Desde Gran Bretaña hasta México, los países están considerando impuestos sobre el azúcar para reducir el consumo y frenar la epidemia mundial de obesidad. En 2014, alrededor de 600 millones de personas, aproximadamente el doble de la población de EUA, eran obesos. Abordando el problema a principios de este año, la Organización Mundial de la Salud señaló con el dedo, el alto consumo de azúcar, en particular a través de bebidas azucaradas.
Al mismo tiempo, las asociaciones de la industria azucarera y los productores de caña de azúcar advierten de grandes pérdidas de empleo si los países desalientan a sus ciudadanos sobre consumir azúcar. En Sudáfrica, por ejemplo, la industria advierte que un impuesto al azúcar reducirá al menos 60.000 puestos de trabajo.
Pero ahora, los investigadores indios han encontrado un nuevo uso para la pulpa de caña de azúcar, como fuente de puntos cuánticos de carbono altamente fluorescentes, en un estudio publicado en Applied Surface Science. Este uso alternativo de los residuos de caña de azúcar, o bagazo, no sólo podría reducir la cantidad de residuos agrícolas que contaminan el medio ambiente, sino que también ofrece una nueva fuente de ingresos para los agricultores.
"En nuestro estudio, desarrollamos un método simple, de bajo costo y eficiente para la síntesis verde de puntos cuánticos de carbono fluorescente de bagazo de caña de azúcar", dice el Dr. Ravi Shankaran Dhesingh, coautor del libro y profesor asociado en el Centro Nacional de Nanociencia y Nanotecnología en la Universidad de Madras, Chennai, India.
Estos puntos son pequeñas nanopartículas de carbono, que tienen unos cuatro nanómetros de diámetro. Para tener una idea de la escala, 110 mil millones de estos puntos, más que el número de estrellas en la Vía Láctea, cabría en la cabeza de un alfiler.
Debido a que ellos emiten luz y son no tóxicos, los puntos cuánticos de carbono pueden servir como biosensores, en diodos emisores de luz e incluso para suministrar fármacos alrededor del cuerpo humano. Por ejemplo, los investigadores han inyectado líquidos que contienen puntos cuánticos de carbono en un cuerpo vivo para generar imagen desde el interior.
Esta investigación demuestra un nuevo método de producción de estas nanopartículas versátiles. Para empezar, el equipo indio cortó el bagazo de caña en pedazos pequeños y lo secó durante seis días. Después de quemar el bagazo seco, ellos lo oxidaron químicamente y lo exfoliaron.
Si bien este enfoque produce una sustancia útil, también elimina los residuos agrícolas del medio ambiente. Más de 90 países producen caña de azúcar y, por extensión, desechos de caña de azúcar. "Se producen anualmente en todo el mundo cantidades enormes de residuos agrícolas - cascaras de arroz, bagazo de caña de azúcar y cáscaras de coco - y éstas son ampliamente subutilizadas", dijo Shankaran.
Para hacer azúcar, las máquinas aplastan los tallos de caña de azúcar para liberar el jugo de azúcar de su interior. Este jugo, cuando se seca y se cristaliza, se convertirá en el azúcar que usted pone en su café. Pero cada tres toneladas de caña de azúcar aplastada para producir azúcar en una fábrica producirá alrededor de una tonelada de bagazo.
Ha habido muchos intentos de utilizar el bagazo de caña de azúcar, pero es un material difícil de trabajar. No es adecuado para la producción de papel porque es muy fibroso. A menudo se utiliza como biocombustible, pero alrededor de la mitad del bagazo es inutilizable para esto porque es demasiado húmedo. "La conversión de los desechos sólidos -sea agrícolas, alimentarios, domésticos o industriales- es un área importante de investigación", explicó el Dr.Shankaran. "La nanotecnología es el campo mas nuevo que proporciona la oportunidad de crear materiales novedosos para aplicaciones de alto desempeño a partir de tales residuos".
Dados los márgenes menguantes de los productores de caña de azúcar, los nanomateriales podrían proporcionar una respuesta tanto para el medio ambiente como para la industria. "La conversión de residuos sólidos en nanomateriales funcionales proporciona una nueva vía en el manejo de los desechos sólidos, así como en la producción de nuevos materiales", añadió Shankaran.
Es importante destacar que estos puntos cuánticos de carbono de la caña de azúcar son tan buenos como los que se hacen usando otros métodos. El estudio muestra que son tan fluorescentes y biocompatibles como los otros puntos cuánticos de carbono.
Mientras que el azúcar está cayendo en desuso alrededor del mundo, el residuo de caña de azúcar se está convirtiendo en un producto útil. "Este desecho agrícola es un recurso renovable y sostenible, lo que hace que el trabajo sea un ejemplo prometedor del concepto de desecho a la riqueza", concluyó el Dr. Shankaran.
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| Esta representación esquemática ilustra el proceso de convertir el bagazo en puntos cuánticos de carbono. |
"Green synthesis of highly fluorescent carbon quantum dots from sugarcane bagasse pulp," by S. Thambiraj and D. Ravi Shankaran (doi:10.1016/j.apsusc.2016.08.106). Esto apareció en Applied Surface Science, volume 390 (December 2016), publicado por Elsevier.
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AlphaGalileo
24 Noviembre 2016
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