Investigadores de la Universidad de Huelva han desarrollado biolubricantes personalizados a partir de lignina, un residuo papelero, logrando reducir hasta un 70% el uso de aditivos y mejorando su rendimiento.
Un equipo de investigadores del grupo ‘Ingeniería de Fluidos Complejos’ de la Universidad de Huelva (UHU) ha desarrollado biolubricantes personalizados para maquinaria industrial utilizando lignina, un subproducto de la industria papelera. A través de un método químico innovador, han modificado las propiedades de la lignina para convertirla en un aditivo que ajusta la viscosidad de los aceites vegetales. Este avance permite obtener tanto espesantes líquidos como grasas semisólidas, optimizando así el rendimiento en aplicaciones industriales como engranajes, motores y rodamientos.
Los ensayos realizados han demostrado que estos nuevos materiales presentan propiedades de fricción y desgaste equivalentes o incluso superiores a las de los lubricantes tradicionales. Esto se debe a su capacidad para formar una capa protectora sobre las superficies, lo que reduce el deterioro de las piezas mecánicas. Uno de los aspectos más destacados es la metodología utilizada: mediante una reacción química conocida como sililación, se logra cambiar la afinidad de la lignina, permitiendo que esta se mezcle con aceites en lugar de agua. Este proceso transforma la lignina en un aditivo versátil que puede ser utilizado para modificar la viscosidad del aceite, similar a cómo se espesa una salsa al añadir ingredientes durante su cocción.
A diferencia de otros usos donde la lignina actúa únicamente como espesante, este enfoque permite un control preciso sobre las características del biolubricante final. Los experimentos en laboratorio han evidenciado que una misma sustancia puede generar diferentes materiales según el proceso aplicado, abriendo así la posibilidad al diseño de espesantes adaptados a necesidades específicas.
En su investigación publicada en el artículo ‘Silylation of lignin as an effective tool for the development of bio-based oil structuring materials’ en Polymer, los expertos introdujeron grupos químicos en la lignina que actúan como un 'puente' hacia el aceite de ricino, facilitando su mezcla y controlando su textura final. José Enrique Martín Alfonso, profesor del área de Ciencias de los Materiales en UHU y autor del estudio, explica que “una misma muestra, empleada como aditivo en aceite, puede generar un lubricante líquido o una grasa semisólida”, dependiendo del grado de modificación realizado.
Una vez modificada, la lignina se combinó con aceite de ricino como modelo. Los resultados iniciales mostraron que el material se comportaba como líquido durante las primeras horas; sin embargo, tras aproximadamente nueve horas, formaba una estructura más densa y estable similar a un gel. Este fenómeno no solo es resultado del cambio químico sino también físico; conforme avanza el proceso, las partículas de lignina se reducen y transforman, favoreciendo su interconexión y atrapamiento del aceite.
Este enfoque innovador permite reducir significativamente la cantidad necesaria de aditivos para modificar las propiedades del aceite hasta en un 70%. Según los investigadores, esto representa una mejora tanto técnica como económica y facilita el desarrollo de biolubricantes más sostenibles que puedan sustituir productos derivados del petróleo en diversas aplicaciones industriales.
Como siguiente paso, el equipo está explorando la producción de nanomateriales a partir de lignina mediante técnicas como el electrohilado. Este proceso utiliza electricidad para estirar un líquido y crear fibras extremadamente finas. El objetivo es avanzar hacia estructuras fibrosas que permitan diseñar lubricantes aún más eficientes y personalizados.
El proyecto ha recibido financiación por parte de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, así como apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación y otras iniciativas europeas enfocadas en el desarrollo sostenible.
Son lubricantes fabricados a partir de lignina, un subproducto de la industria papelera, que se modifican químicamente para ajustar sus propiedades y viscosidad, permitiendo su uso en maquinaria industrial.
Los biolubricantes desarrollados presentan propiedades de fricción y desgaste iguales o superiores a las de los lubricantes convencionales, además de permitir una reducción del 70% en la cantidad de aditivo necesario para modificar las propiedades del aceite.
La lignina se somete a una reacción química llamada sililación, que cambia su afinidad, permitiendo que se mezcle con aceites en lugar de agua. Esto permite controlar con precisión el comportamiento del biolubricante final.
Estos biolubricantes son adecuados para aplicaciones en maquinaria como engranajes, motores y rodamientos, donde se requiere un buen rendimiento en términos de fricción y desgaste.