Polímeros biobasados y sus aplicaciones industriales: hacia nuevas tecnologías sustentables para la agroindustria, el medioambiente, la industria del petróleo y de materiales

Abstract

Debido a la creciente demanda mundial de productos químicos y materiales de bajo impacto ambiental, se prevé que el mercado de polímeros biobasados se siga expandiendo sustancialmente en el futuro. La síntesis de polímeros funcionales a partir de fuentes renovables como así también el empleo de biopolímeros en diferentes aplicaciones son áreas de investigación y desarrollo en crecimiento, debido a las ventajas ambientales, económicas y de performance asociadas. En esta dirección, en este proyecto se propone el desarrollo de procesos sustentables para la obtención de nuevos precursores poliméricos y nuevos polímeros biobasados a partir de materias primas, productos, subproductos y/o residuos producidos por industrias o actividades primarias regionales con aplicaciones industriales en el área de materiales, la industria del petróleo, el medioambiente y la agroindustria. Se espera lograr desarrollos académicos relevantes y acciones de transferencia de tecnología, con particular impacto en las industrias y actividades económicas regionales. Específicamente se investigará nuevas tecnologías de obtención de: A) Poli(hidroxi uretano)s libres de isocianato a partir de aceites vegetales funcionalizados mediante acoplamiento tiol-eno B) Sistemas de liberación controlada de agroquímicos a partir de nanopartículas basadas en ligninas C) Nanofluidos de perforación en base agua basados en biopolímeros para formaciones minerales argentinas. Se investigará experimentalmente el aislamiento y caracterización de los recursos renovables, la síntesis y caracterización de precursores poliméricos, el diseño y optimización de los procesos, y la síntesis y caracterización de los materiales obtenidos. Se estudiará el modelado, simulación y optimización de los procesos, y se realizará la evaluación de la factibilidad tecno-económica y del impacto ambiental de los mismos.

The biobased polymers market is expected to continue expanding in the future due to the growing global demand of chemicals and materials with low environmental impact. The synthesis of functional polymers from renewable sources as well as the use of biopolymers for different applications are areas of research and development of increasing interest because of the environmental, economic and performance advantages. In this direction, this project proposes the development of sustainable strategies for the production of novel polymeric precursors and biobased polymers from raw materials, products, byproducts and/or residues from regional industrial and primary activities for several applications such as agroindustry, environment, petroleum industry and materials. It is expected to achieve relevant academic developments and technology transfer, with particular impact on regional industries and economic activities. In particular, novel technologies will be investigated for the production of: A) Isocyanate-free poly(hydroxy urethane)s from vegetable oils functionalized by thiol-ene coupling reactions. B) Systems of controlled release of agrochemicals from lignin-based nanoparticles. C) Water-based drilling nanofluids based on biopolymers for Argentine mineral formations. The isolation and characterization of renewable resources, the synthesis and characterization of polymeric precursors, the design and optimization of processes, and the synthesis and characterization of the obtained materials will be experimentally investigated. In addition, the modeling, simulation and optimization of the processes will be also studied, and the corresponding techno-economic analysis and the environmental impact will be assessed.