De la cerveza a la moda: fibras sostenibles a partir de levadura residual

Investigadores de la Universidad de Penn State y el grupo Tandem Repeat Technologies han desarrollado una fibra textil resistente a partir de proteínas de levadura, extraídas de residuos de la industria cervecera. Mediante una técnica similar a la producción de lyocell, este biomaterial busca competir en precio con las fibras sintéticas derivadas del petróleo.

¿Y si la cerveza sirviera para crear moda? Un equipo de Tandem Repeat Technologies ha extraído proteínas del proceso de elaboración de cerveza, principalmente de la levadura residual, y las ha transformado en fibras textiles resistentes. Quieren evitar así el impacto ambiental de los polímeros derivados del petróleo, así como el uso de tierra y agua asociados al algodón y la lana.

Según Melik Demirel, científico de materiales que dirigió el proyecto, «estas fibras de base biológica deberían disolverse completamente en el suelo y los océanos. Además, deberían ser competitivas en precio con las fibras naturales y sintéticas cuando se fabriquen a gran escala. La sostenibilidad es un aspecto importante, pero el precio lo es aún más. Si no cumplen el requisito del precio, difícilmente entrarán en el mercado».

El grupo de Demirel ya había utilizado bacterias y levaduras modificadas genéticamente para producir otro tipo de proteínas naturales y las empleaba para fabricar fibras y biomateriales. Sin embargo, el proceso es complejo y costoso. «En la fermentación de precisión, se controlan todas las condiciones y se expresa una sola proteína. Además, la levadura necesita azúcar, lo cual no es barato a gran escala, y además implica el consumo de recursos alimentarios«.

Por ello, Demirel y su equipo optaron por utilizar levadura residual —un subproducto de las industrias cervecera, vinícola y farmacéutica— como fuente de proteínas. Ahora emplean una enzima comercial para descomponer las paredes celulares de la levadura, separan la pulpa proteica de los lípidos y azúcares, y la secan hasta obtener un polvo.

Proceso de fabricación y composición

Para fabricar fibras, los investigadores adoptan una técnica actual, similar a la utilizada para producir el polímero ecológico lyocell, a partir de pulpa de madera. Esta técnica consiste en mezclar el polvo de proteína con celulosa antes de extruir la solución caliente en agua fría. Los enlaces de hidrógeno entre la celulosa y las proteínas confieren a las fibras su estructura y resistencia. Posteriormente, los investigadores tuercen las fibras para obtener un hilo tan suave como la lana.

El análisis del ciclo de vida realizado por el equipo demuestra que la fabricación de fibras de proteína de levadura consume menos energía y agua que la producción de lana y poliéster. La huella de carbono es de 5,39 kg de dióxido de carbono por kilo de fibra, ligeramente superior a la del poliéster. Sin embargo, este biomaterial, como tal, no debería dejar rastro en el medio ambiente. Su equipo está estudiando ahora la degradación del material en agua de mar.

Perspectivas y desafíos del proyecto piloto

Kazuharu Arakawa, investigador de genómica de la seda de araña en la Universidad de Keio, ha completado esta explicación. «Este sistema no requiere ningún proceso de purificación ni selección de un tipo específico de proteína. Es muy eficaz y sencillo para la producción a gran escala. Sin embargo, nos preocupa un poco la posibilidad de que genere alergia, ya que el material podría contener hasta 6000 proteínas codificadas en el genoma de la levadura. Así, algunas de ellas podrían desencadenar una reacción alérgica en personas sensibles».

Theanne Schiros, científica de materiales e ingeniera textil de la Universidad de Columbia, por su parte, ha mostrado interés en saber cómo se comportan esos materiales en comparación con los estándares textiles. Schiros se refiere sobre todo a fenómenos como la contracción y gestión de la humedad. «Es cierto que las fibras no son tan resistentes ni flexibles como las convencionales. Sin embargo, estas diferencias se pueden solucionar mediante avances en la composición, el procesamiento y la ingeniería textil, como la torsión del hilo y las geometrías de punto».

Ambos coinciden en que el uso de residuos de fermentación para crear textiles es prometedor. Constituye un paso positivo para avanzar hacia materiales sostenibles y biodegradables.

El equipo de Penn State ha producido 500 kilos de fibra en una planta piloto. Está ampliando la producción a través de Tandem Repeat Technologies. Pronto, el coste del material debería ser competitivo con el de otros materiales, según sus investigadores.

Para más información: https://tandemrepeat.com/sustainability / https://www.psu.edu

Pinker Moda