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Estudio sobre el efecto de las cremas solares sobre el ecosistema marino

El centro tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance (BRTA), estudia la potencial toxicidad que tienen las cremas solares para los organismos del ecosistema marino. Esta investigación, que se realiza en colaboración con ADP Cosmetics — empresa que trabaja en el desarrollo de filtros solares minerales innovadores —, tiene como objetivo desarrollar fórmulas inocuas para el medio ambiente.

Con la llegada del verano y el buen tiempo las cremas solares se convierten en un aliado imprescindible para proteger nuestra piel de quemaduras y otros efectos nocivos que puede causar la radiación solar sobre nuestro organismo. Sin embargo, no conocemos los efectos que pueden tener los componentes de estas cremas sobre el medio ambiente.

Cuando nos damos un baño en el mar, en un lago o en un río tras habernos aplicado un protector solar, una cantidad importante de producto se transfiere de nuestra piel al agua. Se estima que cada año acaban en el océano unas 14.000 toneladas de crema solar, lo que supone la liberación de una importante cantidad de compuestos químicos que pueden alterar el ecosistema marino.

Diversos estudios han demostrado el daño que algunos componentes de las cremas solares, como la etilhexilmetoxicinamato (EHMC), oxibenzona o el octocrileno pueden causar en los organismos (animales, algas…) que habitan los ecosistemas afectados: mortalidad, inhibición del crecimiento, daños en el sistema inmune y reproductivo, blanqueamiento de corales, etc.

Dada la preocupación y concienciación que están suscitando estos compuestos, clasificados como contaminantes emergentes, algunas empresas están apostando por elaborar y comercializar protectores solares libres de compuestos dañinos para el medio ambiente

En este contexto surge esta investigación, en la que participa GAIKER, que pretende aportar datos y proponer alternativas que permitan el desarrollo de protectores solares con compuestos respetuosos con el medio ambiente.

Este estudio se centra en los efectos del filtro químico etilhexilmetoxicinamato, uno de los ingredientes activos más comunes en los protectores solares utilizado sobre todo para la protección contra los rayos UV-B, y de filtros minerales basados en micro y nanopartículas metálicas como el dióxido de titanio y los óxidos de zinc, hierro y silicio.

En la primera fase de la investigación, GAIKER realizará ensayos de toxicidad aguda de los filtros químicos y minerales, utilizando bacterias (Aliivibrio fischeri), microalgas (Phaeodactylum tricornutum) e invertebrados marinos (Artemia salina), la base de la cadena alimentaria (trófica) de los ecosistemas marinos. Los ensayos que se realizarán están basados en metodologías validadas y estandarizadas por organismos internacionales como la OCDE y la ISO.

En la segunda fase, el Centro Tecnológico utilizará líneas celulares de peces para estudiar los mecanismos de toxicidad de estos compuestos a nivel celular. Estos estudios realizados “in vitro”, permitirán descifrar los mecanismos de toxicidad que pueden desencadenar una cascada de eventos adversos con posibles efectos sobre la reproducción de los peces, malformación de las proles o cáncer. GAIKER apuesta por la investigación en modelos alternativos “in vitro”, minimizando y evitando la experimentación animal, en línea con el principio de las 3Rs (Reemplazar, Reducir y Refinar).

Reciclado químico para residuos de poliuretano

El poliuretano (PU) es uno de los polímeros más versátiles que existe y se puede encontrar en multitud de aplicaciones, sectores y formas, lo que se traduce en una gran variedad de residuos, cuando llegan al final de su vida útil, procedentes de diversos sectores como construcción y demolición, vehículos fuera de uso o aparatos eléctricos y electrónicos. Tradicionalmente estos residuos han tenido unas ratios de reciclado muy bajos por medio de reciclado mecánico y en aplicaciones de bajo valor añadido.

No obstante, en los últimos años su reciclado se ha vuelto más urgente debido a diversas causas como el elevado precio de las materias primas, el cierre de vertederos, el aumento de las tasas de eliminación de residuos, las normas legislativas cada vez más estrictas, así como una mayor concienciación social.

En este marco se ubica el proyecto FOAM2FOAM, en el que ha participado el Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance (BRTA), y cuyo objetivo ha sido implantar el concepto de economía circular en el ciclo de vida del PU y avanzar hacia una economía de residuo cero, a través del desarrollo de un proceso viable de reciclado químico y de la obtención de nuevos productos de calidad que puedan ser incorporados posteriormente en la fabricación de nuevas piezas de base PU.

