Ciertos materiales plásticos se obtienen a partir de derivados gaseosos del petróleo, como etileno o propileno, mediante un proceso de polimerización. Las propiedades de estos polímeros se pueden mejorar -por ejemplo, aumentando su resistencia mecánica o su rigidez- gracias a la elaboración de compósitos o materiales compuestos, que se obtienen al mezclar una poliolefina con sales minerales como el carbonato de calcio o talco mineral.
Un estudio del Centro para la Investigación Interdisciplinaria Avanzada en Ciencias de los Materiales, realizado por los investigadores José Luis Arias (Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias), Raúl Quijada, Patricio Toro (Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas) y Mehrdad Yazdani Pedram (Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas), analizó el uso de la cáscara de huevo para producir estos materiales compuestos de poliolefinas. Se trataba de aprovechar un producto natural, que se acumula en grandes cantidades y que está constituido principalmente por carbonato de calcio.
Los resultados fueron favorables y derivaron en la elaboración de una patente que describe y evalúa el uso de la cáscara de huevo en vez de carbonato de calcio o talco comercial en la elaboración de materiales compuestos de poliolefinas.
Detalles de la investigación
Para conversar al respecto, UChile.online contactó al Profesor José Luis Arias, quien explicó que la patente "Polypropylene composites with reinforcement based on eggshells: procedure to obtain the said composite, reinforcement based on eggshells, and procedure for obtaining it", Nº 7.459.492 B2 de Estados Unidos, es fruto del trabajo interdisciplinario y único del CIMAT.
-¿En qué consistió el estudio, profesor?
- Los plásticos se usan para muchos productos, para hacer las carcasas de los televisores, de los computadores, parachoques de automóviles, el cuerpo de afuera de los refrigeradores, algunas sillas. Todas esas cosas son polímeros derivados del petróleo, que son polietilenos o polipropilenos. Entre otras cosas, el grado de dureza o rigidez que tenga éste se consigue porque se mezcla este polímero con sal de calcio o de zinc. Por ejemplo, carbonato de calcio obtenido de las minas, o talco, que es óxido de zinc, en distintas proporciones. Y ahí se consigue cambiar la rigidez, hacerlo más rígido o mejorar las propiedades mecánicas, cambiar un poco lo brillante o no brillante, etcétera. Entonces eso es lo que se hace en todas partes del mundo.
- Yo trabajé mucho tiempo en cáscara de huevo, en estructuras de cáscara de huevo. La cáscara de huevo es fundamentalmente, en un 95%, carbonato de calcio. Lo mismo que se usa de las minas para hacer este composite, esta mezcla de un polímero orgánico con sales inorgánicas.
- Entonces, si la cáscara de huevo es carbonato de calcio en un 95%, nos preguntamos si acaso la molíamos y la combinábamos en un composite junto con el propileno, iba a remedar las características de un composite clásico que usa el carbonato de calcio de origen mineral. Ésa fue la primera pregunta.
- La motivación fundamental es que si así era, si es que esto sucedía, era una muy buena fuente porque fundamentalmente un problema mundial es el desecho de cáscara de huevo. No el huevo que tú te comes en la casa, porque ése es posible que lo recolectemos, sino los huevos industriales que son la mayoría en muchas partes del mundo, el huevo de la fábrica de mayonesa, de la fábrica de huevo líquido, etcétera. Son toneladas y toneladas de cáscara que se botan posteriormente a los vertederos, en todas partes del mundo. Son miles y miles de toneladas diarias. Y constituye un problema, una contaminación. Por lo tanto, darle un uso a eso tiene per se un tremendo valor. Tú le das un uso a un producto que prácticamente es gratis porque es un desecho, y segundo, lo sacas del vertedero.
- Bueno, hechos todos los estudios, funcionó. Y funcionó tan bien o mejor que el carbonato mineral. Eso no se había hecho nunca, y por lo tanto se patentó. Y Estados Unidos otorgó la patente, porque es una cosa original que no estaba en ninguna parte del mundo.
- ¿Cuánto tiempo duró el proceso?
- La investigación tomó un par de años y la patente tres años.
- Los procesos son largos, y éste no fue tan largo. Hay patentes que toman cinco o seis años para que te las otorguen. Porque los estudios hay que hacerlos. Las personas que se dedican a esto mandan a árbitros a investigar, porque no pueden patentar una cosa que ya exista. Entonces, los estudios se hacen en todo el mundo, a ver si está o no está, o algo que se le parezca, para que se pueda patentar como original, que es lo fundamental.
Patente a nombre de la Universidad de Chile
- ¿Cuándo se otorgó la patente?
- El 2 de diciembre de 2008 apareció publicada en Estados Unidos.
- Esta patente también se presentó en Chile. Y sabemos que también estaría aprobada, pero no nos ha llegado. Lo más importante es Estados Unidos, por la cantidad, el volumen.
- ¿Qué importancias tiene para ustedes el patentamiento?
- Es parte de las actividades académicas, pero de utilidad práctica. Es un ejemplo de cómo una investigación básica, como la que nosotros hacemos, puede finalmente llegar a una innovación tecnológica.
- ¿Qué impacto podría tener?
- La patente obviamente está a nombre de la Universidad de Chile. Por lo tanto, lo que corresponde ahora, y en eso están trabajando distintas instancias, es licenciarla, es decir, vender de alguna manera la patente. Hay distintas maneras de ver quiénes son los interesados, ofrecerla. Ése es el producto para la Universidad.
- Como universidad, nosotros licenciamos el conocimiento. El que lo utilice lo podrá hacer para lo que quiera.
- Esa es la etapa en que se encuentra. Investigando, buscando quiénes son los posibles compradores interesados en la patente.
- ¿En términos nacionales, cuál es la relevancia de este patentamiento?
Ésta es una patente del CIMAT. Pero hay que considerar que en los últimos 44 años, desde el 63 al 2007, patentes originadas en Chile, por chilenos, y otorgadas en Estados Unidos, son seis al año como promedio. Sólo seis al año, de todo Chile, privados, empresas del Estado, Codelco, universidades, lo que sea. Uno de seis es un 17%.