Una importante multinacional del sector textil estaba buscando una técnica sostenible para el desgaste de la tela vaquera y el grupo de investigación Materiales + Tecnologías (GMT) de la Universidad del País Vasco (EHU) ha encontrado una solución con la colaboración del Massachusetts Institute of Technology (MIT). “Hemos concluido que la arena que se obtiene al triturar las conchas de los mejillones es un material abrasivo eficaz y sostenible. Permite sustituir otros procesos industriales utilizados actualmente para el desgaste de la tela vaquera y que generan un mayor impacto en el medio ambiente o que tienen una mayor toxicidad”, afirman los investigadores Cristina Peña y Juan Luis Osa.

De hecho, los tratamientos utilizados para obtener el aspecto desgastado de la tela vaquera, que tanto gusta estéticamente, presentan numerosos inconvenientes. Tradicionalmente, el tejido vaquero se desgastaba lanzando arena de sílice contra la tela a gran presión. Sin embargo, el personal encargado de esta técnica desarrolló silicosis debido al uso de escasas medidas de seguridad y protecciones inadecuadas. Al ser una enfermedad con una tasa de mortalidad elevada, la técnica erosiva basada en el chorro de arena adquirió mala fama y fue descartada por la industria textil. En su lugar, se comenzaron a usar otros métodos. Por ejemplo, tratamientos químicos oxidantes o tratamientos térmicos con láser. En cambio, se ha visto que estos métodos pueden ser más tóxicos y que no logran resultados tan satisfactorios en términos de desgaste.

“Teniendo en cuenta que la técnica del chorro de arena, si se emplea con la debida protección, no tiene por qué causar enfermedades, esta marca de ropa quería reconsiderar esta técnica, pero utilizando un material más sostenible que el granate (silicato mineral sin cuarzo), que se suele utilizar como abrasivo”, explica Peña. Al principio, los primeros intentos se hicieron con los botones de las prendas que estaban en condiciones de ser retiradas, pero esta opción no era viable. Se decidió entonces buscar un material renovable y empezaron a probar con las conchas de mejillón por sugerencia de la propia empresa textil que había hecho el encargo. En concreto, con las conchas desechadas por la industria alimentaria. “Aprovechando que vivo muy cerca del bar La Mejillonera de San Sebastián, hemos hecho pruebas con las conchas de los mejillones que ellos suelen tirar a la basura. El proceso consiste en lavar las cáscaras con agua, esterilizar la materia con un tratamiento térmico, molerla en un molino, tamizarla y finalmente proyectar a presión el residuo generado contra el tejido vaquero con una pistola de aire comprimido. Hemos visto que, de esta manera, el residuo responde muy bien para el desgaste de los vaqueros. Mejor que el granate que se suele utilizar en este proceso de chorro de arena”, añade Osa.

Se concluye que el residuo de las conchas de los mejillones es menos frágil que el mineral de silicato y, en consecuencia, tiene un mejor rendimiento. “Al chocar, tiende menos a romperse que el granate. Y esta es una característica positiva. De hecho, el desgaste de un mismo número de pantalones vaqueros requiere menos residuos de cáscara de mejillones que de granate. Lo cierto es que en el proceso del chorro de arena, una vez proyectada la arena contra la prenda, la propia arena utilizada se recoge para su reutilización. Se recoge y se reutiliza una y otra vez. En cada uso la arena va disminuyendo y, de vez en cuando, hay que añadir arena nueva. Así, lo que hemos visto es que la arena formada por las conchas de los mejillones dura más que la de granate, por lo que se necesita menos material para conseguir el mismo desgaste”, aclaran los investigadores.

Por otra parte, se ha confirmado la calidad del acabado que se consigue proyectando la arena de las conchas de los mejillones. Es decir, es capaz de crear los colores que los diseñadores de moda y los consumidores desean y deja las telas suaves al tacto, a diferencia de lo que ocurre con otros tratamientos químicos.

De residuo a materia prima

La sostenibilidad del material erosivo encontrado es otro de los puntos fuertes de la investigación de la EHU: “Tiene un menor impacto ambiental que los abrasivos tradicionales y químicos. Por ejemplo, el granate no es renovable y las conchas sí. El primero es un mineral que debe ser extraído de la naturaleza, mientras que los otros son un subproducto. Como consecuencia del consumo de mejillones, en el ámbito mundial se generan 1,5 millones de toneladas de residuos de cáscara al año y, por lo que sabemos, a día de hoy no se utilizan”, asegura Peña.

La comunidad científica trabaja para buscar nuevos usos que aprovechen las conchas de los mejillones que acaban en los vertederos, pero los investigadores de la Universidad del País Vasco han sido de los primeros en encontrar una solución eficaz. “Ha sido un gran trabajo y nos ha llevado tiempo conseguir estos resultados, pero estamos muy satisfechos con el logro. Hemos comprobado la aplicación concreta de la abrasión de tela vaquera, pero al mismo tiempo los resultados han demostrado que el residuo formado por las cáscaras de los mejillones puede ser un abrasivo adecuado para otras aplicaciones y puede ser útil en otras industrias, como la limpieza de piezas mecánicas o barcos. Además, no requiere nuevos equipos. Hemos hecho nuestras pruebas con máquinas que se suelen utilizar en procesos de chorro de arena y ha ido bien”, explica Osa.

Los investigadores de la EHU han destacado que el estudio supone un impulso a la economía circular: “Es un buen punto de partida para que los procesos que se están llevando a cabo actualmente en la industria comiencen a hacerse de otro modo. No solo para hacer más sostenible el proceso en sí, sino también para aprovechar los residuos que generamos. Demuestra que debemos tener una visión amplia del uso de las materias primas y que, más allá de las materias primas que siempre se han utilizado, no está de más analizar qué otras alternativas existen, mirar qué residuos generamos e investigar qué podríamos hacer con ellos”.

Información adicional

Cristina Peña es licenciada en Química y doctora en Ingeniería de Materiales. Forma parte del grupo de investigación Materiales + Tecnologías. En los últimos años trabaja en proyectos relacionados con la economía circular y su investigación tiene como objetivo general desarrollar materiales más sostenibles utilizando como materias primas materiales renovables y reciclados. Imparte clases en el Máster en Economía Circular: Aplicación a la Empresa y en el Máster en Tecnologías Avanzadas en la Industria.

Juan Luis Osa es doctor en Ingeniería Industrial. Es miembro del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa y su trabajo de investigación se centra en la mecánica de sólidos granulares. Es profesor en el Grado en Ingeniería de Energías Renovables.