El proyecto de adhesivo bio-basado UBB – CENAMAD se adjudicó un nuevo fondo en noviembre pasado, que permitirá probar su producción a escala industrial y su uso en la fabricación de tableros de partículas y OSB. Revisamos el progreso de este proyecto, que podría marcar la forma de fabricar productos de madera
En 2018, el equipo del laboratorio Prodima Lab de la Universidad del Bío-Bío (UBB) identificó un problema a escala global y su repercusión a escala nacional: la declaración por parte de la Agencia Internacional de Investigación del Cáncer (IARC) del formaldehído como cancerígeno, al encontrarse conexión entre su contacto y cuadros de cáncer nasofaringeo y leucemia mieloide, que afecta a la médula espinal.
El motivo por el que este descubrimiento generó revuelo es que los productos de madera prensada, tales como tableros de uso interior y exterior, son una de las fuentes más importantes de formaldehído en hogares, según señala el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos. Esto, sumado a la responsabilidad que se adjudicó a esta sustancia de contribuir a la generación y mantención de altos niveles de Compuestos Orgánicos Volátiles (COV), desencadenó en una serie de restricciones a su uso.
Esto puede considerarse como el mejor curso de acción, pero dejó en evidencia una desventaja competitiva de nuestro país en este mercado: las empresas productoras nacionales, en especial pequeñas y medianas, perdieron acceso a la escena internacional a raíz de estas restricciones, y a su vez, notaron que no existía en Chile una opción de reemplazo que mantuviera la costo-eficiencia de su negocio.
Viendo esta problemática, el laboratorio liderado por el investigador principal UBB – CENAMAD, Dr. Mario Núñez Decap, decidió buscar una opción que hiciera posible el desarrollo de productos de igual, similar o incluso mejor calidad libres de formaldehído, abriendo otra vez las puertas de estos mercados. En ese contexto se planteó el proyecto PROLIG+, un adhesivo cuya base científica se basa en proteínas de industrias como la cervecera y panadera, y el uso de nanolignina.
Hoy, seis años más tarde, PROLIG+ destaca por dos motivos: la ampliación de sus líneas de investigación, y vinculación directa de este crecimiento con el mejoramiento de los laboratorios de Prodima Lab, ambos posibles gracias a la adjudicación de más de 5 fondos concursables de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).
En entrevista exclusiva, Núñez Decap explica la progresión que llevó a PROLIG+ al proyecto que es hoy, su crecimiento hacia otras áreas de investigación, los FONDEQUIP medianos que se adjudicaron para ampliar sus capacidades en 2023 y 2024, y los elementos clave para empujar esta propuesta de valor hacia el licenciamiento.
Un proyecto pensado para la industria
Según Núñez Decap, el adhesivo estuvo siempre enfocado en las necesidades de la industria, visualizando desde microempresas hasta transnacionales. Enfrentados a la disyuntiva que presenta la restricción de uso del formaldehído y la creación de un adhesivo biobasado de capacidades similares, el ahora director de innovación de la UBB explica que veían dos caminos a la hora de avanzar en el uso que se le daría al producto: generación de tableros prensados, o aplicación en madera sólida.
Ambas posibilidades requerían de empujar al proyecto hacia diversas capacidades físicas y especificaciones técnicas, haciendo imposible utilizar una única formulación en ambos usos. Debido a esto, cuando se eligió seguir la ruta de los tableros prensados, elementos como la reactividad a la temperatura cobraron relevancia.
“Tiene que ver con un beneficio (…) medio ambiental; porque PROLIG+ es un adhesivo que fue generado para reemplazar los adhesivos en base a formaldehido” señaló Núñez Decap, explicando la creación de tableros que no generan emisiones como “es un producto (…) que permite a la industria obtener otro producto”.
Con esta premisa, el equipo de Prodima Lab dio el primer paso en el desarrollo de este trabajo gracias a una adjudicación de FONDEF I+D ejecutada entre 2020 y 2022. Durante esta fase, el adhesivo para tableros prensados alcanzó un grado de desarrollo TLR 4, equivalente a la validación a escala de laboratorio del adhesivo para tableros prensados.
