jueves, 5 de marzo de 2015
¿El fin de la era del plástico gracias al rhodnius?
El mundo tira al mar más de ocho millones de toneladas de plásticos al año. Gracias a Javier Fernández, un jovencísimo investigador español de la Universidad de #Harvard, este producto tan contaminante puede ser sustituido por uno biodegradable y más resistente como es el
quitosano, extraído de los caparazones de algunos insectos y que sirve de base para el nuevo material. Mira más detalles.
“Muchos objetos de plástico, como los desechables o embalajes, se fabrican sin pensar en su vida útil. Si yo por ejemplo fabrico una botella de agua, no te puedo perseguir para que la eches al contenedor que le toca”, explica Javier Fernández, doctor en Nanobiotecnología por la Universidad de Barcelona, investigador en Harvard y docente de la Singapore University of Technology and Design. Su carrera se ha enfocado a reducir el consumo de plástico, y este investigador tiene su propia apuesta: el quitosano(1).
Javier Fernández suma ya tres publicaciones científicas sobre las propiedades de este material biodegradable que podría jubilar al plástico y abrir nuevas vías de investigación en medicina, industria e impresión en 3D. En su primera publicación, realizada en Advanced Materials en 2012, el investigador se encerró en la biblioteca de Zoología de Harvard para estudiar minuciosamente los caparazones de insectos y crustáceos. Así, dio con las bases para crear el shrilk (2), una mezcla a base de quitosano —material presente en caparazones de crustáceos e insectos— y fibroína —una proteína de la seda—.
El investigador reprodujo la estructura de los insectos en la naturaleza para diseñar un shrilk que posee una fuerza que duplica a la del plástico y, además, es biodegradable “La piel de un insecto está hecha de quitosano, proteínas y, en la parte más externa, hay una capa similar a la cera resistente al agua.
El quitosano y la fibroína se combinan para dotar al esqueleto de rigidez (alas) o elasticidad (articulaciones)”, explica el científico. Para ilustrar estas propiedades, el investigador cita el caso del RhodniusProlixus,un insecto común en América Central y Sudamérica que “es capaz de controlar su rigidez, como cuando se infla para absorber sangre de otras especies”. Así, el investigador reprodujo esta misma estructura de los insectos en la naturaleza para diseñar un shrilk que posee una fuerza de 120 MegaPascuales, que equivalen a más de 1.200 Kg/cm². “A raíz de la publicación, recibimos muchas llamadas de empresas interesadas en implantar el material”, explica el científico. Por un lado, la industria quiere reducir la dependencia del plástico; y , por otro lado, empresas médicas están interesadas en aplicaciones que van desde la cura de las hernias, sutura re-absorbente, pegamento quirúrgico e incluso piel artificial. Sin embargo, había un problema con la seda, que encarecía mucho el proceso para finalidades industriales. Este material orgánico es el segundo más abundante en la Tierra, por detrás de la celulosa. Así, el equipo de Javier Fernández trabajó para reducir el coste en la rama industrial y, finalmente, dio con la fórmula exacta para crear un quitosano, sin seda, que reproduce a la perfección sus características naturales.
La segunda publicación tuvo lugar en 2013, también en la revista científica Advanced Functional Materials, en la que el investigador insiste en que no están creando un nuevo material. "Empleamos técnicas de microelectrónica y nanotecnología para diseñar la estructura y las propiedades extraordinarias que posee el quitosano en la naturaleza para poder, así, destinarlo a otras aplicaciones”.
UN TESORO EN LA BASURA
Una de las principales ventajas del material es que el quitosano es muy barato. “Tradicionalmente, lo hemos usado como un desecho”, dice el investigador. “Es el caso de cabezas y caparazones de gamba recogidos por la industria pesquera que, en su mayoría van directos, a la basura.Además, es muy fácil de conseguir, ya que es el segundo material orgánico más abundante en la Tierra por detrás de la celulosa”, añade. “Hemos rescatado un material olvidado para tratar de usarlo como lo hace la naturaleza y de acuerdo con el medio ambiente”.
