De residuo agrícola a panel aislante: investigación transforma semillas de papaya en material constructivo

Fuente y Fotografía: Diario Frutícola

La papaya chilena se cultiva en los valles de Coquimbo y Valparaíso y en la costa del Maule, sin embargo es un fruto emblemático de la Región de Coquimbo y especialmente asociado a la identidad productiva de La Serena, suma una nueva línea de innovación más allá de la alimentación, la conserva y la cosmética. Investigadores de la Universidad de La Serena desarrollaron paneles aglomerados a partir de semillas de papaya, buscando transformar un residuo agroindustrial en una alternativa sustentable para la construcción.

La iniciativa cobra relevancia para el sector agrícola porque instala una pregunta de fondo: cómo agregar valor a subproductos que tradicionalmente terminan como desecho, fertilizante o material de bajo aprovechamiento. En este caso, las semillas provenientes del procesamiento comercial de la papaya podrían convertirse en materia prima para paneles aislantes, tableros aglomerados y otros productos biodegradables.

La investigación fue desarrollada por el alumni Franklin Ogalde junto al académico del Departamento de Ingeniería en Construcción de la Universidad de La Serena, Dr. Amin Nazer Varela, y se enmarca en la tesina titulada "Evaluación técnica de un panel aislante aglomerado basado en semillas de papaya". Más detalles de la investigación aquí

Un residuo local con potencial industrial

El trabajo surge desde una mirada de economía circular aplicada a un producto con fuerte arraigo territorial. La papaya chilena, cultivada principalmente en la zona centro-norte del país, genera durante su procesamiento una fracción de semillas que, hasta ahora, cuenta con usos limitados frente a su potencial como biomaterial.

"Observamos que la semilla de papaya, que queda tras el procesamiento comercial de un producto local, puede tener potencial para generar un material alternativo para la construcción", explicó el académico del Departamento de Ingeniería en Construcción de la Universidad de La Serena, Dr. Amin Nazer Varela.

A partir de sus propiedades biológicas y fibrosas, el equipo exploró la posibilidad de usar estas semillas como sustituto de materiales tradicionales utilizados en tableros aglomerados.

Por sus propiedades biológicas y fibrosas, "propusimos utilizarla como sustituto de la madera aglomerada, basándonos en experiencias previas con residuos como cáscaras de nuez y orujo de oliva. Además, descubrimos que no existían investigaciones internacionales previas sobre el uso de semillas de papaya en este tipo de materiales", afirmó el investigador.

El estudio evaluó la viabilidad técnica de reutilizar semillas de papaya en la fabricación de paneles aislantes para construcción. Para ello, el equipo trabajó con etapas de muestreo, lavado, secado, trituración, definición granulométrica y uso de adhesivos comerciales para conformar placas.

Ahondando en el resultado del proceso, Nazer explicó que "logramos transformar la semilla de papaya en un material con potencial para la construcción, con propiedades térmicas, acústicas y buena estabilidad, aunque requiere protección frente a la humedad. Más allá de eso, se cumplió el objetivo de recuperar y valorizar un residuo de manera interesante para el sector".

El proceso partió con semillas provenientes de una empresa familiar. Luego, los investigadores debieron ajustar el tamaño de las partículas para lograr una mezcla más eficiente y reducir los espacios vacíos en el material.

"El proceso comenzó con el muestreo, lavado y secado de semillas de papaya provenientes de una empresa familiar. Luego, una etapa clave fue definir el tamaño adecuado de las partículas mediante curvas granulométricas y pruebas de trituración, hasta lograr una distribución óptima con menos espacios vacíos", agregó el académico.

El desafío del adhesivo y la optimización del prototipo

Una de las etapas críticas de la investigación fue definir la cantidad de adhesivo necesaria para dar estabilidad y resistencia al material. Según detalló Nazer, inicialmente se utilizó acetato de polivinilo, conocido como PVAc, un adhesivo comercial de bajo costo y fácil acceso.

El investigador sostuvo que "posteriormente, para conformar las placas utilizamos un adhesivo comercial, acetato de polivinilo (PVAc), que es de bajo costo y fácil acceso, probando distintas dosificaciones hasta obtener un material estable y resistente. Sin embargo, la metodología inicial requería demasiado adhesivo, alcanzando cerca de un 80%".

Para mejorar ese punto, el equipo trabajó con semillas en condición de humedad controlada, lo que permitió reducir el uso de adhesivo y avanzar en un prototipo más viable.

"Para optimizar el proceso trabajamos con las semillas en una condición de humedad controlada denominada 'saturado superficialmente seco', lo que permitió reducir a la mitad la cantidad de adhesivo y conformar las placas del prototipo denominado internamente como 'Papaya SIP'", detalló Nazer.

Una innovación con sello agroindustrial

Para la agroindustria, el desarrollo de este tipo de biomateriales abre una alternativa interesante en torno a la valorización de residuos. Más allá del volumen actual de papaya chilena, la investigación demuestra que subproductos agrícolas pueden transformarse en insumos para sectores distintos al alimentario, ampliando las oportunidades de agregación de valor.

En suma a esto, el investigador afirmó que "logramos desarrollar una alternativa sustentable y de bajo costo, gracias a la experiencia previa con otros residuos orgánicos, como cáscaras de nuez y orujo de oliva".