Este éxito también se extrapoló al equipo en una confianza con la cual dieron el siguiente paso en 2023: retomar el desarrollo de una versión de PROLIG+ pensada para madera masiva. Distinto de la formulación anterior por las características y pensado para insertarse en los procesos estandarizados de generación de productos de ingeniería , este segundo bioadhesivo tiene como característica principal el ser curado en frío, haciendo posible su uso en la fabricación de vigas laminadas y CLT.
El desarrollo de este segundo producto fue posible gracias a una nueva adjudicación de un fondo concursable FONDEF IDeA de ANID que se encuentra en ejecución desde 2023 y finalizará en noviembre de este año. En este proyecto, al igual que en el desarrollo del adhesivo para madera prensada, la industria ha sido un participante clave, siendo parte de las distintas etapas de desarrollo y aportando desde su vereda.
“Todos los proyectos los hacemos con el apoyo de la industria” explica Núñez Decap al respecto, “porque creo que es la única forma de comprometer a las empresas para que quieran estar y para que nos acompañen, ya sea en el éxito o en el fracaso. (…) Usted necesita generar confianza”.
Esta confianza se manifiesta en la participación de empresas grandes y pequeñas en las fases actuales de desarrollo de las dos líneas de trabajo de PROLIG+. Por ejemplo, el trabajo a escala de laboratorio y de fábrica de los adhesivos se ha llevado a cabo junto a la empresa Química Italquim, empresa con 38 años de experiencia en el desarrollo de productos de este tipo. Al mismo tiempo, la validación de PROLIG+ curado en frío para fabricación de productos de madera masiva se está ejecutando junto a la compañía nacional Lemu Products; y en el caso del producto diseñado para tableros prensados, las fabricantes Masisa y Chile Panels ayudan desde la generación de tableros de partículas y OSB. respectivamente.
En noviembre pasado estas dos últimas empresas se sumaron al proyecto, cuando el adhesivo inicial dio el siguiente paso hacia la transferencia tecnológica gracias al apoyo de ANID, esta vez desde la investigación aplicada: el IDeA de Investigación Tecnológica. Este fondo busca apoyar con financiamiento la ejecución de pasos como pruebas industriales, y exige la validación en laboratorio para empujar hacia el escalamiento a nivel industrial.
Ese es el objetivo hacia el que quiere avanzar Núñez y su equipo durante los próximos dos años: “Hoy día estamos trabajando con empresas que deberían validar la producción del bioadhesivo a escala industrial, y empresas que deberían validar el uso del adhesivo para producir paneles. (…) Si llegamos a lograr esto, va a ser un tremendo hito a escala nacional, que podría ser exportado”.
Para alcanzar esto, el proyecto se desarrollará en dos fases entre los años 2025 y 2026. El primer año de trabajo, donde trabajarán en las regiones del Bío-Bío y Metropolitana, será dedicada a validar la producción a escala masiva de PROLIG+ para tableros. A partir de este éxito, el segundo año será dedicado a probar la fabricación de tableros de partículas y OSB de manera industrial utilizando el adhesivo.
Al mismo tiempo que Núñez y su equipo ejecutan estos dos fondos concursables, la capacidad y buena respuesta de la industria al producto ha llevado a Prodima-Lab a dar el siguiente paso y pensar en nuevos espacios donde PROLIG+ podría reemplazar a los productos fósiles y de altas emisiones que hoy tiene el mercado.
Al respecto, una tercera línea que han estado desarrollando apunta directamente a los productos de ingeniería en madera y a su refuerzo a partir de fibra de basalto. En esta línea, el equipo ya ha desarrollado publicaciones sobre las ventajas y beneficios que esto entregaría a diversos productos como la madera contrachapada y LVL, y 2025 podría ser el año en que este proyecto dé el paso hacia la investigación aplicada.
