Un equipo de investigadores, liderado por la Universidad de Minnesota, ha inventado una nueva molécula de jabón procedente de fuentes renovables que podrían reducir drásticamente el número de productos químicos en productos de limpieza y su impacto sobre el medio ambiente.
Burbujas de aire en una mezcla de agua líquida y jabón OFS. Crédito: Paul J. Dauenhauer
Las moléculas de jabón también trabajaban mejor que algunos jabones convencionales en condiciones desafiadoras del agua fría como agua dura. La tecnología ha sido patentada por la Universidad de Minnesota y está autorizada a la nueva compañía startup con sede en Minnesota Sironix Renewables.
El nuevo estudio está ahora en línea y se publicará en el próximo número de ACS ciencia de la sociedad americana de química Central, una revista líder en ciencias químicas. Los autores del estudio son investigadores de la Universidad de Minnesota, Universidad de Delaware, Universidad de Massachusetts Amherst, Sironix Renewables y catálisis Centro del Departamento de energía para la innovación energética y el laboratorio nacional de Argonne.
"Nuestro equipo ha creado una molécula de jabón hecha de productos naturales, soya, coco y maíz, que funciona mejor que los jabones regulares y es mejor para el medio ambiente," dijo Paul Dauenhauer, profesor titular de ingeniería química y ciencia de los materiales de la Universidad de Minnesota y coautor del estudio. "Esta investigación podría tener un impacto importante en la industria multimillonaria de productos de limpieza."
Los detergentes y jabones convencionales son considerados ambientalmente antipáticos porque están hechos de combustibles fósiles. Cuando se formulan en champúes, jabones de mano o detergentes para lavar platos, estos jabones se mezclan con muchos productos difíciles de pronunciar y productos químicos nocivos adicionales que son lavados por el desagüe.
Financiado por el Departamento de energía de Estados Unidos, los investigadores del centro de innovación energética catálisis desarrollaron un nuevo proceso químico para combinar los ácidos grasos de soja o de coco y anillos derivados del azúcar de maíz para hacer una molécula de jabón renovable llamada Oleo-Furano-surfactante (OFS). Encontraron que el OFS trabajó bien en agua fría donde los jabones convencionales se convierten en turbios y pegajosos y se hacen inutilizables. Además, los jabones OFS mostraron partículas de jabón de forma (llamadas micelas) necesarias para la limpieza de aplicaciones a bajas concentraciones, que reduce significativamente el impacto ambiental en ríos y lagos.
El nuevo jabón removable OFS también fue diseñado para trabajar en condiciones de agua muy dura. Para muchos lugares del mundo, los minerales en el agua se unen con jabones convencionales y lo convierten en una cosa muy pegajosa sólida.
"Creo que todo el mundo ha tenido el problema de intentar conseguir el shampoo de su cabello en el agua — que sale," dijo Dauenhauer.
Para combatir este problema, más los jabones y detergentes agregan una matriz de productos químicos adicionales, llamados chelants, para agarrar estos minerales y evitar que interfieran con las moléculas del jabón. Este problema ha llevado a una larga lista de ingredientes extra químicos en productos de limpieza más convencionales, muchos de los cuales son perjudiciales para el medio ambiente.
El nuevo jabón OFS elimina el problema de agua dura usando una fuente de origen natural que no se une fuertemente a los minerales en el agua. Los investigadores encontraron que las moléculas de la OFS fueron demostradas en forma de partículas de jabón (micelas) incluso en las condiciones de agua dura convencional 100 veces. Como resultado, podría simplificarse considerablemente la lista de ingredientes de un producto de limpieza.
"El impacto de los jabones OFS será mayor que su rendimiento detergente," dijo la ingeniera química de la Universidad de Minnesota y estudiante graduada de ciencia de materiales Kristeen Joseph. "La OFS está hecho de cadenas de carbono rectas derivadas de soja o de coco que se puede biodegradar fácilmente. Estas son realmente las moléculas de jabón perfectas."
Los investigadores también utilizan catalizadores de nanopartículas para optimizar la estructura del jabón para la capacidad espumante y otras capacidades de limpieza. Además de biodegradabilidad y un rendimiento de limpieza, La OFS mostró la espuma con la consistencia de los detergentes convencionales, lo que significa que directamente podría reemplazar los jabones en equipos existentes tales como lavadoras, lavavajillas y productos de consumo.
La invención de nueva tecnología de jabón es parte de una misión más grande del centro de catálisis para la innovación de energía (CCEI), un departamento de energía de Estados Unidos - Centro de investigación de frontera de energía dirigido por la Universidad de Delaware. Iniciado en el 2009, el CCEI se ha centrado en tecnología transformacional catalítica para producir productos químicos renovables y biocombustibles a partir de fuentes de biomasa natural.