Aunque el objetivo inicial estuvo puesto en la construcción, el desarrollo también podría tener aplicaciones en productos biodegradables y objetos moldeables.

El académico relató que aunque el objetivo inicial era desarrollar un material para construcción, "el producto también permite fabricar elementos biodegradables como maceteros, cajas o souvenirs, ya que puede moldearse, pintarse y adquirir gran solidez al endurecer".

Este punto resulta especialmente atractivo para productores, procesadores y pymes agroindustriales, ya que permite imaginar nuevas cadenas de valor asociadas a descartes agrícolas, empaques sustentables, artículos promocionales, insumos para viveros o soluciones de bajo costo con identidad territorial.

El estudio publicado en la revista Obras y Proyectos evaluó propiedades físicas y mecánicas de muestras fabricadas con semillas de papaya, agua y adhesivo comercial, además de un prototipo de panel estructural aislado tipo SIP. La investigación concluyó que, pese a desafíos como alta absorción de agua e hinchamiento, las muestras con 55% de adhesivo y prehumectación presentaron mejor desempeño en resistencia a flexión y compresión.

El trabajo también destacó que la literatura científica previa sobre el uso de semillas de papaya en la producción de aglomerados era inexistente, lo que refuerza el carácter innovador de esta propuesta.

El desarrollo dialoga con una tendencia global: la búsqueda de materias primas alternativas para reducir presión sobre recursos forestales, reutilizar residuos agrícolas y disminuir la cantidad de desechos que terminan en vertederos.

Papaya chilena: patrimonio, desafíos e innovación

La papaya chilena, también conocida como Vasconcellea pubescens, ha sido reconocida como un fruto patrimonial de la Región de Coquimbo. Sin embargo, su cultivo enfrenta amenazas asociadas a la sequía, la presión inmobiliaria y los altos costos de extracción de agua.

En los últimos años, distintas iniciativas han buscado revalorizar sus descartes. Una de ellas, apoyada por la Fundación para la Innovación Agraria, FIA, ha explorado el uso de residuos de papaya chilena para el desarrollo de productos cosméticos a partir de sus compuestos bioactivos.

Ese antecedente muestra que el fruto no solo tiene valor alimentario o cultural, sino también potencial como plataforma de innovación para nuevas industrias: cosmética natural, biomateriales, envases, construcción sostenible y productos biodegradables.

El desarrollo aún se encuentra en una etapa que requiere perfeccionamiento, validación y escalamiento. La protección frente a la humedad, la reducción de adhesivos, la estandarización del proceso y la capacidad de producción industrial serán factores clave para que esta innovación pueda acercarse al mercado.

"El siguiente paso sería avanzar hacia la transferencia tecnológica y acercar esta innovación a pymes o empresas con capacidad de producción industrial", añadió Nazer.

En una región donde la papaya forma parte de la identidad productiva, turística y cultural, la posibilidad de convertir sus semillas en un material útil para la construcción o para productos biodegradables representa una señal potente: la innovación agrícola no siempre nace de nuevos cultivos, sino también de mirar con otros ojos aquello que antes era considerado residuo.

Nuevas líneas de investigación en construcción sostenible

Además de la investigación con semillas de papaya, el académico Amin Nazer desarrolla otras líneas enfocadas en valorización de residuos y construcción sustentable.

"Junto al Director de Escuela de Ingeniería en Construcción, Dr. Rodrigo Olivares, desarrollamos un proyecto para recuperar y valorizar papel desechado en oficinas, elaborando un bloque moldeable sin adhesivos, 100% ecológico, que mostró buenas propiedades acústicas, termoacústicas y resistencia al fuego", recalcó.

También señaló que "también estamos trabajando con residuos de Combarbalita, cuyos desechos generan contaminación y problemas respiratorios al permanecer en el aire. Con ese material logramos desarrollar un geopolímero, es decir, un tipo de mortero sin cemento utilizando reactivos químicos de fácil acceso".

El investigador agregó que "esto es importante porque la producción de cemento genera altas emisiones de CO2, por lo que desarrollar materiales alternativos también contribuye indirectamente a disminuir el impacto ambiental de la construcción".

Finalmente, adelantó que "estamos investigando la reutilización de tuberías de riego agrícola y residuos mineros, para desarrollar materiales alternativos a morteros y cementos tradicionales. También exploramos adobes de tierra con escobajo de uva, en el marco de una investigación impulsada por el Departamento de Ingeniería en Construcción, enfocada en sostenibilidad y

La investigación de la Universidad de La Serena muestra cómo la ciencia aplicada puede conectar agricultura, territorio, sostenibilidad y nuevas industrias. Para el mundo agrofrutícola, el caso de las semillas de papaya representa una oportunidad concreta para pensar en modelos productivos donde los residuos dejen de ser un costo y pasen a ser una fuente de innovación.

El desafío ahora será avanzar desde el prototipo hacia la transferencia tecnológica, articulando academia, productores, pymes, empresas procesadoras y actores de la construcción. Si esa conexión ocurre, la papaya chilena podría sumar una nueva historia de valor: desde los valles de Coquimbo hacia materiales más sostenibles, biodegradables y con identidad local.