El proyecto FOAM2FOAM (2018-2022) es un proyecto en colaboración entre tres empresas (Titan Recycling Solution, líder del proyecto, Arcesso Dynamics y AMB Electrónica) y dos centros tecnológicos (GAIKER y AIMPLAS) y ha sido financiado por la convocatoria RETOS-COLABORACIÓN 2017. Este proyecto ha tenido como objetivo el desarrollo de una alternativa de fin de vida viable técnica, económica y medioambientalmente para el PU distinta del vertedero, aportando con ello nuevos productos sostenibles a la cadena de valor y, por tanto, disminuyendo el consumo de materias primas y recursos.

Para alcanzar estos objetivos, se ha evaluado la viabilidad técnica, económica y medioambiental del proceso de despolimerización química mediante glicólisis catalítica aplicada a residuos de PU y la obtención de nuevas materias primas (polioles verdes) para, de esta forma, recuperar los elementos constituyentes de sus residuos. A continuación, se ha llevado a cabo el escalado del proceso y la posterior construcción de una planta piloto, así como el diseño de una planta industrial de reciclado químico por despolimerización química, específica para el tratamiento de residuos de PU, que posibilitara la sostenibilidad no solamente ambiental, sino también económica del proceso.

El Centro Tecnológico GAIKER ha trabajado en diferentes fases a lo largo de este proyecto. Por un lado, ha realizado las tareas de acondicionamiento y caracterización de las muestras de residuos postindustriales y posconsumo. También, ha llevado a cabo los procesos de reacciones de glicólisis a escala de laboratorio a las diferentes muestras, así como el escalado a planta piloto. Y, finalmente, ha elaborado el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) simplificado para evaluar el perfil ambiental del proceso de reciclado químico de residuos de poliuretano (PU) mediante glicólisis catalítica e identificar los principales aspectos ambientales, estableciendo estrategias de minimización del impacto ambiental.

El proyecto FOAM2FOAM ha finalizado alcanzado los objetivos previstos, logrando niveles más altos de reciclado y valorización de PU mediante el desarrollo de polioles circulares. Así, el reciclaje de los residuos de PU y su conversión en recursos de alto valor da continuidad al ciclo de vida del producto, evitando el vertedero. Esto supone un avance tanto en la mejora del aprovechamiento y la conservación de los recursos a través de la recuperación de materias primas como poniendo freno al cambio climático a través de la reducción de vertidos y emisiones.

Nuevos medicamentos antimicrobianos eficaces frente a bacterias multirresistentes

Actualmente la resistencia a los antimicrobianos (RAM) o la capacidad que presenta un microorganismo a no responder a la acción de un agente antimicrobiano, es un grave problema al que se enfrenta la salud pública a nivel mundial. La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha declarado que la RAM es una de las principales amenazas de salud pública debido a la rápida propagación mundial de bacterias multirresistentes y panresistentes (denominadas «superbacterias») que provocan infecciones que no pueden tratarse con los medicamentos antimicrobianos al uso, como son los antibióticos. 