PRODUCTO DE LABORATORIO CON BASE BIOLÓGICA
Una vez en el laboratorio, el quitosano llega en forma de polvo o escamas, similares a un cereal de desayuno. Se le añade agua y ácido acético para conseguir su disolución. Los protones del ácido acético reaccionan con el quitosano de manera que las moléculas de este último se separan y se obtiene una disolución definitiva del 4% de quitosano en agua. “Ahora bien, lo que queremos es conseguir que el elemento recupere su estructura y propiedades naturales partiendo de esa disolución”, explica el científico.
Así, el proceso requiere una segunda fase en la que se evapora la disolución “de forma muy controlada”. “Hay un tiempo exacto en el que la disolución se convierte en un cristal líquido, que al tacto se parece mucho a la plastilina, de manera que fluye pero conservando moléculas de cristal”, detalla Javier Fernández.
Según el grado de evaporación, la mezcla poseerá unas propiedades más líquidas o viscosas, en función del uso que se le vaya a dar al material. Posteriormente, un tercer trabajo académico publicado a principios de 2014 en Macromolecular Materials and Engineering, ahonda en las posibilidades del quitosano como material para imprimir grandes estructuras en 3D y hacer la producción escalable. Sin embargo, a día de hoy, esta técnica requiere que las empresas modifiquen su proceso productivo, con lo que esperan un mayor desarrollo para terminar de incorporar este elemento definitivamente.
A LA SOMBRA DEL PLÁSTICO
Ante las aplicaciones del quitosano y los beneficios de su coste, ¿por qué su estudio no ha explotado hasta ahora? El investigador español recuerda que este elemento se descubrió en el siglo XIX y que, a principios del XX, se investigaron sus propiedades; no obstante, la introducción y apuesta económica por el plástico como derivado del petróleo, hizo que se detuviera la investigación sobre quitosano y otros materiales. No fue hasta los años 70, a raíz de la preocupación por los materiales sostenibles, que se recuperó esta rama de la ciencia. “Hemos rescatado un material olvidado para tratar de usarlo como lo hace la naturaleza y de acuerdo con el medio ambiente”.
Fuente: El país.
Javier Fernández suma ya tres publicaciones científicas sobre las propiedades de este material biodegradable que podría jubilar al plástico y abrir nuevas vías de investigación en medicina, industria e impresión en 3D. En su primera publicación, realizada en Advanced Materials en 2012, el investigador se encerró en la biblioteca de Zoología de Harvard para estudiar minuciosamente los caparazones de insectos y crustáceos. Así, dio con las bases para crear el shrilk (2), una mezcla a base de quitosano —material presente en caparazones de crustáceos e insectos— y fibroína —una proteína de la seda—.
El investigador reprodujo la estructura de los insectos en la naturaleza para diseñar un shrilk que posee una fuerza que duplica a la del plástico y, además, es biodegradable “La piel de un insecto está hecha de quitosano, proteínas y, en la parte más externa, hay una capa similar a la cera resistente al agua.
El quitosano y la fibroína se combinan para dotar al esqueleto de rigidez (alas) o elasticidad (articulaciones)”, explica el científico. Para ilustrar estas propiedades, el investigador cita el caso del RhodniusProlixus,un insecto común en América Central y Sudamérica que “es capaz de controlar su rigidez, como cuando se infla para absorber sangre de otras especies”. Así, el investigador reprodujo esta misma estructura de los insectos en la naturaleza para diseñar un shrilk que posee una fuerza de 120 MegaPascuales, que equivalen a más de 1.200 Kg/cm². “A raíz de la publicación, recibimos muchas llamadas de empresas interesadas en implantar el material”, explica el científico. Por un lado, la industria quiere reducir la dependencia del plástico; y , por otro lado, empresas médicas están interesadas en aplicaciones que van desde la cura de las hernias, sutura re-absorbente, pegamento quirúrgico e incluso piel artificial. Sin embargo, había un problema con la seda, que encarecía mucho el proceso para finalidades industriales. Este material orgánico es el segundo más abundante en la Tierra, por detrás de la celulosa. Así, el equipo de Javier Fernández trabajó para reducir el coste en la rama industrial y, finalmente, dio con la fórmula exacta para crear un quitosano, sin seda, que reproduce a la perfección sus características naturales.
