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Clara Bilbao

Desarrollo de tecnologías de reciclado químico para tratar residuos de plásticos complejos

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La aplicación e industrialización de procesos de solvólisis y disolución permiten el upcycling de los residuos de los plásticos complejos procedentes de textiles, composites y laminados multicapa.

El Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, experto en tecnologías de reciclado plástico y químico, coordina el proyecto COMPLESOLV en el que, a través de la investigación y desarrollo de tecnologías de reciclaje químico, basadas en procesos de solvólisis y disolución, se busca extender la economía circular a los residuos de los plásticos complejos procedentes de textiles, composites y laminados multicapa. Para ello cuenta con el apoyo de las empresas Koopera Servicios Ambientales, S.Coop.I.S., Mecanizados Martiartu S.L. y Trienekens País Vasco, S.L. 

Con esta investigación, iniciada en 2024 y financiada por la Diputación Foral de Bizkaia dentro de su programa de Transferencia Tecnológica Línea 1, se quiere dar una solución a la recuperación de residuos que no se pueden tratar mediante tecnologías de reciclado mecánico debido a la complejidad de su textura, composición o vínculo entre los materiales que lo constituyen.

La solución propuesta se basa en el reciclaje químico por solvólisis y disolución, ya que su aplicación e industrialización permiten el upcycling, es decir, la producción de nuevos materiales plásticos o productos de mayor calidad, valor ecológico y valor económico, evitando los modelos lineales y apostando por los modelos circulares de uso de los recursos. Se trata de promover la economía circular.

Para lograr este objetivo, COMPLESOLV se divide en cuatro fases:

1.   Caracterización y acondicionamiento de residuos complejos (multicapas, textiles y composites).

2.   Investigación en procesos de solvólisis y disolución selectiva aplicados a residuos complejos de difícil reciclabilidad.

3.   Investigación en purificación avanzada y control de calidad de los productos de solvólisis y disolución selectiva.

4.   Validación y evaluación técnico-económica y ambiental

El desarrollo de este proyecto pretende satisfacer las demandas actuales para conseguir un reciclado infinito a productos de calidad equivalente al material virgen, productos plásticos derivados de reciclado químico con grado de síntesis o alimentario y productos reciclados con muy bajos niveles de impurezas para cumplir con las especificaciones demandadas por los mercados de materias primas secundarias. Además, también se quiere contribuir a una gestión mejorada de los residuos complejos con plásticos de difícil tratabilidad depositados en los vertederos de Euskadi y a que los productos reciclados que llegan a los mercados procedan de procesos de menor impacto en el uso de recursos (disolventes naturales), energía (reacciones a baja temperatura) y con residuo cero (productos y subproductos aprovechados de forma global).

Sensores e IA para la separación inteligente de residuos complejos

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En GAIKER disponemos de técnicas de visión artificial y de análisis espectroscópico que, combinadas con modelos predictivos basados en algoritmos de inteligencia artificial, se aplican tanto a la monitorización de las características de distintos materiales (plásticos, metales) como a su identificación automática en tiempo real mezclados en corrientes de residuos.
 
Desarrollamos modelos predictivos y los aplicamos a casos de estudio.
 
Nuestras tecnologías: 

  • Visión artificial RGB
  • Espectroscopía Raman
  • Visión hiperespectral, HSI
  • Espectroscopia de plasma inducido por láser, LIBS

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Desarrollamos tecnologías inteligentes basadas en IA para reciclar metales de vehículos fuera de uso

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El proyecto CIRIAMET desarrolla y evalúa, a escala laboratorio, modelos de inteligencia artificial para identificar, clasificar y recuperar metales valiosos en el proceso de reciclaje de vehículos fuera de uso.

Con la finalidad de impulsar la circularidad en el reciclaje de vehículos híbridos y eléctricos surge el proyecto CIRIAMET, en el que participa el Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA.

El principal objetivo de este proyecto es desarrollar tecnologías basadas en inteligencia artificial para identificar, clasificar y recuperar metales valiosos en el proceso de reciclaje de la nueva generación de vehículos fuera de uso (VFU).

Las fracciones metálicas que se generan en los procesos de reciclaje de residuos no presentan una composición química homogénea puesto que están compuestas por mezcla de diversas aleaciones. Como consecuencia, la valorización de dichas fracciones por vía metalúrgica da lugar a productos metálicos que no cumplen los requisitos exigidos para determinadas aplicaciones industriales. Para modificar esto y lograr la recuperación de materias primas secundarias de alto valor para la industria, se inició, en 2024, CIRIAMET.

En esta investigación, mediante la clasificación automática de chatarras metálicas complejas, aplicando visión artificial, técnicas de análisis espectroscópico y algoritmos de análisis de datos basados en inteligencia artificial­, y la posterior separación automatizada, se obtendrán concentrados de alta pureza de metales clave o flujos de calidad mejorada. Así, se sentarán las bases de desarrollo de procesos metalúrgicos más eficientes, que posibiliten la circularidad de los recursos metálicos, contenidos en los residuos, en aplicaciones de alto valor añadido (upcycling).

Financiado por departamento de Industria, Transición Energética y Sostenibilidad del Gobierno Vasco dentro su programa de ayudas a la investigación colaborativa en áreas estratégicas ELKARTEK 2024, este proyecto cuenta con la participación de siete agentes de la Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación, entre ellos GAIKER, cuyo trabajo se centrará en la:

  • Clasificación automática de aleaciones de aluminio contenidas en fragmentados no férricos.
  • Localización inteligente sobre cinta transportadora de materiales impropios dispersos en flujos heterogéneos de fragmentación de chatarras como paso previo a su extracción robotizada.
  • Localización inteligente de elementos de unión en baterías de ion-litio fuera de uso como soporte a operaciones de desensamblado robotizado.

