Áreas de conocimiento

Un año más GAIKER estará presente en el mayor evento a nivel nacional dirigido al sector cosmético, Cosmetorium, que tendrá lugar los días 18 y 19 de octubre en el Palau de Congressos de Barcelona.

En esta séptima edición GAIKER, experto en la evaluación in vitro de la seguridad y eficacia de cosméticos, expondrá su oferta de servicios de I+D+i en el campo de la dermocosmética en el stand 310, que compartirá con Dr. Goya Análisis y Anmar Clinical Services.

Cosmetorium es un evento sobre creación, formulación, desarrollo, suministro, fabricación y subcontratación de productos cosméticos organizado por la Sociedad Española de Químicos Cosméticos (SEQC) y Step Exhibitions.

¡Visítanos! – Stand 310

Asier Asueta, investigador de GAIKER, miembro de Basque Research & Tecnology Alliance, BRTA, impartirá la charla de apertura del encuentro Iberquimia, que se celebrará el miércoles 20 de octubre en el Bilbao Exhibition Centre (BEC), nivel 5. La ponencia se titulará: “Procesos de reciclado químico como una alternativa para el uso circular de los materiales plásticos”.

En la misma, el investigador de GAIKER presentará los procesos de reciclaje químico más atractivos para la industria (Conceptos de Plastic2Plastic, Plastic2Chemicals y Plastic2Fuels), y la capacidad para su implementación en el corto plazo. Se reseñará los desafíos de estas tecnologías y los factores de innovación más importantes, además de darse a conocer la experiencia de GAIKER en relación a los procesos de reciclaje químico y su realidad industrial, mediante la presentación de resultados obtenidos en los diversos proyectos en los que trabajamos. Como señala el autor, “el material expuesto servirá para visibilizar la necesidad de contribución activa a las acciones y objetivos definidos en el Plan de Prevención y Gestión de Residuos de la CAPV 2020-2030, el Programa Marco Ambiental de la CAPV 2020 y al Plan Estatal Marco de Gestión de Residuos (PEMAR) 2016-2022, con el fin de desacoplar crecimiento de consumo de materias primas y generación de residuos, que es la esencia de los procesos de reciclaje químico, que persigue convertir residuos en materias primas”.

   

¿Quieres aprovechar las propiedades de diferentes materiales? En GAIKER hibridamos materiales composites y polímeros funcionales y sostenibles con otros materiales, desarrollamos hibridaciones de composites con plástico, composite con metal, plástico con metal, etc....

Asimismo, investigamos sobre los materiales composites y materiales poliméricos funcionales y sostenibles, así como sobre su reciclado y la circularidad de procesos, ya que poseemos dilatado conocimiento en el desarrollo de materiales y disponemos de un amplio equipamiento de procesado.  

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El Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, ha sido el encargado de desarrollar el proyecto de SIGNUS FIBER2FIBER con el objetivo de investigar el aprovechamiento de la fracción textil procedente del reciclaje de neumáticos.

La gestión de los neumáticos, que principalmente están compuestos por caucho negro de carbono, acero, fibras textiles y gran variedad de productos químicos, requiere investigar constantemente nuevas vías para su reciclaje y aplicación en diferentes usos y destinos, ya que hoy en día no es posible incorporar la totalidad de sus componentes en la cadena de fabricación de nuevos neumáticos. En este contexto, surge el proyecto FIBER2FIBER que pretende lograr la circularidad de las fibras textiles compuestas por poliésteres, para incorporarlas de nuevo a la cadena de producción.

Obtener la fracción de fibra textil libre de caucho durante el proceso de reciclaje de los neumáticos es muy difícil y, por ello, en esta investigación, en primer lugar, se han tenido que separar los distintos materiales que componen el residuo para, posteriormente, poder valorizar la fracción textil compuesta principalmente por poliéster mediante reciclado químico vía solvólisis.

