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Anualmente en el planeta se consumen millones de toneladas de papel. Sólo en Rosario se producen unas 144 toneladas diarias de este tipo de desechos. Al igual que muchos otros materiales, el papel puede reciclarse y servir nuevamente a la producción de papel o cartón. Pero, en la actualidad, los investigadores están desarrollando técnicas que no sólo permitan reutilizar estos residuos, sino que también puedan agregarle valor. En este sentido trabaja el equipo del Instituto de Química Rosario (IQUIR-CONICET) liderado por la doctora Alejandra Suárez y el doctor Rolando Spanevello quienes diseñan métodos para extraer de la celulosa, principal componente del papel, levoglucosenona, una sustancia de interés industrial.
La levoglucosenona se utiliza en el desarrollo de nuevos fármacos, aromas y esencias. Muchos de estos productos poseen una característica que se denomina quiralidad, esto quiere decir que están formados por moléculas que son idénticas pero no son superponibles. Cada una de estas moléculas recibe el nombre de enantiomeros. "Se las puede comparar con las manos humanas que son imágenes especulares: el reflejo de una mano en el espejo me da la otra", explica el doctor Spanevello.
Esta característica hace que, por ejemplo, en el caso de los fármacos el 50 por ciento de la droga tenga el efecto deseado y el otro 50 por ciento no, pudiendo tener efectos colaterales. La doctora Suárez explica que este fenómeno es comparable a tener un par de zapatos e intentar usar el derecho en el pie izquierdo o viceversa, si bien parecen iguales uno no puede ser usado en el lugar del otro. Por esta razón, la industria farmacéutica y agroquímica necesita estos compuestos quirales en sus formas enantiomericamente puras, es decir, contar con la molécula de interés sin su idéntica no superponible. La levoglucosenona extraída de la celulosa es un material de partida propicio para lograr este tipo de moléculas.
"Obtener levoglucosenona a partir de celulosa no es nuevo, pero lo que nosotros hemos desarrollado es una nueva metodología de degradación térmica asistida por microondas que es más sustentable que las existentes y para la cuál tenemos una solicitud de patente", cuenta la doctora Suárez. Mediante el proceso diseñado, los químicos "cortan" las cadenas poliméricas de glucosa que forman la celulosa para obtener los fragmentos más pequeños que dan origen a la levoglucosenona. "El método es sencillo, sin embargo, el tratamiento previo y posterior de la muestra es muy delicado y se requiere un buen conocimiento de las variables involucradas, sino no se obtiene el compuesto deseado", remarca la investigadora.
De un 5 a un 10 por ciento de la celulosa procesada se transforma en levoglucosenona. Si bien este porcentaje puede parecer pequeño, el proceso es rentable ya que el valor de mercado de este sustrato puede llegar a cientos de dólares el gramo. Junto con la levoglucosenona se generan agua y carbón, que podría ser utilizado como carbón activado en la industria. El equipo está investigando la posibilidad de utilizar, además del papel, otras fuentes como caparazones de crustáceos, cáscara de soja y barros de celulosa de las papeleras. Por otra parte, ha desarrollado a partir de este producto nuevas herramientas químicas de uso general. "Este es un proyecto que si bien es de investigación básica, nos permite tener cierta relación con la industria y creo que el sistema científico tiene que hacer esfuerzos en este sentido", sostiene Suárez.
Los investigadores subrayan que este proyecto se enmarca dentro de la Química Verde que busca diseñar procesos y productos químicos que no sean dañinos y prevenir cualquier impacto negativo sobre el medioambiente. "Este proyecto introduce en la universidad la temática de Química Sustentable y permite la formación de los nuevos recursos humanos en esta línea", concluye el doctor Spanevello.
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