Las hojas de piña tienen nuevos usos

Las hojas de piña a menudo se tratan como basura en vertederos o incineradores. ¡Ahora, los científicos han encontrado nuevos usos para estos desechos punzantes! El aerogel hecho de hojas de piña no solo exhibe una excelente tasa de adsorción de etileno, sino que también puede adsorber metales pesados ​​en las aguas residuales.

© My Luu / Pixabay

Autor/Zheng Linjie

La piña es una de las frutas comunes en los países tropicales. Antes de probar la pulpa amarilla agridulce, es necesario pelar la cáscara dura y las hojas de la piña. Se estima que cada año se producen alrededor de 76 millones de toneladas de hojas de ananá. Estos derivados de la piña suelen ser enterrados o incinerados como basura, en este proceso se producen grandes cantidades de óxidos de nitrógeno y se incrementan las emisiones de carbono. En septiembre de este año, el equipo de investigación de la Universidad Nacional de Singapur encontró una nueva forma de mejorar y regenerar estas hojas de piña, utilizando las propiedades resistentes y biodegradables de las hojas de piña para convertirlas en aerogeles no tóxicos, ecológicos y de alto valor añadido. (Aerogel).

El aerogel es el material poroso más ligero del mundo y se produce sustituyendo el líquido del gel por gas. Debido a que más del 90% del material es aire, también se le llama «humo congelado». Aunque hay una palabra de pegamento en el nombre, la textura del aerosol es dura y seca, y una fuerza externa suficiente lo hará quebradizo. Debido a su densidad extremadamente baja, baja conductividad térmica y bajo índice de refracción, es un material que ha atraído mucha atención en la actualidad.

Para hacer aerogel, primero corte las hojas de piña recicladas y rómpelas en tiras finas de fibras. Agregue una pequeña cantidad de alcohol polivinílico (PVA) y solución mixta de celulosa carboxílica (CMC) y déjela reposar a 80 ° C durante dos horas para que las fibras de la hoja de piña puedan unirse completamente con el polímero. Después de congelar y sublimación al vacío para eliminar el solvente, se puede obtener un aerogel blanco. Todo el proceso de producción solo toma de 10 a 12 horas y es muy rápido. Además de utilizarse para absorber la contaminación por hidrocarburos, el producto terminado también se puede utilizar como material de aislamiento térmico y acústico.

 

Además, con el fin de seguir aumentando y probar la practicidad. El equipo de investigación intentó agregar polvo de carbón activado durante el proceso de producción para generar un aerogel modificado por carbón activado. Descubrieron que el aerogel mejorado tiene una buena tasa de adsorción de etileno, que puede absorber 1,08 milimoles de etileno por gramo, que es mayor que la de los adsorbentes de etileno disponibles comercialmente, y puede desorberse y regenerarse. El etileno es un tipo de hormona vegetal que, una vez cosechada, produce etileno y madura la fruta. La eliminación de etileno mediante aerogel puede prolongar la vida útil de la fruta. Los experimentos señalaron que los plátanos verdes pueden mantenerse 14 días sin madurar en un ambiente de aerogel.

Debido a las características de los poros altos, el equipo de investigación también intentó evaluar la posibilidad de aplicar aerogeles para adsorber metales pesados. Agregaron el agente quelante dietilentriamina (DETA, dietilentriamina) al material y probaron su capacidad para adsorber iones divalentes de níquel. Los resultados muestran que la actividad de adsorción de los aerogeles que contienen dietilentriamina se ve afectada por el pH de la calidad del agua. Cuando el agua es más ácida, el grupo amina coordinado puede protonarse y la eficiencia de adsorción es pobre. Además, la cantidad de iones de níquel que pueden absorber los aerogeles es directamente proporcional a la concentración de iones de níquel en el agua, pero en condiciones cercanas al entorno real y bajas concentraciones, los aerogeles aún tienen un excelente rendimiento de purificación. En el laboratorio, el aerogel puede absorber hasta 0,835 milimoles de iones de níquel por gramo.

El costo de hacer aerogeles a partir de hojas de piña es bajo: un aerogel con un área de un metro cuadrado y un centímetro de grosor cuesta solo siete dólares, pero el precio es tan alto como 22-37 dólares. Ahora, el equipo de investigación ha solicitado una patente para este método. Su próximo objetivo es aumentar la escala del proceso y cooperar con las empresas para encontrar posibilidades de comercialización. Si tiene éxito, será un gran paso para la agricultura sostenible y los agricultores también pueden beneficiarse de ella. Pero cómo reciclar eficazmente las hojas de piña y ponerlas en producción será un gran desafío en el futuro.

 

Materiales de referencia:

  1. Aerogeles de piña funcionalizados para aplicaciones de adsorción de gas etileno y eliminación de iones de níquel (II) J. Environ. Chem. Eng. 20208. 104524. doi: doi.org/10.1016/j.jece.2020.104524
  2. Universidad Nacional de Singapur: 08 de septiembre de 2020, reciclaje de hojas de piña en eco-aerogeles.
  3. SciDev.Net: 8 de septiembre de 2020, los científicos convierten los desechos de la piña en aerogeles de alto valor.
  4. Science and Technology Grand View Garden: 09 de junio de 2006, el aerogel sólido más ligero


Términos relacionados:

Comparte el artículo en tus redes sociales:

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on whatsapp
Share on email
Share on pinterest

Esta web utiliza cookies propias y de terceros para su correcto funcionamiento y para fines analíticos y para fines de afiliación y para mostrarte publicidad relacionada con sus preferencias en base a un perfil elaborado a partir de tus hábitos de navegación. Al hacer clic en el botón Aceptar, acepta el uso de estas tecnologías y el procesamiento de sus datos para estos propósitos. Más información
Privacidad
Ir al contenido