Con esta tecnología se han obtenido monómeros químicos aptos para ser reincorporados en la cadena de valor que permitan desarrollar nuevas fibras textiles adecuadas para ser utilizadas en la fabricación de nuevos neumáticos. Igualmente, se han recuperado los restos de la fracción de caucho presente en el residuo.

Para lograr este objetivo se han llevado a cabo las siguientes tareas:

  • Caracterización de los materiales procedentes de los neumáticos al final de su vida útil (NFVU) identificando los componentes presentes y su proporción.
  • Evaluación de diversos métodos de separación de las fracciones de materiales, como caucho, acero y fibra textil, presentes en el residuo para su posterior reciclaje.
  • Evaluación de la viabilidad técnica del reciclado químico vía solvólisis de la fracción textil que contiene el neumático.
  • Implantación de técnicas de reciclado aptas para la fracción textil procedente del neumático al final de su vida útil contribuyendo así al modelo de economía circular.
  • Reciclado químico de la fracción textil presente en los neumáticos al final de su vida útil, compuesta principalmente por poliésteres, para la obtención de su monómero químico mediante la despolimerización.
  • Verificación para el cierre de ciclo mediante la síntesis de nuevo poliéster a partir del monómero químicamente reciclado.

Gracias al desarrollo de este proyecto se ha logrado recuperar el poliéster de la fracción textil de los neumáticos permitiendo su reciclado y, por ende, su reincorporación en la cadena de valor.

Artículo escrito por Rafael Miguel - Responsable de Mercado del Ámbito de Reciclado y Economía Circular de GAIKER - Ver original

La elección y el desarrollo de los pretratamientos necesarios adaptados a las características de los residuos es esencial para adecuarlos a los distintos procesos de recuperación y reciclado.

Convertir los residuos en recursos es una exigencia de la sociedad y del tejido industrial ya que, actualmente, nos encontramos ante una situación de escasez de materias primas, de incremento de precios y de complejidad en los entornos donde están gran parte de estas materias primas. La mayoría se encuentran en mercados poco estables social o políticamente o controlados por estados inseguros desde el punto de vista geopolítico.  

Debido a esta situación, nuestra sociedad ha decidido poner como objetivo principal la economía circular y el vertido “0”. Pero con el fin de lograr esta meta, deben coexistir diferentes soluciones, procesos y tecnologías de tratamiento de residuos para poder adaptarse a cada corriente o flujo de residuos, entorno industrial y a las circunstancias locales.

En este sentido, van a tener que convivir tecnologías de reciclado mecánico –como la separación por densidad en vía húmeda o seca y la identificación automática utilizando sensores ópticos innovadores– con procesos de reciclado termoquímico –como la solvólisis, pirólisis o gasificación– de manera complementaria o alternativa.

Para todos estos casos, en el Centro Tecnológico GAIKER tenemos la capacidad de escalar los procesos desarrollados y validados a nivel de laboratorio, ya que disponemos de una zona industrial con plantas piloto donde realizar los pilotajes de tratamientos de residuos usando diferentes tecnologías y en cantidades suficientemente importantes como para obtener información adecuada y valiosa para la realización de estudios de viabilidad técnica y económica.

Esta capacidad de escalado de los procesos también abarca a los pretratamientos que incluyen la reducción de tamaño para la liberación de los materiales, la separación de componentes no adecuados presentes en las mezclas complejas de residuos, el lavado, el acondicionamiento en textura y forma, etc. Todo ello en función de proceso final, ya que se deben adecuar al proceso posterior para que sea lo más eficiente posible.

Igualmente, abordamos la caracterización completa de los residuos previo a los procesos, etapa principal en la definición tanto de los pretratamientos necesarios como del proceso final seleccionado, y abarcamos la caracterización de los productos obtenidos, ya sean aceites de pirólisis, solidos carbonosos si el proceso es termoquímico o monómeros o productos de la reacción tras procesos de solvólisis o caracterización y análisis de mercado de plásticos reciclados si el tratamiento ha sido mecánico.