En consecuencia, es crítico el desarrollo de nuevos antimicrobianos y estrategias terapéuticas para abordar de forma eficiente las infecciones tanto para el tratamiento de pacientes, como para la desinfección de superficies y material sanitario en entornos hospitalarios. La actual pandemia provocada por el SARS-CoV-2 solo ha supuesto un nuevo recordatorio del daño que puede causar una enfermedad infecciosa y la necesidad de anticiparse a una crisis como la acontecida a nivel mundial. 
El proyecto RESIST, financiado por Gobierno Vasco a través de la convocatoria ELKARTEK, sienta las bases científico-tecnológicas para el futuro desarrollo industrial de un medicamento basado en nanopartículas (NPs) de péptidos anionóforos para combatir infecciones multirresistentes y de difícil tratamiento, pudiendo ser utilizado como tratamiento coadyuvante que permita revertir la resistencia generada a antibióticos comerciales. 
Liderado por BIOKERALTY Research Institute AIE, este proyecto cuenta con la participación del Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance (BRTA), así como de la UPV-EHU- NanoBioCel, UPV-EHU CanBIO, BIOCRUCES Bizkaia y BIODONOSTIA. La colaboración de las diferentes entidades permitirá alcanzar soluciones con un enfoque de multidisciplinariedad. 
Los objetivos que plantea el proyecto RESIST son el desarrollo de nuevos productos nanoformulados de alto valor clínico para el tratamiento de enfermedades infecciosas, así como el diseño de sus procesos de producción industrial. Para ello se aislarán y caracterizarán cepas multirresistentes de diferentes especies. Posteriormente, se evaluará el uso de los productos nanoformulados en estas cepas tanto in vitro como in vivo. Y, por último, se espera elaborar modelos ex vivo testados y caracterizados con los nuevos compuestos terapéuticos y definir el perfil toxicológico de los nanoformulados antimicrobianos para su desarrollo clínico.
El Centro Tecnológico GAIKER aportará su especialización en la caracterización y estudio de sistemas nanoparticulados, así como en el desarrollo y mejora de modelos ex vivo, más concretamente en el desarrollo de un modelo ex vivo de pieles alteradas con infección por bacterias multirresistentes. El proyecto RESIST permitirá al Centro afianzar su línea estratégica en el ámbito de la biomedicina y contribuirá a desplegar las líneas estratégicas de actuación en medicina personalizada.
El proyecto RESIST plantea convertir al País Vasco en líder en la generación de productos nanotecnológicos como respuesta a la amenaza causada por la RAM, así como sentar las bases científico-tecnológicas para el futuro desarrollo industrial de medicamentos nanotecnológicos y de medicina personalizada.

Nuevos modelos de bioeconomía en Euskadi

 
Las nuevas políticas europeas para impulsar el desarrollo de una bioindustria sostenible y competitiva conducen a un modelo de Bioeconomía que promueven la creación de Biorrefinerías multi-producto que, combinando distintos bioprocesos, permitan la transformación de biomasas residual de orígenes tan diversos como agrícola, forestal, o agroindustrial, en nuevos productos de valor añadido. 

Los procesos de biorrefinería integral se basan en la combinación de procesos biotecnológicos y de química verde, definidos en un marco de sostenibilidad que maximice el valor añadido de los bioproductos a obtener. Debido a su composición orgánica, las biomasas que alimentan estos procesos, constituyen una reserva valiosa de materias primas y, al mismo tiempo, una forma de valorización de residuos que impulsa la economía circular, y contribuyen a la reducción de emisiones de Dióxido de Carbono.

En este contexto, el Gobierno Vasco promueve estrategias de Bioeconomía en Euskadi, como una oportunidad para la generación de nuevos materiales, productos químicos y bioprocesos que faciliten la transición hacia un modelo de economía menos dependiente de las materias primas de origen fósil.

El proyecto CIRCULAR BIOBASED, financiado por el Gobierno Vasco a través del programa ELKARTEK, nace con el objetivo de potenciar, en el marco de la Bioeconomía, la investigación estratégica sobre procesos biotecnológicos y de química verde enfocados a la obtención de materiales biopoliméricos y químicos intermedios, generados a partir de una biomasa residual con alto impacto medioambiental en la industria agroalimentaria de Euskadi como es el lactosuero.

El lactosuero o suero de la leche es la fracción acuosa (>90% de agua) que se obtiene en la elaboración del queso y se considera un subproducto que genera problemas para su gestión. Aunque su composición varía dependiendo del origen, en general contiene azúcares (lactosa), proteínas, y otros elementos, que lo convierten en una biomasa residual de gran valor. Es por ello que se ha tomado como paradigma para definir un modelo de biorrefinería más sostenible que maximice la obtención de distintos productos. Las líneas de investigación del proyecto se despliegan en 3 cadenas de valor o productos principales a obtener: biopoliésteres microbianos y proteínas, químicos intermedios para la obtención de adhesivo y recubrimientos y biofertilizantes obtenidos a partir de las corrientes residuales de las otras dos cadenas de valor.  

El proyecto Circular Biobased está liderado por el centro tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance (BRTA), y participan en el mismo Neiker, Tecnalia, Ceit, BCMaterials, y el grupo Biomat de la UPV-EHU. Este consorcio multidisciplinar generará conocimiento transferible a la industria vasca, impulsando nuevos modelos de negocio en Euskadi mediante el desarrollo de una bioindustria sostenible y competitiva que lidere la transición hacia una bioeconomía desvinculando del agotamiento de los recursos.