La segunda publicación tuvo lugar en 2013, también en la revista científica Advanced Functional Materials, en la que el investigador insiste en que no están creando un nuevo material. "Empleamos técnicas de microelectrónica y nanotecnología para diseñar la estructura y las propiedades extraordinarias que posee el quitosano en la naturaleza para poder, así, destinarlo a otras aplicaciones”.
UN TESORO EN LA BASURA
Una de las principales ventajas del material es que el quitosano es muy barato. “Tradicionalmente, lo hemos usado como un desecho”, dice el investigador. “Es el caso de cabezas y caparazones de gamba recogidos por la industria pesquera que, en su mayoría van directos, a la basura.Además, es muy fácil de conseguir, ya que es el segundo material orgánico más abundante en la Tierra por detrás de la celulosa”, añade. “Hemos rescatado un material olvidado para tratar de usarlo como lo hace la naturaleza y de acuerdo con el medio ambiente”.
PRODUCTO DE LABORATORIO CON BASE BIOLÓGICA
Una vez en el laboratorio, el quitosano llega en forma de polvo o escamas, similares a un cereal de desayuno. Se le añade agua y ácido acético para conseguir su disolución. Los protones del ácido acético reaccionan con el quitosano de manera que las moléculas de este último se separan y se obtiene una disolución definitiva del 4% de quitosano en agua. “Ahora bien, lo que queremos es conseguir que el elemento recupere su estructura y propiedades naturales partiendo de esa disolución”, explica el científico.
Así, el proceso requiere una segunda fase en la que se evapora la disolución “de forma muy controlada”. “Hay un tiempo exacto en el que la disolución se convierte en un cristal líquido, que al tacto se parece mucho a la plastilina, de manera que fluye pero conservando moléculas de cristal”, detalla Javier Fernández.
Según el grado de evaporación, la mezcla poseerá unas propiedades más líquidas o viscosas, en función del uso que se le vaya a dar al material. Posteriormente, un tercer trabajo académico publicado a principios de 2014 en Macromolecular Materials and Engineering, ahonda en las posibilidades del quitosano como material para imprimir grandes estructuras en 3D y hacer la producción escalable. Sin embargo, a día de hoy, esta técnica requiere que las empresas modifiquen su proceso productivo, con lo que esperan un mayor desarrollo para terminar de incorporar este elemento definitivamente.
A LA SOMBRA DEL PLÁSTICO
Ante las aplicaciones del quitosano y los beneficios de su coste, ¿por qué su estudio no ha explotado hasta ahora? El investigador español recuerda que este elemento se descubrió en el siglo XIX y que, a principios del XX, se investigaron sus propiedades; no obstante, la introducción y apuesta económica por el plástico como derivado del petróleo, hizo que se detuviera la investigación sobre quitosano y otros materiales. No fue hasta los años 70, a raíz de la preocupación por los materiales sostenibles, que se recuperó esta rama de la ciencia. “Hemos rescatado un material olvidado para tratar de usarlo como lo hace la naturaleza y de acuerdo con el medio ambiente”.
Fuente: El país.
jueves, 24 de mayo de 2012
Cómo crear tu huerto urbano
Un huerto en casa nos sirve para cultivar hortalizas para el consumo familiar y siempre estaremos seguros de que nuestra alimentación es completamente sana. Por ello, más allá de ser útil, el huerto casero es absolutamente ecológico y, a su vez, nos servirá como un pasatiempo agradable que con el paso del tiempo puede llegar a convertirse en una pasión.
Qué necesitamos para poner en marcha nuestro huerto urbano
Para empezar necesitaremos recipientes donde cultivar las diferentes hortalizas; podemos reutilizar envases de comida, cajas de fruta, etc, que además de ser una alternativa muy económica, contribuye al cuidado del planeta.