Esto se alinea directamente con la visión de Núñez Decap de cómo debe avanzar la industria para dejar un mayor impacto en la sociedad: “Nuestras investigaciones tienen que llegar a la sociedad, yo creo que ese es el camino. (…) Por lo tanto, nosotros tenemos esperanza en seguir moviéndonos en el medio de la investigación aplicada, creemos que ahí es donde está la forma de poder tratar de llegar a la industria y que realmente se transfiera esta tecnología”.
Esta creciente red de proyectos en desarrollo requiere de una capacidad investigativa y de infraestructura a la par con las exigencias de estas innovaciones. A raíz de este crecimiento, el equipo liderado por Núñez Decap vio la necesidad de potenciar sus laboratorios y buscó nuevamente el apoyo de ANID para esto, derivando en la adjudicación consecutiva de dos FONDEQUIP medianos, en los años 2023 y 2024.
El mejor laboratorio de análisis térmico a nivel sudamericano
“Nosotros creemos que, para poder ir consolidando y abrir estas líneas, necesitamos tecnología de punta. (…) Con ese espíritu, es que miramos la línea de los FONDEQUIP hace al menos 3 años atrás” relata Núñez el inicio del proceso, a raíz de su objetivo de implementar el mejor laboratorio de la región en cuanto a análisis térmico de materiales.
Para esto, dividieron este objetivo en tres equipos, de los cuales ya han adquirido dos. En 2023, el concurso de equipamiento de ANID les dio su apoyo para acceder a un analizador dinámico termo-mecánico multivariable, maquinaria que permite estudiar las propiedades térmicas de materiales desde un punto de vista mecánico. Con él, es posible simular condiciones extremas de temperatura en condiciones controladas, capacidad de alto valor según Núñez Decap.
“Imagínese la geografía que tiene Chile: las condiciones ambientales de instalar algo en Arica, a ponerlo en Puerto Montt, en Puerto Varas, son diferentes en términos de temperatura, de humedad, un montón de condiciones” es como describe su importancia el Investigador Principal, “este equipo permite simular todo esto. Trabajar con muestras muy pequeñas, y ver qué le pasa al material”.
A esta adquisición se sumó la adjudicada en noviembre de 2024, que consiste en un proyecto acoplado y simultáneo que mezcla la tecnología de una máquina de análisis térmico con un equipo FTIR. Este equipo complementará el analizador dinámico al ampliar el rango de temperaturas analizables a extremos entre los 0º C y los 1000º C, haciendo posible observar el comportamiento del material e incluso sus desechos post degradación, en materia de composición.
“Hoy día, (…) vamos a tener un laboratorio con dos equipos que ya son (en total) 800 millones de pesos en equipamiento” comenta con orgullo Núñez Decap, quien rescata el rol que ha tenido el Centro en hacer esto posible, “cuando uno postula a un FONDEQUIP, una de las cosas que tiene que sostener a la postulación es cómo darle sostenibilidad al equipo en el tiempo. Lo que le da pie a uno es ser parte de proyectos de larga duración, como lo es CENAMAD”.
El investigador destaca el apoyo que el centro entrega en materia de conectividad con otros investigadores, áreas de estudio, y el enriquecimiento que esto genera a nivel nacional e internacional, “eso también nos potencia. Nos permite conocer nuevas realidades, relacionarnos, y de alguna forma, potenciar todas estas postulaciones”.
Con esta visión, Núñez Decap agrega que también espera que estas tecnologías puedas ser utilizadas para apoyar otras investigaciones con las que colabore, tanto a nivel nacional como internacional, especialmente que involucren a estudiantes de pre y postgrado.
Agradecemos al investigador principal Mario Núñez Decap y a su equipo del Prodima Lab por su participación en esta entrevista, y felicitamos al equipo del eje de Bioproductos de alto valor agregado de la Universidad del Bío-Bío por su éxito. Te invitamos a continuar conociendo las próximas novedades sobre este y otros proyectos de este eje en nuestros perfiles de redes sociales. Encuéntranos en Linkedin, Instagram, Facebook y X.
