BIOPUCRAQ Valorización de residuos de poliuretano mediante craqueo biológico: investigación sobre enzimas y microorganismos específicos
La industria del calzado y complementos necesita integrar en su modelo de producción conceptos de circularidad y sostenibilidad que respondan a las demandas de la normativa ambiental y a una sociedad cada día más concienciada con la protección del planeta. Por ello, implementar la revalorización de cualquier residuo industrial, incluido el calzado, resulta esencial. Sin embargo, las empresas del sector carecen de metodologías para el reciclaje y recuperación de materiales habituales como los polímeros. En este sentido, INESCOP, con financiación del IVACE, investiga en BIOPUCRAQ cómo degradar residuos de poliuretano mediante craqueo biológico para implementar la economía circular.
El calzado acabado puede estar compuesto por hasta cuarenta tipos de materiales diferentes. Es necesario adoptar prácticas más sostenibles para responder a los desafíos planteados por Europa a la industria con el objetivo de reducir los residuos generados y transformarlos en nuevas materias primas que poner en circulación.
Pero para ello, las empresas productoras necesitan explorar nuevas tecnologías para el reciclado de estos materiales que permitan valorizar sus residuos generados. Entre ellos, destacan algunos polímeros como el poliuretano, muy utilizado para la fabricación de suelas, espumas y recubrimientos para calzado.
En este sentido, INESCOP, en el marco del proyecto BIOPUCRAQ, investiga cómo implementar una tecnología de craqueo biológico para degradar residuos de poliuretano procedentes de componentes de calzado que transformen la producción lineal en una economía circular dentro del sector, haciéndolo más sostenible y eficiente con los recursos.
OBJETIVO BIOPUCRAQ
El objetivo principal del proyecto BIOPUCRAQ es implementar un proceso de craqueo biológico para degradar residuos de poliuretanos empleados en calzado, averiguando la capacidad de enzimas comerciales, hasta ahora no probadas en estos materiales, y aislar microorganismos con mayor potencial para la degradación de polímeros.
ACTIVIDADES REALIZADAS
- Selección y validación de enzimas comerciales con capacidad degradadora de poliuretanos. Se identificaron las enzimas más prometedoras y se optimizaron las condiciones de hidrólisis para evaluar su eficacia sobre diferentes poliuretanos empleados en calzado.
- Caracterización de poliuretanos y análisis de los productos de degradación. Se estudiaron los cambios fisicoquímicos producidos durante la degradación enzimática mediante técnicas avanzadas de caracterización, identificando los compuestos generados y su potencial para la valorización de materiales.
- Aislamiento e identificación de microorganismos degradadores de poliuretano. Se recogieron muestras ambientales, se aislaron microorganismos con capacidad degradadora y se identificaron mediante técnicas de secuenciación y análisis taxonómico.
- Evaluación de la biodegradación de poliuretanos mediante microorganismos y consorcios microbianos. Se validó la capacidad de diferentes microorganismos y consorcios para degradar poliuretanos representativos del sector del calzado mediante ensayos de laboratorio y compostaje controlado.
- Caracterización biológica y metagenómica de comunidades microbianas. Se analizó la diversidad microbiana y el potencial enzimático de distintos hábitats para identificar nuevas especies y enzimas de interés en procesos de biodegradación de poliuretanos.
OBJETIVOS ALCANZADOS
- Enzimas validadas para la degradación de poliuretanos utilizados en calzado.
Identificación y validación de enzimas comerciales con capacidad para degradar poliuretanos tipo éster, estableciendo las bases para procesos biotecnológicos de reciclado de estos materiales. - Metodología optimizada para el craqueo enzimático de poliuretanos.
Determinación de las condiciones óptimas de operación, como pH y temperatura, para maximizar la actividad enzimática sobre espumas de poliuretano empleadas en el sector del calzado. - Identificación de los productos obtenidos durante la degradación enzimática.
Desarrollo de una metodología analítica que permitió identificar los compuestos generados tras el proceso de biodegradación de los poliuretanos mediante técnicas de cromatografía y espectrometría de masas. - Base de conocimiento sobre enzimas con potencial para el reciclado de poliuretanos.
Elaboración de un catálogo de enzimas comerciales candidatas y evaluación de su eficacia sobre diferentes tipos de poliuretano, proporcionando una base científica para futuras estrategias de valorización de residuos.
Fecha de inicio: 01/01/2024
Fecha de fin: 31/12/2024
Referencia: IMDEEA/2024/41
Subvención concedida: 165.207,00 €
Folleto digital Informe de resultados e Informe de difusión (entregables)
Empresas colaboradoras:
El proyecto BIOPUCRAQ contribuye con los ODS:
Proyecto financiado por:
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