Desarrollo de un sustituto al poliestireno a partir de residuos agroindustriales colombianos y micelio de un hongo comercial

Abstract

RESUMEN: El cambio climático y la creciente contaminación de los ecosistemas ejercen cada vez mayor presión en el desarrollo de materiales renovables, biodegradables y ecológicos que permitan disminuir el impacto antropogénico en el medio ambiente. Recientemente han surgido numerosas alternativas al uso del plástico mediante materiales hechos a base de recursos renovables provenientes de plantas y residuos agrícolas. Entre ellas se encuentra una alternativa bastante innovadora para sustituir el poliestireno, la cual involucra una mezcla de hongos y residuos agrícolas para producir un material con características aislantes y de protección similares al poliestireno expandido. El interés por este sustituto al poliestireno ha crecido notablemente en los últimos años, y numerosas investigaciones se han dedicado a analizar sus propiedades y las potenciales aplicaciones que tiene en el mercado. Varios autores han concluido que el tipo de residuo agroindustrial y la especie de hongo utilizados en el desarrollo del material tienen un efecto directo en sus propiedades y, por ende, en sus aplicaciones. En el presente trabajo se seleccionan diferentes residuos agroindustriales colombianos para desarrollar un material compuesto a base del micelio de hongos filamentosos. Dichos materiales son luego sometidos a una caracterización física y mecánica para evaluar sus propiedades y determinar su viabilidad ´para sustituir al poliestireno como material de embalaje. Dentro de los residuos seleccionados para el desarrollo del material a base de micelio se encuentran el aserrín, el vástago de banano y la borra de café. Estos tres residuos fueron inoculados con esporas del hongo trichoderma asperellum, y una vez el hongo invadió los sustratos y formó el material, estos fueron secados mediante un proceso térmico para detener el crecimiento del hongo. El material desarrollado con cada uno de los residuos agroindustriales colombianos fue sometido a pruebas morfológicas, de resistencia a la compresión, de densidad y de absorción de humedad. Luego, los resultados se compararon con una muestra comercial de un material a base de micelio.

ABSTRACT: Climate change and the growing pollution of ecosystems are increasing the interest on the development of renewable, biodegradable and environmentally friendly materials that help reduce the anthropogenic impact on the environment. Numerous alternatives to the use of plastic have recently emerged in the form of materials made from renewable resources such as plants and agricultural waste. A particularly innovative alternative to replace petroleum-derived plastic involves a mixture of fungi and agricultural waste to produce a material with insulating and protective characteristics similar to polystyrene. Interest in this type of materials has grown significantly in recent years, and several studies have analyzed the properties of these materials and the potential applications they have in the market. Various authors have concluded that the type of agro-industrial waste and the fungi used in the development of the material have a direct effect on the properties of the material and, therefore, on its potential applications. In the present work, different Colombian agro-industrial wastes are selected to develop a mycelium-based composite material. These materials are then subjected to a physical and mechanical characterization to evaluate their properties and determine their viability as a substitute material for polystyrene as a packaging material. Among the residues selected for the development of the mycelium-based material were sawdust, banana stems and coffee grounds. These three residues were inoculated with spores of the fungus Trichoderma asperellum. After the fungus invaded the substrates and formed the material, the substrates were subjected to a thermal process to stop its growth. Samples of each substrate were submitted to morphological, compressive strength, density, and humidity absorption tests. Then, the results were compared to a commercial sample of a mycelium-based material.