Caña común o de riera, llamada Arundo donax, materia prima usada para llevar a cabo esta investigación / URV

Descubren cómo fabricar tableros de madera más sostenibles

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Un equipo de investigadores de la URV ha demostrado que la caña común es una buena materia prima para producir tableros de madera sin añadir adhesivos provenientes del petróleo.

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URV / Los tableros aglomerados son muy utilizados para fabricar mobiliario y para la construcción. Actualmente, pocos muebles se fabrican de madera maciza, ya que la mayoría son de madera triturada y compactada. Para producir estos tableros aglomerados es necesario añadir cola que dé solidez a las fibras de la madera. Lo más habitual es que este adhesivo sea de origen fósil; por tanto, proveniente de una fuente no renovable y contaminante.

Estos investigadores han demostrado que la caña común o de riera (llamada Arundo donax) da unos resultados muy favorables

Con el objetivo de evitar el uso de estas colas, los investigadores Diego Ramos y Francisco Ferrando, del Departamento de Ingeniería Mecánica, y Joan Salvadó, del Departamento de Ingeniería Química de la URV, han trabajado para conseguir que la propia madera desprenda el adhesivo natural que tiene y se distribuya de forma homogénea para compactarla en forma de tablero.

Estos investigadores han demostrado que la caña común o de riera (llamada Arundo donax) da unos resultados muy favorables para ser utilizada como materia prima para fabricar tableros de madera sin añadir adhesivos provenientes del petróleo, tal y como han publicado recientemente en la revista científica BioResources. En los últimos años, sin embargo, han experimentado con otros residuos de madera como serrín de pino proveniente de carpinterías; la caña llamada Miscanthus sinensis, muy utilizada para el aprovechamiento energético o sarmientos de la vid.

Actualmente, los investigadores estudian la caña de azúcar como materia prima. Aún no tienen resultados de los experimentos, pero las conclusiones de la investigación realizada con la caña común indican que los residuos de la caña de azúcar también serán muy aptos para hacer tableros aprovechando su material adhesivo.

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Extraer la cola

Los investigadores, en primer lugar, han tenido que localizar los polímeros naturales que hacen la función de adhesivo igual que los polímeros provenientes del petróleo. Lo han conseguido a partir de la misma materia prima, ya sean fibras de madera o vegetales o residuos de la industria agraria o forestal (serrín, polvo, virutas…), porque contienen lignina (la cola natural que tiene la madera) y celulosa (los componentes estructurales de la madera).

Cualquier material lignocelulósico sirve como materia prima (serrín, polvo, virutas…) / URV

Cualquier material lignocelulósico sirve como materia prima (serrín, polvo, virutas…) / URV

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Para preparar tableros sin adhesivos añadidos, los investigadores han llevado al laboratorio este material lignocelulósico para deconstruirlo con la técnica de explosión de vapor, un pretratamiento a través del cual sale la lignina que impregna la celulosa de la madera. Posteriormente, para construir el tablero, esta cola natural y las fibras se secan y se prensan en caliente para que la lignina se vuelva a solidificar, pero esta vez repartida de forma homogénea entre las fibras de celulosa. De este proceso resulta un tablero bien resistente.

La técnica de la explosión de vapor no utiliza productos químicos: sólo agua

La técnica de la explosión de vapor no utiliza productos químicos: sólo agua. Consiste en introducir las fibras (materia prima) y agua -que se instalará dentro de las partículas de las fibras- en un reactor de alta presión, que mantendrá el contenido a una presión de hasta 40 atm y a una temperatura de hasta 240ºC. Cuando pasa a la presión atmosférica de golpe, las gotas de agua se evaporan instantáneamente, lo que provoca que aumente su volumen por mil y se destruya la partícula. De esta manera queda todo separado y se reparte por todas las fibras.

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Tableros más sostenibles

El uso de elementos naturales como cola evita la presencia de cualquier sustancia de origen fósil en la composición de los tableros. Así, serán más sostenibles porque no utilizan recursos no renovables y porque se trabaja con productos menos tóxicos, tanto para el medio ambiente como para la salud de las personas y los animales. Además, el proceso y los tableros resultantes son más económicos, ya que convertir residuos en objetos que siguen teniendo utilidad evita talar árboles para obtener la madera.

Otra forma de aprovechar los residuos vegetales o la biomasa es quemarlos para utilizarlos como fuente de energía. Sin embargo, este proceso vuelve a emitir CO2 a la atmósfera, mientras que construyendo algún mueble o tablero, el CO2 se fija.

El uso de elementos naturales como cola evita la presencia de cualquier sustancia de origen fósil en la composición de los tableros

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Normativa exigente

La industria productora de tableros se rige por una normativa específica que regula los parámetros que deben cumplir los tableros según las características físicas y mecánicas (resistencia, humedad, etc.) y el uso que tendrá (interior, exterior o estructural).

La mayoría de tableros producidos con lignina en los laboratorios de la URV cumplen los estándares que marcan las normas del Estado español (llamadas UNE) y la legislación de la Unión Europea (llamada EN).

Uno de los componentes más habituales de las colas tradicionales es el formaldehído, que tiene unas consecuencias sanitarias relevantes. De hecho, las administraciones están promoviendo la disminución y eliminación mediante una normativa específica que clasifica los tableros según la emisión de formaldehído. Y es que la mayor parte del formaldehído que se emite proviene de las colas de los tableros.

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Referencia bibliográfica: 
Ramos, Diego; Salvadó, Joan y Ferrando, Francisco (2017). “High mechanical performance boards made from Ribera of Arundo donax without added adhesivas”. BioResources, vol. 12, núm. 3.
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