Obtención de materiales base celulosa a partir de la biomasa Phragmites australis para la fabricación de embalajes sostenibles

Autores/as

  • Ricardo Fredy Pacheco Calera Tecnológico Superior de Monclova. Monclova, Coahuila, México Autor/a
  • Rocío Martínez Flores Tecnológico Superior de Monclova. Monclova, Coahuila, México Autor/a https://orcid.org/0000-0002-7696-0433 (no autenticado)
  • Raúl Pareja Rodríguez Laboratorio de Ciencia de Materiales, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Yucatán. Mérida, Yucatán, México. Autor/a
  • Javier Salazar Pérez SECIHTI, Sustentabilidad de los Recursos Naturales y Energía, CINVESTAV. Saltillo, Coahuila, México. Autor/a
  • Ivonne Liliana Alonso Lemus SECIHTI, Sustentabilidad de los Recursos Naturales y Energía, CINVESTAV. Saltillo, Coahuila, México. Autor/a

Palabras clave:

biomasa, Phragmites australis, estabilidad térmica, embalajes sustentables

Resumen

A nivel global, se produce una gran cantidad de residuos plásticos que persisten en el ambiente y se fragmentan en microplásticos, además de causar efectos tóxicos en la salud humana. Los métodos actuales de gestión de estos residuos, como el vertido en suelos y la quema, liberan contaminantes peligrosos. Por otra parte, la biomasa de Phragmites australis (P. australis), mejor conocida como carrizo, a nivel internacional, es considerada una especie invasora sin valor comercial ni nutricional. En el presente proyecto se obtienen materiales celulosicos a partir de la biomasa de P. australis para la fabricación de embalajes sostenibles. Como punto de partida, se obtuvieron los materiales a base de celulosa de la biomasa mediante un proceso térmico y utilizando como agente activador hidróxido de sodio (NaOH). Los materiales de partida, así como los embalajes obtenidos, se caracterizaron mediante las técnicas de difracción de rayos x, espectroscopía infrarroja, análisis termogravimétrico y microscopía electrónica de barrido para establecer sus propiedades fisicoquímicas. Además, los embalajes resultantes fueron evaluados en pruebas de estabilidad térmica e inflamabilidad, obteniendo resultados superiores en comparación con los embalajes plásticos convencionales. El presente proyecto ofrece una solución viable para la gestión de P. australis y contribuye a la reducción de residuos plásticos. Además, fomenta la economía circular en Coahuila, promoviendo prácticas ambientalmente responsables y económicamente escalables.

Referencias

Aldosari, O. F., Jabli, M. & Morad, M. H. (2023). Chemical extraction of cellulose from Ligno-cellulosic Astragalus armatus pods: Characterization, and application to the biosorption of methylene blue. Arabian Journal of Chemistry, 16(8): 105019. https://doi.org/10.1016/-j.arabjc.2023.105019

Anukwah, G. D. & Gadzekpo, V. P. Y. (2024). Production of natural cellulose-based microfibres, from oil palm mesocarp fibres and pineapple leaf wastes, as porous supports for further applications. Heliyon, 10(18): e16491. https://doi.org/10.1016/j.heliy on.2024.e37701

Arup Kar & Dip S. (2023). Characterization of new natural cellulosic fiber from Calamus tenuis (Jati Bet) cane as a potential reinforcement for polymer composites. Heliyon, 9(6): 1-15. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e16491

Başaran Kankılıç, G. & Metin, A. Ü. (2020). Phragmites australis as a new cellulose source: Extraction, characterization and adsorption of methylene blue. Journal of Molecular Liquids, 312: 113313. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.113313

Del Cerro, D. R., Koso, T. V., Kakko, T., King, A. W. T., & Kilpeläinen, I. (2020). Crystallinity reduction and enhancement in the chemical reactivity of cellulose by non-dissolving pre-treatment with tetrabutylphosphonium acetate. Cellulose, 27(10): 5545–5562. https://doi.org/10.1007/s10570-020-03044-6

