Investigadores han desarrollado un método que utiliza un «cóctel» de enzimas para separar los componentes de poliéster y algodón de los tejidos mixtos, de forma que puedan reciclarse y reducir así los residuos textiles.
En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NC State), en Estados Unidos, han conseguido separar tejidos mixtos de algodón y poliéster utilizando enzimas, herramientas de la naturaleza para acelerar las reacciones químicas. En última instancia, esperan que sus hallazgos conduzcan a una forma más eficiente de reciclar los componentes del tejido, reduciendo así los residuos textiles.
Sin embargo, en su estudio, publicado en Resources, Environment and Sustainability, los investigadores también descubrieron que el proceso resulta más complejo y necesita más pasos si el tejido mixto está teñido o tratado con productos químicos que aumentan la resistencia a las arrugas.
«Podemos separar todo el algodón de una mezcla de algodón y poliéster, lo que significa que ahora tenemos poliéster limpio que se puede reciclar», explica Sonja Salmon, coautora del estudio y profesora asociada de Ingeniería, Química y Ciencias Textiles en NC State. «En un vertedero, el poliéster no se degrada y el algodón puede tardar varios meses o más en descomponerse. Con nuestro método, podemos separar el algodón del poliéster en menos de 48 horas».
Según la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos, los consumidores arrojan cada año unos 11 millones de toneladas de residuos textiles a los vertederos estadounidenses. Los investigadores querían desarrollar un método para separar el algodón del poliéster de los tejidos mixtos, de modo que cada material pudiera reciclarse.
En el estudio, los investigadores utilizaron un «cóctel» de enzimas en una solución ligeramente ácida para trocear la celulosa del algodón. La celulosa es el material que da estructura a las paredes celulares de las plantas. La idea es trocear la celulosa para que se «desprenda» de la estructura tejida de la mezcla, dejando algunos fragmentos diminutos de fibra de algodón, junto con la glucosa. La glucosa es el subproducto biodegradable de la celulosa degradada. El proceso consiste en lavar la glucosa y filtrar los fragmentos de fibra de algodón, dejando el poliéster limpio.
«Se trata de un proceso suave: el tratamiento es ligeramente ácido, como el vinagre», explica Salmon. «También lo ejecutamos a 50 grados centígrados, que es como la temperatura de una lavadora caliente».
«Es bastante prometedor que podamos separar el poliéster hasta un nivel limpio», añade Salmon. «Aún nos queda trabajo por hacer para caracterizar las propiedades del poliéster, pero creemos que serán muy buenas porque las condiciones son muy suaves. Sólo estamos añadiendo enzimas que ignoran el poliéster».
Los tratamientos químicos, el mayor obstáculo
Los investigadores compararon la degradación del tejido de algodón 100% con la de las mezclas de algodón y poliéster, y también probaron el tejido teñido con tintes reactivos rojos y azules y tratado con productos químicos. Para descomponer los materiales teñidos, los investigadores tuvieron que aumentar el tiempo y las enzimas utilizadas. En el caso de los tejidos tratados con productos químicos de planchado duradero, tuvieron que utilizar un pretratamiento químico antes de añadir las enzimas.
«El tinte elegido influye mucho en la posible degradación del tejido», explica Jeannie Egan, autora principal del estudio y estudiante de posgrado en NC State. «Además, hemos descubierto que el mayor obstáculo hasta ahora es el acabado resistente a las arrugas. La química que hay detrás crea un bloqueo importante para que la enzima acceda a la celulosa. Sin pretratarlo, conseguimos menos de un 10% de degradación, pero después, con dos dosis de enzima, pudimos degradarlo por completo, lo que fue un resultado realmente emocionante».
Según los investigadores, el poliéster podría reciclarse, mientras que la pasta de fragmentos de algodón podría ser valiosa como aditivo para el papel o complemento útil de materiales compuestos. También están investigando si la glucosa podría utilizarse para fabricar biocombustibles.
«El lodo está hecho de fragmentos residuales de algodón que resisten una degradación enzimática muy potente», explica Salmon. «Tiene un valor potencial como agente fortalecedor. En cuanto al jarabe de glucosa, estamos colaborando en un proyecto para ver si podemos introducirlo en un digestor anaeróbico para fabricar biocombustible. Estaríamos cogiendo residuos y convirtiéndolos en bioenergía, lo que sería mucho mejor que tirarlos a un vertedero».
El estudio, «Enzymatic textile fiber separation for sustainable waste processing», se publicó en Resources, Environment and Sustainability. Entre los coautores figuran Siyan Wang, Jialong Shen, Oliver Baars y Geoffrey Moxley. La financiación corrió a cargo de la Fundación de Investigación y Educación Medioambiental, Kaneka Corporation y el Departamento de Ingeniería, Química y Ciencia Textil de NC State.