También debemos poner especial cuidado al elegir el sustrato para nuestro cultivo, ya que este debe tener unas características determinadas de pH (en torno a 6.5 es el pH óptimo) y consistencia, que viene dada por el porcentaje de arcilla.
Para algunos cultivos, como el tomate o las judías verdes, necesitaremos también tutores (pueden servirnos cañas de bambú o ramas de algún árbol), para evitar que el fruto caiga al suelo.
Qué cultivar en un huerto urbano
A continuación debemos plantearnos qué hortalizas podemos cultivar, dependiendo de las características del emplazamiento del huerto: si es un lugar soleado podremos plantar tomates, pero no fresas. Si es un lugar espacioso podemos optar por frutas y verduras de gran tamaño, como sandías, calabazas o melones, pero si el espacio es nuestro factor limitante, habremos de conformarnos con plantar lechugas, espinacas y algún tomate cherry.
La mejor estructura para crear un huerto en nuestra casa es orientarlo en dirección de norte a sur y cuidando que la tierra quede bien plana.
Es conveniente dividir el huerto en cuatro partes iguales así podremos plantar diferentes hortalizas como:
Los frutos de raíz: patatas, zanahorias, puerros, cebollas, espárragos, etc.
Las plantas de hojas: lechugas, coliflor, espinacas, etc.
Las legumbres: judías, guisantes, habas, etc.
Las plantas de fruto: tomate, pepino, calabacín
Debemos tener presente al planificar la composición de nuestro huerto, que determinadas asociaciones de plantas son beneficiosas para su crecimiento, mientras que otras son perjudiciales.
Es conveniente rotar los cultivos cada año porque ello hará que la tierra reponga de forma natural sus minerales y no se agote. Además las diferentes especies tienen diferentes requerimientos. También es conveniente dejar reposar el suelo cada cuatro o cinco años. Si creemos necesario abonar nuestro huerto debemos optar por alternativas ecológicas, por ejemplo guano o humus de lombriz.
Cuando tengamos un huerto en casa nos daremos cuenta de que es el sitio privilegiado de nuestro hogar y que estamos poniendo nuestro granito de arena y contribuimos con la preservación del medio ambiente. Además disfrutaremos de todo el sabor de las hortalizas, que al haber madurado de forma natural no pierden sus propiedades.
En El Blog Verde ya hemos visto cómo cultivar tomates, cómo cultivar fresas y también hemos hablado sobre el humus, el ph del suelo, los semilleros, los fungicidas ecológicos, los tipos de riego, los invernaderos caseros y también hemos dejado un calendario de siembra. Por ello, ¿qué mejor que empezar a crear nuestro huerto en casa?
Comida ecológica, la alimentación del siglo XXI
En los últimos años, la conciencia ecológica ha aumentado en casi todos los niveles de la población. Temas como la prevención del cambio climático o el ahorro de agua potable ya están instalados en la vida cotidiana de la mayoría de las familias. Esta nueva visión ecológica también alcanza a la alimentación. A continuación, analizamos a que nos referimos cuando hablamos de comida ecológica.
¿Qué son los alimentos ecológicos?
Los agricultores y ganaderos convencionales se preocupan por la obtención de productos agradables a la vista, “vendibles”, sin analizar los ocasionales perjuicios que puedan traer al consumidor.
Frente a esta postura, la alimentación ecológica o biológica es aquella obtenida sin el uso de fertilizantes, plaguicidas u hormonas de crecimiento. Además se vende de forma local, evitando así gastar energía en transporte. Los alimentos de producción ecológica deben estar certificados por un organismo independiente, que garantiza que su producción cumpla los requisitos establecidos por la normativa.
He de añadir que la normativa es diferente en cada país, y la legislación española es menos exigente que las de otros países europeos, como por ejemplo Alemania.
