Investigaciones USACH

Nombre de la investigación: Factibilidad de uso de polipropileno reciclado posconsumo en el desarrollo de materiales bicapa con potencial aplicación en envases. Investigadores a cargo: Dr. Eliezer Velásquez. Departamento: Centro de Innovación en Envases y Embalajes (Laben Chile). Tipo de proyecto: FONDECYT INICIACIÓN. Resumen del proyecto: La acumulación de residuos plásticos en el medio ambiente y las pérdidas y desperdicios de alimentos son problemas de preocupación mundial desde una perspectiva ética, económica y social. En este sentido, Naciones Unidas ha dispuesto entre sus objetivos de desarrollo sostenible reducir a la mitad el desperdicio de alimentos para 2030. Mientras tanto, “El Pacto por los Plásticos” al cual se encuentra suscrito Chile, y la Ley REP (Ley REP 20.920), contempla metas ambiciosas de reciclaje, lo cual hace que se requiera mayor conocimiento sobre el comportamiento de los plásticos reciclados y se avance en el estudio de alternativas para valorizar los plásticos posconsumo. El polipropileno flexible es uno de los principales termoplásticos utilizados en envases. Sin embargo, su uso en la industria alimentaria es limitado debido a sus bajas tasas de recolección domiciliaria y a la posible degradación de sus propiedades con el reciclado. El proyecto de investigación científica FONDECYT de Iniciación 11220469 “Increasing the use of post-consumer polypropylene by developing antioxidant and nano-reinforced bilayer materials for food packaging towards sustainability” llevado a cabo por el investigador Dr. Eliezer Velásquez, busca avanzar en el estudio de las propiedades y reciclado del PP flexible posconsumo. Por un lado, evaluar su comportamiento en cuanto a sus propiedades físico-mecánicas, así como estudiar la factibilidad de mejorar estas propiedades mediante un nanorelleno. Además, busca desarrollar películas bicapa activas a base de polipropileno reciclado que potencialmente puedan mejorar las propiedades barrera y tengan capacidad antioxidante en el caso de una potencial aplicación en envases. El proyecto 2022-2025 se ejecuta en el Centro de Innovación de Envases y Embalajes (LABEN-Chile) de la USACH y durante su desarrollo contará con la colaboración de otras instituciones a nivel internacional. Hasta el momento, ha contado con la participación y colaboración del Dr. Cristian Patiño, Ing. Bastián Rozas, Ing. Cristopher Reyes (Tesista), y de un equipo de investigadores de LABEN. Además, de la participación y colaboración internacional de la Dra. Carol López de Dicastillo (IATA-CSIC, España), Dr. Guillermo Copello (UBA, Argentina) y Claudio Javier Pérez (INTEMA, Argentina).

Nombre de la investigación: Aglomerado moldeable de material reciclado de celulosa y método de preparación, y uso en la manufactura de elementos constructivos ignífugos reciclable para viviendas sustentables o el reacondicionamiento de viviendas, y método de obtención de elementos constructivos. Investigadores a cargo: Dr. Francisco Sepúlveda y Gary Villanueva. Departamento: Facultad de Ingeniería. Tipo de proyecto: Invención patentada USACH. Resumen del proyecto: En Chile somos grandes consumidores de huevos, el cual es fundamental en nuestra dieta alimenticia. Según estimaciones de la Oficina de Estudios y Políticas Agrarias (Odepa), en el país se producen más de 3.200 millones de unidades al año. Lo anterior, también implica la producción a gran escala de las bandejas para huevos, las que una vez utilizadas pueden tener dos caminos: pasar a ser un desecho o bien darles otro uso, por ejemplo, como material aislante acústico. Esta última opción está cobrando cada vez más relevancia, debido a la necesidad actual de reciclar y revalorizar los residuos, ya sea en forma voluntaria o bien para dar cumplimiento a la legislación que busca que la industria reduzca el impacto medioambiental de sus productos. Ejemplo de lo anterior es la Ley de Responsabilidad Extendida del Productor (REP), en que los productores de productos prioritarios pasar a ser responsables de la organización y financiamiento de la gestión de los residuos derivados de su comercialización en el país. En ese contexto, una investigación de USACH liderada por el Dr. Francisco Sepúlveda, investigador y académico de Ingeniería en Geomensura de la Facultad de Ingeniería, y Gary Villanueva, egresado de Ingeniería en Ejecución Mecánica USACH, logró el desarrollo de nuevos productos para la construcción, sustentables y resistentes al fuego, que fueron elaborados a partir del reciclaje de cartones y cajas de huevos, entre otros. Esta tecnología propone un aglomerado moldeable de material reciclado en base a celulosa para la manufactura de productos constructivos, junto con los métodos de preparación de este y de producción de los elementos constructivos. El material reciclado de celulosa se obtuvo utilizando principalmente cajas para huevos de 30 unidades, la cual resultó útil para fabricar productos ignífugos reciclables para la construcción. Dicho material se caracteriza por sus óptimos niveles de conductividad y resistencia térmica máxima, permitiendo lograr productos como paneles para cielo falso o ladrillos con propiedades mejoradas en comparación los utilizados actualmente. Por lo mismo, resultan especialmente útiles para aplicar en la edificación o el reacondicionamiento de viviendas sustentables. A través de esta invención buscan impactar a las industrias de la construcción y de arquitectura, así como a otros rubros como el de la fabricación de artículos para el hogar. “Con este material también hemos podido desarrollar lámparas, maceteros y otros productos ornamentales. En la actualidad, esta tecnología USACH se encuentra con patente concedida en Chile, trámite que fue apoyado por nuestra Dirección de Gestión Tecnológica de la VRIIC.