Composites sostenibles para fabricación avanzada

Recientemente se ha finalizado cumpliendo los objetivos previstos el proyecto AVANSITE “Nueva generación de composites sostenibles para fabricación avanzada”, liderado por el Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance (BRTA).

Este proyecto, que se ha desarrollado dentro del Programa Elkartek de Ayudas a la Investigación Colaborativa, ha estado intrínsicamente ligado al Nodo de Materiales Avanzados del BDIH (Basque Digital Innovation Hub). Ha involucrado a 8 agentes pertenecientes al mismo: GAIKER, CIDETEC, IDEKO, LEARTIKER, TECNALIA, TEKNIKER, UPV/EHU y la Universidad de MONDRAGÓN. El proyecto ha afianzado y generado nuevos servicios agregados que se pondrán a disposición de la industria y de la sociedad desde el citado Nodo de Materiales Avanzados.
 
El proyecto estableció dos objetivos genéricos: por un lado, producir conocimiento científico-tecnológico en el ámbito de los materiales y composites poliméricos para progresar hacia la economía circular, abordando el desarrollo de nuevos materiales sostenibles y reciclables. Por otro lado, dotar a estos materiales de funcionalidades adicionales como reciclabilidad, buen comportamiento frente al fuego, propiedades bactericidas o las relacionadas con la gestión térmica. Todo ello bajo la perspectiva de la sostenibilidad de los materiales y de sus procesos.

Como resultado del proyecto AVANSITE se han conseguido realizar 25 publicaciones y 1 solicitud de patente, encontrándose otros 5 artículos científicos en fase de redacción.  Además, algunas de las líneas de colaboración se continuarán mediante la ejecución de nuevos proyectos.  

Otro alcance de este proyecto proviene de su carácter transversal: los composites están presentes, prácticamente, en la totalidad de los sectores industriales. Estos sectores demandan materiales que contribuyan a la reducción de los costes de fabricación, los tiempos de fabricación y el consumo energético y que sean sostenibles.

De esta manera, sectores como el de automoción o el aeronáutico necesitan materiales que aligeren el peso en vehículos eléctricos o estructuras aeronáuticas. También el sector ferroviario o el naval que requieren el aligeramiento con materiales ignifugados o con buen comportamiento frente al envejecimiento. Por su parte el sector eólico, el energético y la construcción demandan materiales reparables y reciclables. Otros sectores como los relacionados con la Bioeconomía pueden constituirse en fuentes de nuevas materias primas para el desarrollo de composites.

Por último, hay que unir la preocupación creciente de la sociedad por reducir emisiones y residuos sustituyendo las sustancias contaminantes por otras más sostenibles, por reaprovechar los residuos y subproductos para nuevos productos de alto valor añadido, por el uso de materiales de procedencia natural, materiales y productos reciclables y por el consumo responsable y eficiente de materias primas y energía.

El proyecto AVANSITE ha respondido a todas estas necesidades generando nuevo conocimiento y desarrollos que permiten a mejorar la sostenibilidad de los materiales y composites poliméricos.

 

Economía circular de composites y materiales plásticos complejos de alto valor añadido

La Red OSIRIS presenta el programa de su próximo webinar en el que se expondrán las nuevas posibilidades que existen en la economía circular de composites y materiales plásticos complejos de alto valor añadido. 

A través de sus tres ejes estratégicos, la red OSIRIS pretende alcanzar un nuevo modelo de producción y consumo que reduzca al mínimo la generación de residuos y se aprovechen con el mayor alcance posible los que no se pueden evitar.
 
Esta Red establece una alianza entre cuatro Centros Tecnológicos de Excelencia “Cervera” y de referencia a nivel nacional e internacional para fortalecer las capacidades de I+D+i: Fundación GAIKER – GAIKER (coordinador), Asociación de Investigación de Materiales Plásticos y Conexas – AIMPLAS, Asociación de Investigación de la Industria Textil – AITEX, y Fundación para la Investigación y Desarrollo en Transporte y Energía – CIDAUT.

Más información sobre la Red OSIRIS en: Red Osiris Network Reciclado de Plásticos 

 

 
 
 
Este proyecto está financiado por el CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial), a través del Ministerio de Ciencia e Innovación, en el marco de ayudas destinadas a Centros Tecnológicos de Excelencia “Cervera”. CER-20211009

 

 

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