Una investigación reciente demuestra el potencial de los residuos agroindustriales no maderables para reducir la huella ambiental y los costos asociados a la fabricación de papel. En particular, el estudio valoriza las coronas de piña como fuente de fibra y evalúa la sustitución parcial de hidróxido de sodio (NaOH) por bicarbonato de sodio (NaHCO₃) en el proceso de obtención de pulpa.
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Diseño experimental y evaluación integral
Se analizaron tres proporciones de NaOH–NaHCO₃:
- P100:0 (1:0)
- P75:25 (3:1)
- P50:50 (1:1)
El desempeño de los papeles obtenidos se evaluó mediante:
- Propiedades físicas: gramaje, espesor, porosidad, resistencia al estallido, pH y absorción de agua
- Técnicas instrumentales como espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), análisis termogravimétrico (TGA/DTGA) y microscopía electrónica de barrido (SEM)
- Análisis ambiental “de la cuna a la puerta”, incluyendo huella de carbono (CF) y huella hídrica (WF)
- Evaluación de costos unitarios
Resultados técnicos
El tratamiento P75:25 mostró el mejor equilibrio entre desempeño mecánico e impacto ambiental, alcanzando el mayor gramaje (71,86 ± 0,49 g/m²) y una adecuada consolidación de la red fibrosa.
El tratamiento P100:0 presentó la mayor resistencia al estallido (19,53 ± 0,91 psi), mientras que P50:50 incrementó la porosidad y la absorción de humedad.
Los análisis térmicos (TGA/DTGA) evidenciaron una degradación eficiente de polisacáridos y lignina en P100:0 y P75:25, mientras que P50:50 mostró mayor residuo a altas temperaturas, coherente con las observaciones microestructurales obtenidas por SEM.
Impacto ambiental
La sustitución progresiva de NaOH por NaHCO₃ redujo de forma consistente los impactos ambientales:
Huella de carbono total (kg CO₂-eq):
- P100:0 → 0,25
- P75:25 → 0,22 (−12 %)
- P50:50 → 0,19
Huella hídrica por hoja (litros):
- P100:0 → 6,56
- P75:25 → 3,72
- P50:50 → 3,28
Los resultados confirman que la reducción de alcalinidad en el proceso disminuye significativamente la carga ambiental.
Evaluación económica
Aunque el costo estimado en escala de laboratorio es de aproximadamente 4,0 USD por hoja, el análisis de sensibilidad indica que el precio de los reactivos y el consumo eléctrico son los principales factores que podrían optimizarse en una eventual escalabilidad industrial.
Aplicaciones y proyección
En conjunto, el tratamiento P75:25 representa la mejor relación entre desempeño técnico e impacto ambiental, al preservar la integridad mecánica del papel y reducir tanto la huella de carbono como la huella hídrica en comparación con el tratamiento convencional (P100:0).
Estos hallazgos posicionan a las fibras provenientes de coronas de piña como candidatas viables para aplicaciones en empaques livianos y papeles de impresión, contribuyendo a modelos de economía circular y valorización de residuos agroindustriales.
La investigación refuerza la importancia de innovar en procesos productivos más sostenibles, alineados con las metas globales de descarbonización y uso eficiente de recursos.