Nombre de la investigación: Aplicación de barrera funcional para la producción de envases de PET posconsumo destinado al envasado de alimentos. Investigador a cargo: Dr. Abel Guarda. Departamento: Centro de Innovación en Envases y Embalajes, Laben Chile. Tipo de proyecto: Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (ANID). Resumen del proyecto: Abordar los principales desafíos del uso del rPET para producir envases, es lo que busca el proyecto de investigación aplicada de la Universidad de Santiago de Chile “Aplicación de barrera funcional para la producción de envases de PET posconsumo destinado al envasado de alimentos”.La iniciativa es liderada por el Dr. Abel Guarda, Director del Centro de Innovación en Envases y Embalajes, LABEN-CHILE, trabajo al cual se suma un equipo de expertos investigadores del mismo centro. El proyecto se adjudicó financiamiento en el Concurso de Investigación Tecnológica 2021 (FONDEF), convocado por la ANID y tendrá una duración total de 24 meses. Uno de los problemas más complejos a resolver en cuanto al PET reciclado posconsumo, “es la pérdida de sus propiedades físico-mecánicas, que dificulta entre otros la reducción de espesores de los productos de PET. Esto, porque como consecuencia del proceso de reciclaje mecánico, pueden darse cambios como pérdida de rigidez y resistencia”. Por lo mismo, uno de los retos que tiene el equipo de investigación es proponer una solución que permita incrementar el uso del rPET, mejorando sus propiedades mecánicas, de manera que sean procesables en los sistemas convencionales de producción industrial, y con propiedades físico-mecánicas similares al PET virgen, es decir que sean más resistentes. Además, el proyecto evaluará el uso de una barrera funcional al material reciclado que permita la inocuidad adecuada para generar un envasado más seguro para el consumo y por ende, para la salud de las personas. Esto mediante la reducción del riesgo de migración de contaminantes u oligómeros presentes en el material reciclado. Desde el punto de vista científico tecnológico, la iniciativa espera incrementar su TRL (Technology Readiness Level) y potencialmente poner en el mercado una solución efectiva y sostenible para incrementar el uso de PET reciclado posconsumo en la fabricación de envases”. Ello generaría un impacto positivo en la industria alimentaria y del reciclaje, y además, contribuiría a potenciar la economía circular. Los principales demandantes de la tecnología pueden ser empresas que fabrican envases y potencialmente aquellas que envasan alimentos, lo cual permitirá que puedan cumplir con las exigencias de la Ley REP (20.920) y obtener la preferencia de consumidores, quienes valoran el interés por proteger el medio ambiente. Para avanzar con la iniciativa, el equipo de investigación trabajará de forma asociativa con Topcolor S.A., compañía chilena con giro en concentrados de pigmentos (masterbatch) para la industria del plástico y con la fábrica de envases TYPACK

Nombre de la investigación: Guía/Plataforma de diseño para la reciclabilidad de envases y embalajes de productos alimenticios (piloto regional). Investigadora a cargo: Dra. Alejandra Torres. Departamento: Centro de Innovación en Envases y Embalajes, Laben Chile. Tipo de proyecto: Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (ANID). Resumen del proyecto: En el marco de la Ley REP (Responsabilidad Extendida del Productor), el Centro de Innovación en Envases y Embalajes (LABEN-CHILE) está liderando un trabajo colaborativo con la industria alimenticia, que permitirá guiarla en la implementación de un modelo productivo más sostenible y con bajo impacto ambiental. A través de la investigación aplicada “Guía/Plataforma de diseño para la reciclabilidad de envases de productos alimenticios (piloto regional)”, se busca establecer pautas claras y sencillas para contribuir a la mejora de forma integral de la selección, gestión y valorización de los materiales plásticos utilizados. El proyecto, financiado por el Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondef) de Anid cuenta con la participación de la Oficina de Economía Circular del Ministerio de Medio Ambiente, el Pacto Chileno por los Plásticos de Fundación Chile, la Asociación Nacional de la Industria del Reciclaje (ANIR) y la consultora Vínculo Verde. Además, es apoyado en su ejecución por nuestra Dirección de Gestión Tecnológica de la Vicerrectoría de Investigación, Innovación y Creación. Cabe resaltar, que el proyecto se inició en junio de 2022 y culminará a fines de 2023, donde el foco estará puesto en “elaborar una guía técnica práctica y una plataforma web, que permitirán al usuario tomar decisiones respecto a materiales o envases plásticos adecuados para sus productos, en función de las necesidades de protección del alimento envasado, además de la gestión y valorización de residuos y capacidades instaladas en el país. En la actualidad, el equipo de investigación de LABEN, junto con las entidades asociadas, se encuentra levantando información relevante sobre los tipos de familias de productos que más generan residuos plásticos, y la cantidad de material proveniente de envases y embalajes que se reciclan, entre otros más. Una vez recolectada y ordenada esta información, LABEN CHILE presentará una selección de aquellos materiales que son aptos para reciclar, de acuerdo con las capacidades existentes en la región metropolitana. Esta última parte se realizará en colaboración con entidades participantes como el Pacto Chileno por los Plásticos de Fundación Chile, el cual se vincula con fabricantes, ONGS y otras organizaciones, con quienes se trabajará para definir los materiales plásticos a utilizar para la fabricación de envases.