Viernes, 8 noviembre 2024

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En la industria aeronáutica, las estructuras de las aeronaves se fabrican con materiales compuestos.

INVESTIGACIÓN, DESARROLLO E INNOVACIÓN

Aeronáutica, construcción, arquitectura

Compuestos termoestables biobasados y reciclables, objetivo del proyecto EOCENE

Jorge Rodríguez

30 de julio de 2024

El proyecto EOCENE es una iniciativa pionera en el ámbito de la economía circular que aspira a desarrollar una nueva generación de materiales compuestos más sostenibles para su uso en sectores como la construcción, la aeronáutica, decoración de interiores o arquitectura. “Pretendemos revolucionar la industria de los composites termoestables. Nuestra meta: cero residuos”, ha manifestado la directora Técnica del proyecto EOCENE, Paz Carreras.

“Pretendemos revolucionar la industria de los composites termoestables. Nuestra meta: cero residuos”

La investigación está subvencionada por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) y cofinanciada con fondos FEDER. Cuenta con la participación de varias empresas y entidades de investigación, lideradas por COSENTINO, con el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación a través de su iniciativa "Misiones Ciencia e Innovación". ACCIONA, AEROTECNIC, AGBAR, KIMITEC y OMAR COATINGS son los demás socios de este ambicioso proyecto.

EOCENE tiene varios objetivos:

  • Obtención de monómeros a partir de residuos de la industria agroalimentaria, de la industria de los composites y de fuentes renovables (aceites vegetales, lignina y celulosa).
  • Formulación de nuevas bioresinas termoestables de tipo epoxi, poliéster y viniléster alternativas a las de origen petroquímico.
  • Desarrollo de nuevos procedimientos avanzados para conseguir cargas y fibras de altas prestaciones técnicas procedentes de residuos y otras fuentes de alta disponibilidad.
  • Investigación tecnológica sobre la modificación y funcionalización de los composites termoestables a través de diferentes vías para la mejora de su reciclabilidad.
  • Alcanzar altos niveles de eficacia en los procesos de valorización de residuos y subproductos industriales de materiales compuestos y reducir los impactos ambientales relacionados con los mismos (huella de carbono y huella hídrica).
  • Desarrollo de una nueva generación de soluciones finales basadas en composites termoestables de alto carácter sostenible para los tres sectores objetivo: superficies para arquitectura, construcción y aeronáutica.

Uno de los desafíos es la integración de tecnologías avanzadas en la cadena de valor, desde la extracción de materias primas hasta la fabricación y el reciclaje de los materiales compuestos.

Los investigadores del proyecto EOCENE se enfrentan a varios desafíos en la consecución de estos objetivos. Uno de los principales retos es la necesidad de desarrollar compuestos que cumplan con los estándares de calidad y seguridad requeridos en los sectores de construcción y aeronáutica, mientras se minimizan los impactos medioambientales. Esto implica la creación de materiales que sean tanto sostenibles como funcionales.

Se desarrollarán compuestos sostenibles y viables económicamente y funcionalmente eficientes

Otro desafío es la integración de tecnologías avanzadas en la cadena de valor, desde la extracción de materias primas hasta la fabricación y el reciclaje de los materiales compuestos. Esto requiere la colaboración entre diferentes empresas y entidades de investigación, asegurando que cada etapa del proceso sea eficiente y sostenible.

El objetivo es crear materiales compuestos fabricados únicamente con fuentes renovables.

Además, el proyecto EOCENE debe abordar la cuestión de la escala. Aunque los materiales compuestos pueden ser desarrollados en laboratorio, su implementación a gran escala en la industria requiere la adopción de prácticas circulares por parte de las empresas participantes. Esto implica cambios significativos en las operaciones y la cadena de suministro, lo que puede ser un desafío cultural y organizacional para las empresas involucradas.

COSENTINO desempeña el papel de aplicador final de las nuevas bioresinas y cargas de carácter sostenible, procedentes de residuos y otros recursos de alta disponibilidad, investigadas en el proyecto. La aplicación se hará en la forma de composites tipo superficie de arquitectura, también conocidos como aglomerados de piedra, correspondientes a la familia de productos que COSENTINO comercializa bajo la marca Silestone®. Por otro lado, en colaboración con otros socios del proyecto, abordará estrategias para aumentar el carácter reciclable del aglomerado de piedra, así como técnicas de tratamiento y valorización de los residuos generados tanto en el proceso de fabricación como al final del ciclo de vida del material.

El reciclaje de compuestos termoestables presenta una serie de desafíos únicos que complican su gestión en la economía circular

AGBAR desarrollará soluciones de valorización material de los lodos provenientes del proceso productivo de superficies de arquitectura del grupo COSENTINO para su aprovechamiento como materia prima en la producción de pavimentos sostenibles.

Desde ACCIONA, se desarrollarán y validarán nuevos materiales compuestos de alto carácter sostenible. Para ello, se están explorando nuevas rutas de obtención de resinas biobasadas y se están adaptando los procesos de fabricación para incorporar refuerzos de origen reciclado. Paralelamente, se desarrollarán vías de reciclado mecánico y térmico que permitan el reaprovechamiento de las distintas fracciones recuperadas, ya sea en forma de cargas, reactivos útiles para su reintroducción en la industria química o la obtención de fibras de refuerzo con las que fabricar nuevos materiales compuestos.

AEROTECNIC participa en el proyecto como fabricante de aeroestructuras de composite de fibra de carbono, y pretende hacer factible el desarrollo de nuevas resinas epoxi biobasadas y fibras de carbono recicladas para la materialización de soluciones concretas para el sector aeronáutico, como piezas para la estructura de aviones comerciales.

Se están explorando nuevas rutas de obtención de resinas biobasadas que se adapten a los procesos de fabricación.

Más del 60% de los residuos de compuestos termoestables acaban en vertederos o incinerados. Este tipo de materiales es uno de los mayores retos para la industria del tratamiento de residuos. Sólo en la industria aeronáutica, cerca de 700 aeronaves, cuyas estructuras se componen de materiales compuestos, llegan cada año al final de su vida útil.

El reciclaje de compuestos termoestables presenta una serie de desafíos únicos que complican su gestión en la economía circular. A diferencia de los termoplásticos, los termoestables no pueden ser simplemente fundidos y reformados, ya que su estructura química se endurece de manera irreversible durante el proceso. Esto significa que, una vez que han sido moldeados y endurecidos, no pueden ser recalentados y moldeados nuevamente, lo que limita las opciones de reciclaje. Otros proyectos como VIBES, coordinado por el Centro Tecnológico AITIIP están también investigando cómo superar los desafíos que plantean estos materiales.

El proyecto EOCENE destaca por su enfoque integrado en la economía circular, abarcando desde la formulación de nuevos materiales hasta la implementación de estrategias de reciclaje y valorización.