Como ejemplos de capacidad de escalado, en GAIKER disponemos de:
•    Plantas piloto de separación automática basada en sensores ópticos montada sobre una cinta que se mueve a 3 m/s
•    Equipo de separación electrostática
•    Balsa de flotación de 2 m3 con centrifuga y ensacadora
•    Planta para el reciclado químico con un reactor de 150 litros
•    Planta de pirólisis de 5 l útiles

 

Artículo escrito por Juan Ramón Alonso - Responsable de Mercado del Área de Composites y Polímeros Funcionales Sostenibles de GAIKER - Ver original

 

En las últimas décadas las tecnologías de los materiales compuestos o composites han avanzado mucho, a la par que aquellos sectores que los utilizan han intensificado su uso. El empleo de estos materiales está ligado generalmente al aligeramiento de peso y a su gran resistencia. Es por ello, por lo que sectores que buscan estas propiedades en los materiales, como el del transporte en general, han sido los grandes impulsores de su desarrollo y los beneficiados de las excelentes propiedades que ofrecen. En las últimas décadas la industria aeronáutica ha sido la punta de lanza en la investigación y el uso de los materiales compuestos.

 

La creciente demanda de ahorro energético está llevando al desarrollo de medios de transporte eficientes con un impacto mínimo en el medio ambiente, reduciendo su consumo, recurriendo a fuentes de energía renovables y disminuyendo su peso. Al mismo tiempo se busca disponer de medios de transporte cada vez más seguros y confortables, con una máxima exigencia en cuanto a calidad, diseño y prestaciones, y todo ello a precios competitivos. Además, cada vez es mayor la demanda de diferenciación, personalización, sostenibilidad, reciclabilidad y calidad percibida.

En el sector automoción existe una directriz clara hacia la reducción de peso, al haber una correlación directa entre el peso de los automóviles y la energía requerida para moverlos. Un ahorro de 10 kg en un vehículo de medio tamaño puede reducir sus emisiones de CO2 en 1 g/km aprox. En Europa los fabricantes están obligados a conseguir un 27% de reducción de emisiones de CO2 por vehículo para alcanzar el objetivo marcado por la Directiva Europea de 95 g/km para 2021 frente a los 135 g/km establecidos desde 2015.

Por otro lado, la tendencia hacia la electrificación es un hecho impulsado por la Unión Europea también, donde varios países han anunciado la prohibición de los vehículos de combustión para dentro de dos décadas. Las principales ventajas de los motores eléctricos sobre los térmicos son la ausencia de gases y partículas de escape, más alta eficiencia de conversión de energía (más del 75% frente al 30% de media para motores de gasolina), la posibilidad de recuperar energía durante el frenado y el detenimiento del motor cuando el vehículo está en punto muerto, así como otras ventajas tales como menores costes de mantenimiento y mayor eficiencia en la conducción debido principalmente a un mayor par motor a bajas revoluciones. Sin embargo, estas tecnologías incrementan el peso del vehículo porque se necesitan grandes conjuntos de baterías, nuevos motores, módulos de electrónica de potencia, y cableados complejos. Por lo tanto, se hace necesaria la reducción al máximo del peso de los componentes del vehículo eléctrico, mediante el empleo de materiales avanzados de baja densidad, resistentes al fuego y a las altas temperaturas.

Los composites ofrecen excelentes prestaciones técnicas, especialmente por su gran potencial de reducción de peso y, consecuentemente, también de consumo de carburante y de emisiones de CO2 de los vehículos. Además, presentan la rigidez adecuada, facilitan la libertad de diseño, posibilitan la integración de funciones, la reducción de componentes, así como la resistencia a la corrosión.

En los próximos años las soluciones para la reducción de peso pasarán por un mix de materiales: acero, aluminio, plásticos y composites, materiales que básicamente configurarán los vehículos ligeros. Además, se debe pensar cada vez más en sistemas multimaterial, desarrollando procesos que combinen el moldeo o la unión de metales con composites, así como la unión de composites con otros materiales como los plásticos y cauchos.

La vida útil de los automóviles se ha acortado y existe una tendencia a la personalización, por lo que las series son cada vez más cortas y la inversión en equipos debe ser más económica para su amortización, otro aspecto que juega a favor de los composites frente a los metales.