El Allaoui, B., Chakhtouna, H., Zari, N., Benzeid, H., Qaiss, A. el K., & Bouhfid, R. (2023). Superhydrophobic alkylsilane functionalized cellulose beads for efficient oil/water separation. Journal of Water Process Engineering, 54: 104015. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.104015

errera-Zamora, D. M., Pareja-Rodríguez, R., Ruiz-Gómez, M., González-Gómez, W. S., Velasco-Arias, D., García-Valladares, O., Escobar, S., Rodríguez-Gattorno, G. & Martínez-Flores, R. (2023). Dispersibility study of GO-like biocarbons obtained from the thermal decomposition of biomass: Phragmites australis and Carya illinoinensis. Biomass and Bioenergy, 172: 106749. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2023.106749

Luo, Q., Tan, H., Ye, M., Jho, E. H., Wang, P., Iqbal, B., Zhao, X., Shi, H., Lu, H. & Li, G. (2025). Microplastics as an emerging threat to human health: An overview of potential health impacts. Journal of Environmental Management, 387: 125915. https://doi.org/10.1016-/j.jenvman.2025.125915

Mai, L., He, H. & Zeng, E. Y. (2022). Plastic pollution in waterways and in the oceans. T. M. Letcher, Water and Climate Change Sustainable Development, Environmental and Policy Issues (pp.179-195). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-99875-8.00008-2

Pareja-Rodríguez, R., Torres-García, E., Martínez-Flores, R. & Rodríguez-Gattorno, G. (2025). The role of autogenous atmosphere during graphene-like materials formation from biomass: a case study from Phragmites australis, thermokinetic study and structural evolution. Materials Today Communications, 45: 112156. https://doi.org/10.1016/-j.mtcomm.2025.112156

Stanciu, M.-C., Tanasă, F. & Teacă, C.-A. (2025). Crystallinity Changes in Modified Cellulose Substrates Evidenced by Spectral and X-Ray Diffraction Data. Polysaccharides, 6(30): 2-32. https://doi.org/10.3390/polysaccharides6020030

Thi Thuy Van, N., Gaspillo, P. asa, Thanh, H. G. T., Nhi, N. H. T., Long, H. N., Tri, N., Thi Truc Van, N., Nguyen, T. T. & Ky Phuong Ha, H. (2022). Cellulose from the banana stem: optimization of extraction by response surface methodology (RSM) and charaterization. Heliyon, 8(12): e11845. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e11845

Thielemans, K., De Bondt, Y., Comer, L., Raes, J., Everaert, N., Sels, B. F., & Courtin, C. M. (2023). Decreasing the Crystallinity and Degree of Polymerization of Cellulose Increases Its Susceptibility to Enzymatic Hydrolysis and Fermentation by Colon Microbiota. Foods, 12(5): 1100. https://doi.org/10.3390/foods12051100

Tounsadi, H., Metarfi, Y., Barka, N., Taleb, M. & Rais, Z. (2020). Removal of Textile Dyes by Chemically Treated Sawdust of Acacia: Kinetic and Equilibrium Studies. Journal of Chemistry, 2020: 234218. https://doi.org/10.1155/2020/7234218

Yuanita, E., Nugraha, A. F., Jumahat, A., Mochtar, M. A. & Chalid, M. (2024). Extraction of Cellulose from Arenga Pinnata “Ijuk” Fiber for Polypropylene Composite: Effect of Multistage Chemical Treatment on the Crystallinity and Thermal Behaviour of Composite. South African Journal of Chemical Engineering, 48: 112–120. https://doi.org/10.1016/j.sajce. 2024.01.010

Pp. 13-25

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Publicado

08/03/2026

Número

Sección

Artículos de Investigación

Cómo citar

Pacheco Calera, R. F., Martínez Flores, R., Pareja Rodríguez, R., Salazar Pérez, J., & Alonso Lemus, I. L. (2026). Obtención de materiales base celulosa a partir de la biomasa Phragmites australis para la fabricación de embalajes sostenibles. Cienciacierta, 22(87), Pp. 26-37. https://revistas.uadec.mx/CienciaCierta/article/view/904