Ingenieros desarrollaron recientemente un biopolimero a base de soya para sustituir a un material utilizado para fortalecer el asfalto, material que es no renovable y además muy contaminante.

Actualmente, para mantener en buen estado las carreteras del mundo y hacerlas más duraderas se añade al asfalto un aditivo asfáltico a base de petróleo (conocido como polibutadieno) que es un material derivado del petróleo que puede ser nocivo para el medio ambiente.

Tomando esa situación en cuenta, los ingenieros Eric Cochran y Christopher Williams, de la Universidad Estatal de Iowa, buscaron una alternativa de base biológica a este aditivo asfáltico.

Los experimentos con fracciones de una onza de material revelaron que el aceite de soya podía producir biopolímeros con las propiedades que necesitaban los ingenieros.

El aceite de soya tiene el perfil de ácidos grasos adecuado para las propiedades de los materiales que se necesita para los elastómeros de alto rendimiento, además de que es un producto abundante y rentable.

“Con una producción de unos 17 Millones de toneladas al año en Estados Unidos (y creciendo), el aceite de soya es abundante y rentable”, explicó a Metro Eric W. Cochran, Profesor de Ingeniería Química y Biológica en la Universidad Estatal de Iowa y creador del biopolímero.

Con el apoyo inicial del Departamento de Transporte de Iowa, la Asociación de Soja de Iowa y otras organizaciones, los ingenieros desarrollaron su alternativa y con el tiempo lograron fabricarla y comercializarla como un nuevo producto.

Con el tiempo, la investigación desembocó en una empresa emergente que ha vendido unos 181.436 kilos de biopolímeros. SoyLei Innovations, creada por seis co-fundadores de Iowa State en 2020, se dedica a comercializar ese aditivo de biopolímeros/asfalto y otras tecnologías ecológicas desarrolladas en la universidad.

Parte de ese material terminó en un pavimento que creó un nuevo suelo para la enorme carpa de Varied Industries en la Central Iowa Expo, dando un primer paso para hacer de esta innovación un camino verde real.

Metro habló con el profesor Eric W. Cochran para saber más sobre esta alternativa ecológica al aditivo asfáltico.

“Los biopolímeros de soya son una tecnología más ecológica que sustituye a un polímero derivado del petróleo llamado polibutadieno, un compuesto utilizado para fabricar caucho sintético que escasea, es muy reactivo y cancerígeno”.

—  Christopher Williams, director del Programa de Materiales y Pavimentos Asfálticos del Instituto de Transporte de la Universidad Estatal de Iowa y cofundador y asesor técnico de SoyLei

18.900

litros del biopolímero son producidos actualmente por SoyLei Innovations.

Otros usos para el biopolímero de soya:

• Las tejas de asfalto

• Tensioactivos de alto rendimiento utilizados en detergentes para reducir la tensión superficial de los líquidos.

• Desarrollos en pinturas y revestimientos avanzados que marcarán la diferencia en industrias que van desde el envasado hasta la automoción.

Entrevista

Eric W. Cochran, Profesor de Ingeniería Química y Biológica en la Universidad Estatal de Iowa

P: ¿Qué les llevó a buscar una alternativa de base biológica a un aditivo asfáltico derivado del petróleo?

–Nuestro interés inicial por los elastómeros de soja para el asfalto surgió de una conversación que mantuvimos con una empresa de neumáticos que quería alternativas de base biológica para el caucho SBR. Me di cuenta de que nunca se había considerado el aceite de soja para este fin y desarrollamos una propuesta en ese sentido. La rechazaron, pero seguimos adelante con la idea. Poco después de los descubrimientos iniciales, recibimos la visita de una empresa de asfalto que estaba entusiasmada con lo que estábamos trabajando debido al precio y la disponibilidad poco fiables de los polímeros SBS utilizados en la industria. Nos ayudaron a financiar el trabajo que desembocó en los productos competitivos que hoy tenemos entre manos.

P: ¿Se utiliza ya este biopolímero y qué resultados ha obtenido?

–Sí, nuestra primera demostración pública del biopolímero, conocido como BioMAG, fue en el Centro Nacional de Tecnología del Asfalto en 2018. La sección de prueba allí fue BioMAG modificado en comparación con un diseño modificado con SBS de última generación. Durante 3 años, las secciones se cargaron 20 millones de veces (alrededor de 20 años de tráfico pesado). La sección BioMAG sobrevivió sin agrietarse, mientras que la sección de control empezaba a mostrar grietas en la superficie. En 2021 ampliamos la prueba a otros 20 millones de cargas, lo que supone un 50% del total, y la diferencia es aún más espectacular.

P: ¿Qué otros productos han surgido de su investigación y cuál es el futuro de este tipo de biopolímeros?

–BioMAG y la tecnología que se utiliza para fabricarlo pueden adaptarse para hacer emulsiones, lo que hemos hecho para crear aerosoles y adhesivos de mantenimiento del asfalto que prolongan la vida útil y ayudan en el reciclado de mezcla en frío de pavimento de asfalto 100% recuperado. También están previstas aplicaciones análogas para pavimentos de hormigón. También prevemos nuevas tecnologías que permitan nuevos desarrollos en pinturas y revestimientos avanzados que marcarán la diferencia en industrias que van desde el envasado hasta la automoción.