El nuevo foco en los vehículos autónomos y la movilidad eléctrica requiere más funcionalidades y soluciones integradas. Esta es otra gran oportunidad para los materiales compuestos, que ofrecen importantes ventajas tales como la transparencia al radar o la posibilidad de integración de sensores y de antenas, cables, sistemas de calefacción y elementos de seguridad.

En lo referente a proceso, los composites necesitan ser adaptados a la producción en masa. Tradicionalmente la industria del composite ha estado basada en un alto componente manual, por lo que se precisa avanzar en su automatización para aumentar la eficiencia, algo que se puede conseguir a través de procesos como el SMC o BMC, HP-RTM, C-RTM.

Los composites termoestables presentan grandes beneficios en cuanto a su ligereza y prestaciones mecánicas, pero presentan la limitación de que una vez curados no se pueden reprocesar, lo que dificulta su reciclado. Las alternativas actuales son los composites termoplásticos, en formato organosheet o cintas unidireccionales, con un gran potencial de aplicación como insertos para refuerzo de piezas moldeadas por inyección o compresión.  Otras alternativas son la utilización de resinas líquidas termoplásticas y las nuevas resinas epoxi reciclables.

A pesar de la competencia con las poderosas industrias del acero y el aluminio y sus cadenas de valor bien establecidas, los analistas predicen un futuro muy favorable para el mercado del composite en automoción, con un volumen anual global de 8.000 millones de dólares y un crecimiento del 10% en esta década. La investigación en los procesos de producción, reducción de tiempos de ciclo y reciclabilidad serán aspectos clave para su desarrollo.

 

En el Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, investigamos nuevas tecnologías y desarrollamos conocimiento práctico para transferirlos a las empresas. Somos pioneros en el ámbito de los composites, cuya investigación se remonta a la fundación del Centro hace 35 años. Esta experiencia acumulada, gracias a un equipo humano altamente cualificado, con un conocimiento elevado en la formulación y el comportamiento de los materiales, y unas instalaciones donde se aúnan gran parte de los procesos de transformación de composites como SMC, BMC, RTM, preimpregnados, compresión, filament winding, pultrusión, laminación o transformación de composites termoplásticos, así como nuestros laboratorios de ensayos mecánicos, de fuego, microscopía, reología, análisis instrumental y recubrimientos, nos permite afrontar con garantías los retos derivados de cada uno de los sectores en los que se aplican los materiales compuestos.

 

Tenemos experiencia reconocida transfiriendo nuestras tecnologías de composites a empresas de los sectores ferroviario, aeronáutico, naval, construcción y químico, entre otros. En el caso concreto de la industria de automoción, trabajamos en proyectos como:

  • C2CC (Cradle to Cradle Composites), proyecto europeo para desarrollar componentes de automoción mediante preimpregnados de resinas epoxi reciclables transformables por compresión.
  • RTM 4.0, cuyo objetivo es la sensorización y automatización del proceso con el fin de desarrollar gemelos virtuales.
  • C-RECYCLING I y II, en los que se investiga el reciclado de preimpregnados aeronáuticos para su utilización en la fabricación de piezas de automoción.
  • SENSITES, cuyo objetivo es integrar fibras ferromagnéticas en el composite para conseguir una función sensora.
  • MULTIMAT, que persigue desarrollar materiales híbridos composite/metal.
  • PANELITE, cuyo objetivo es el desarrollo de paneles sándwich.
  • INTRAUNIÓN, para desarrollar mejoras de las uniones SMC/caucho y termoplástico/caucho.
  • Desarrollo de soluciones para la fabricación de piezas ligeras y mejora del aislamiento térmico a costes competitivos mediante preimpregnados.
  • Aplicación del SMC fenólico a la fabricación de la caja de batería de vehículo eléctrico.
  • Desarrollo de soluciones basadas en composite para piezas que requieren elevada resistencia al fuego y a las altas temperas.

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