Ventajas de consumir productos ecológicos
Las frutas y verduras convencionales suelen producirse de forma industrial, en monocultivos intensivos en los que se cultiva una única especie de forma sostenida en el tiempo. Esto ocasiona un enorme impacto sobre el suelo, que agota sus nutrientes en seguida, por lo que es necesario añadir gran cantidad de fertilizantes, para sacar rendimiento al cultivo. La fabricación de fertilizantes, además de ser una actividad muy contaminante, ocasiona un gran gasto de agua y energía, tanto por la producción como por el transporte.
Por otro lado, estos monocultivos son muy atractivos para las plagas, lo que hace necesaria una utilización constante de pesticidas. Su fabricación implica el mismo impacto que la de los fertilizantes, y añade otro más: la acumulación en el suelo y el alimento de gran cantidad de sustancias químicas.
Todas estas sustancias tienen un efecto negativo sobre la salud del consumidor, ya que incrementan la aparición de alergias, intolerancias y otras enfermedades en la población.
A estas desventajas, hemos de añadir la globalización de la producción de alimentos, que implica que gran parte de los alimentos que consumimos hayan sido producidos a muchos kilómetros del lugar de su consumo. Esto implica, además de una inversión energética considerable para transportar esos alimentos, la explotación de los agricultores, a los que se paga un precio irrisorio para mantener la rentabilidad del proceso.
Por otra parte, estos cultivos contribuyen en gran medida a la deforestación, ya que el agotamiento del suelo implica que se utilice terreno proveniente de selvas y bosques para continuar la producción agraria o ganadera.
Frente a todas estas desventajas, la alimentación ecológica propone una alternativa más saludable y sostenible.
Los productores ecológicos tratan de maximizar el aprovechamiento de recursos naturales, como abonos orgánicos y utilizan procedimientos tradicionales, como la rotación de cultivos, que disminuye la presión de las plagas y la necesidad de utilizar fertilizantes; esto se debe a que algunos cultivos aportan minerales al suelo de forma natural, y también a que las diferentes especies tienen distintos requerimientos, lo que facilita la recuperación del suelo. Además, al no utilizar agroquímicos, se evita la contaminación de los suelos.
Requisitos de la agricultura ecológica
Se deben utilizar tierras que hayan descansado al menos cinco años de la agricultura convencional, período que permite la eliminación de residuos químicos. Por ello, la certificación no se otorga hasta pasados cinco años de cultivar ese suelo sin utilizar químicos.
Las semillas deben separarse de forma adecuada para permitir el desarrollo de productos con la máxima absorción de sales minerales.
Realizar la siembra y cosecha de productos de estación, para que los cultivos sigan su ritmo natural.
No utilizar invernaderos.
Controlar las plagas a través de la rotación de cultivos, control biológico de plagas o productos orgánicos.
Utilizar abonos biológicos para la fertilización, como humus de lombriz, guano…
La ganadería ecológica
En cuanto a la ganadería biológica, trabaja con razas autóctonas del país y controladas desde su origen. Los animales se crían al aire libre y se alimentan de la leche materna hasta los ocho meses.
Luego, continúan su alimentación con productos naturales como el maíz y la soja. No se utilizan piensos, aditivos ni estimulantes de ningún tipo para acelerar su crecimiento y engorde.
El sacrificio de los animales se realiza de forma individualizada y el mínimo sufrimiento posible, para reducir las toxinas que se alojan en la carne cuando el animal se encuentra en situaciones de estrés.
La producción ecológica como negocio
Con consumidores cada vez más exigentes respecto a sus compras e interesados en la vida saludable, los productos ecológicos son cada vez más demandados.
Por eso, la agricultura ecológica ha prosperado y se ha convertido en un negocio rentable. Muchas cooperativas trabajan en esta rama, promoviendo el cuidado del medio ambiente y el autoempleo.
Sin embargo, aún estamos lejos de otros países en los que la producción ecológica lleva muchas años instalada en el mercado, y que pueden asignar a sus productos un precio más económico que haga el producto más atractivo para los usuarios, ya que en ocasiones el elevado precio disuade al consumidor de adquirir estos productos.
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