Burbujas de aire en una mezcla de agua líquida y jabón OFS. Crédito: Paul J. Dauenhauer
Las moléculas de jabón también trabajaban mejor que algunos jabones convencionales en condiciones desafiadoras del agua fría como agua dura. La tecnología ha sido patentada por la Universidad de Minnesota y está autorizada a la nueva compañía startup con sede en Minnesota Sironix Renewables.
El nuevo estudio está ahora en línea y se publicará en el próximo número de ACS ciencia de la sociedad americana de química Central, una revista líder en ciencias químicas. Los autores del estudio son investigadores de la Universidad de Minnesota, Universidad de Delaware, Universidad de Massachusetts Amherst, Sironix Renewables y catálisis Centro del Departamento de energía para la innovación energética y el laboratorio nacional de Argonne.
"Nuestro equipo ha creado una molécula de jabón hecha de productos naturales, soya, coco y maíz, que funciona mejor que los jabones regulares y es mejor para el medio ambiente," dijo Paul Dauenhauer, profesor titular de ingeniería química y ciencia de los materiales de la Universidad de Minnesota y coautor del estudio. "Esta investigación podría tener un impacto importante en la industria multimillonaria de productos de limpieza."
Los detergentes y jabones convencionales son considerados ambientalmente antipáticos porque están hechos de combustibles fósiles. Cuando se formulan en champúes, jabones de mano o detergentes para lavar platos, estos jabones se mezclan con muchos productos difíciles de pronunciar y productos químicos nocivos adicionales que son lavados por el desagüe.
Financiado por el Departamento de energía de Estados Unidos, los investigadores del centro de innovación energética catálisis desarrollaron un nuevo proceso químico para combinar los ácidos grasos de soja o de coco y anillos derivados del azúcar de maíz para hacer una molécula de jabón renovable llamada Oleo-Furano-surfactante (OFS). Encontraron que el OFS trabajó bien en agua fría donde los jabones convencionales se convierten en turbios y pegajosos y se hacen inutilizables. Además, los jabones OFS mostraron partículas de jabón de forma (llamadas micelas) necesarias para la limpieza de aplicaciones a bajas concentraciones, que reduce significativamente el impacto ambiental en ríos y lagos.
El nuevo jabón removable OFS también fue diseñado para trabajar en condiciones de agua muy dura. Para muchos lugares del mundo, los minerales en el agua se unen con jabones convencionales y lo convierten en una cosa muy pegajosa sólida.
"Creo que todo el mundo ha tenido el problema de intentar conseguir el shampoo de su cabello en el agua — que sale," dijo Dauenhauer.
Para combatir este problema, más los jabones y detergentes agregan una matriz de productos químicos adicionales, llamados chelants, para agarrar estos minerales y evitar que interfieran con las moléculas del jabón. Este problema ha llevado a una larga lista de ingredientes extra químicos en productos de limpieza más convencionales, muchos de los cuales son perjudiciales para el medio ambiente.
El nuevo jabón OFS elimina el problema de agua dura usando una fuente de origen natural que no se une fuertemente a los minerales en el agua. Los investigadores encontraron que las moléculas de la OFS fueron demostradas en forma de partículas de jabón (micelas) incluso en las condiciones de agua dura convencional 100 veces. Como resultado, podría simplificarse considerablemente la lista de ingredientes de un producto de limpieza.
"El impacto de los jabones OFS será mayor que su rendimiento detergente," dijo la ingeniera química de la Universidad de Minnesota y estudiante graduada de ciencia de materiales Kristeen Joseph. "La OFS está hecho de cadenas de carbono rectas derivadas de soja o de coco que se puede biodegradar fácilmente. Estas son realmente las moléculas de jabón perfectas."
Los investigadores también utilizan catalizadores de nanopartículas para optimizar la estructura del jabón para la capacidad espumante y otras capacidades de limpieza. Además de biodegradabilidad y un rendimiento de limpieza, La OFS mostró la espuma con la consistencia de los detergentes convencionales, lo que significa que directamente podría reemplazar los jabones en equipos existentes tales como lavadoras, lavavajillas y productos de consumo.
La invención de nueva tecnología de jabón es parte de una misión más grande del centro de catálisis para la innovación de energía (CCEI), un departamento de energía de Estados Unidos - Centro de investigación de frontera de energía dirigido por la Universidad de Delaware. Iniciado en el 2009, el CCEI se ha centrado en tecnología transformacional catalítica para producir productos químicos renovables y biocombustibles a partir de fuentes de biomasa natural.
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