Los plásticos desempeñan un papel esencial en la sociedad moderna, pero
también tienen un impacto significativo en el medio ambiente y el clima.
La transición de la UE hacia una economía circular, eficiente en el uso
de los recursos y climáticamente neutra, junto con la ambición de
alcanzar la contaminación cero han desencadenado un replanteamiento
general de cómo se producen, utilizan y gestionan los plásticos al final
de su vida útil. En este marco, los plásticos de base biológica,
biodegradables y compostables están apareciendo en nuestra vida
cotidiana como una alternativa. Aunque actualmente tan solo representan
un 0,5% (2,3 MT) de los más de 400 millones de toneladas de plástico que
se producen anualmente, la organización Plastics Europe prevé que la
sustitución de los plásticos de origen fósil por plásticos circulares a
partir de materia prima reciclada y renovable será gradual y podría
alcanzar el 25% en 2030 y el 65% en 2050 con las políticas adecuadas y
un apoyo al desarrollo de proyectos de innovación en el sector del
plástico.
Por otro lado, alcanzar los ambiciosos objetivos
climáticos europeos exige una reducción significativa de las emisiones
de C02 en los próximos años. Aunque gran parte de ello puede lograrse
invirtiendo en eficiencia energética y energías renovables, cada vez se
hace más relevante la necesidad de contar con tecnologías que permitan
capturar, almacenar, y utilizar CO2 como materia prima. Esto será
especialmente importante en los sectores en los que es más difícil
reducir las emisiones, como el cemento y la valorización energética de
residuos. Para cumplir con los objetivos de neutralidad climática, la UE
tendrá que estar preparada para capturar al menos 50 millones de
toneladas de C02 al año para 2030, 80 millones de toneladas para 2040 y
unos 450 millones de toneladas en 2050.
Partiendo de
estos dos retos, el proyecto PREBIO2 “Policarbonatos Renovables,
BIOdegradables y BIOcompatibles a partir de CO2 para sectores
estratégicos del País Vasco” en el que participa el centro tecnológico
GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance (BRTA),
TECNALIA (líder), la UPV/EHU, BCMaterials, NEIKER y ACLIMA ha tenido
como objetivo contribuir a desarrollar nuevos polímeros biodegradables y
renovables utilizando las emisiones de CO2 y la biomasa como materia
prima.
PREBIO2, se ha centrado en la generación de conocimiento
sobre la síntesis de policarbonatos, un tipo concreto de plásticos, a
partir de CO2, así como su procesado y su uso en distintas aplicaciones
para agricultura, salud y electrónica impresa. La mayoría de los
policarbonatos son no renovables, no biodegradables y se derivan del
bisfenol A (BPA), sustancia que genera preocupación por el impacto que
puede tener en la salud humana, según las últimas revisiones realizadas
por la EFSA European Food Safety Agency.
En este proyecto se han desarrollado:
●
Modelos de Inteligencia Artificial para poder predecir las
características macroscópicas de los materiales (polímeros) basadas en
su diseño molecular (estructura de los monómeros). El aporte más
importante en este caso de la IA es que permite reducir
considerablemente los tiempos de experimentación, lo que supondrá una
auténtica revolución en el diseño de nuevos materiales.
● Procesos para la síntesis de distintos tipos de policarbonatos a partir de CO2.
●
Procesos de transformación de los plásticos mediante extrusión e
impresión 3D para la fabricación de films y piezas biodegradables para
la agricultura.
● Composites basados en policarbonatos derivados de CO2 y rellenos carbonosos para la fabricación de sensores
●
Validación de la ausencia de citotoxicidad de los materiales
desarrollados, abriendo la puerta a su utilización en el ámbito de la
salud.
La continuación de las líneas de investigación abiertas
en el proyecto y la transferencia resultados de PREBIO2 suponen una
oportunidad para mejorar la competitividad empresarial desde diferentes
vertientes, el ecodiseño de productos, el desarrollo de procesos de
producción más sostenibles, la reducción del consumo de materias primas
fósiles y la reducción directa de emisiones de CO2, alineándose con los
objetivos de transición ecológica europeos y que van a marcar un cambio
profundo en los modelos de producción actuales.
Con un
presupuesto de más de 600.000 euros y una duración de 2 años, PREBIO2 ha
recibido financiación del programa de ayudas a la Investigación
Colaborativa Elkartek del departamento de Desarrollo económico,
Sostenibilidad y Medio Ambiente del Gobierno vasco.
Labor de GAIKER
El
Centro Tecnológico GAIKER, experto en el desarrollo de materiales y
aplicaciones basadas en polímeros funcionales, sostenibles y biobasados,
trabaja en esta investigación en las actividades de formulación
mediante tecnologías de compounding de los nuevos policarbonatos 100%
renovables para adecuarlos a los distintos procesos de transformación y
funcionalidad requeridas en las aplicaciones objetivo. Asimismo, se
encarga de abordar técnicas de impresión 3D y extrusión para la
obtención de láminas y films biodegradables de aplicación agrícola o en
sensores con características conductivas y piezorresistivas en base a
los nuevos policarbonatos.