Asimismo, GAIKER participará en el estudio del impacto que las tecnologías del proyecto puedan tener en la circularidad y sostenibilidad de los procesos de recuperación de metales procedentes de chatarra de vehículos fuera de uso y de baterías de ion-litio, así como su efecto en el resto de la cadena de valor.

En CIRIAMET se están investigando y evaluando a escala de laboratorio soluciones avanzadas de visión artificial, visión hiperespectral y espectroscopía de plasma inducido por láser combinadas con modelos de análisis de imágenes y datos espectroscópicos basados en algoritmos de machine learning y deep learning para llevar a cabo el reconocimiento automático de los materiales objetivo.

Subvencionado por el Gobierno Vasco

Desarrollamos productos basados en proteína y grasa de cerdo cultivada

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El proyecto TERUELPORK4CULTURE investiga y desarrolla nuevos productos cárnicos in vitro basados en carne con Indicación Geográfica Protegida de Teruel.

El Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, participa en el proyecto TERUELPORK4CULTURE cuyo principal objetivo es investigar y desarrollar productos que incorporen proteína y grasa animal cultivada a partir de carne con Indicación Geográfica Protegida (IGP). Estos productos buscan ser más sostenibles, con propiedades organolépticas, nutricionales y saludables similares o mejores a las de los productos cárnicos convencionales.

El incremento poblacional junto con la actual dependencia de las proteínas de origen animal hace necesario repensar el modelo alimentario, y aunque se han llevado a cabo diversas acciones innovadoras para mejorar la eficiencia de la producción tradicional de carne, estas no han resultado suficientes para abordar los desafíos globales de sostenibilidad.

Con el fin de dar respuesta a este reto, se puso en marcha en 2023 esta investigación en la que participan, además de GAIKER, CARTESA (líder), CNTA y GREENFOODS, y que está financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades en su programa Colaboración Público-Privada.

TERUELPORK4CULTURE se divide en cuatro paquetes de trabajo y en tres de ellos colabora GAIKER aportando su experiencia en ensayos in vitro y su acreditación con el Certificado de Cumplimiento de BPL (Buenas Prácticas de Laboratorio). Su labor se centra en:

  • Desarrollar líneas celulares primarias y secundarias continuas.
  • Seleccionar medios de cultivo libres de suero y componentes animales.
  • Diseñar procesos de cultivo celular en biorreactores de 5 L.
  • Formular y escalar en planta piloto prototipos de productos frescos y extruidos.

En esta investigación, una de las principales novedades, es la utilización de carne con Indicación Geográfica Protegida (IGP) de Teruel como base para los cultivos celulares, lo que supone un enfoque pionero, ya que hasta ahora no se había realizado ningún trabajo en este ámbito con matrices cárnicas protegidas. La finalidad es replicar las propiedades fisicoquímicas, nutricionales y organolépticas de esta carne, pero a través de un sistema más sostenible que contribuya a mejorar la eficiencia del modelo ganadero y a reducir el consumo de agua, nutrientes y las emisiones de CO₂.

Asimismo, los productos desarrollados se integrarán en sistemas alimentarios justos, saludables y respetuosos con el medio ambiente, producidos en plantas industriales inteligentes, bajas en carbono y alineadas con los objetivos del Pacto Verde Europeo.

Financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades

La exploración del microbioma abre un nuevo horizonte de oportunidades comerciales en el sector Biotecnológico

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Artículo escrito por Miguel Romano– Responsable de Mercado del Área de Biotecnología de GAIKER – Ver original

El conocimiento del microbioma humano y ambiental ha emergido como una de las áreas más prometedoras de la biotecnología moderna. Todo lo que nos rodea está habitado por comunidades complejas de microorganismos que influyen de manera decisiva en la salud, los ecosistemas y la producción de alimentos.

Durante décadas, el estudio de los microorganismos ha estado limitado a las técnicas de cultivo tradicionales, las cuales nos ofrecen únicamente una visión parcial del mundo microbiano. Sin embargo, la irrupción de las tecnologías de secuenciación de ADN de alto rendimiento, así como las herramientas bioinformáticas que nos permiten su procesamiento han revolucionado nuestra comprensión de la diversidad y utilidad microbiana abriendo la puerta a nuevas aplicaciones que han transformado sectores como la salud, la agricultura y la alimentación.

Este conocimiento ha impulsado una industria multimillonaria centrada en la caracterización y modulación de las comunidades microbianas en nuestro beneficio. No obstante, aún queda un vasto territorio por explorar para su aplicación en la mejora de la sostenibilidad, el uso eficiente de recursos naturales y la reducción de la generación de residuos a lo largo de múltiples sectores productivos.

La biotecnología microbiana se presenta como una herramienta estratégica para afrontar los grandes retos del siglo XXI y supone una enorme oportunidad comercial, tanto para el desarrollo de nuevos productos como para la prestación de servicios especializados de análisis, diseño de procesos y consultoría tecnológica. En este sentido, en GAIKER contamos con las capacidades científicas y tecnológicas necesarias para acompañar a empresas e instituciones en esta transición, diseñando soluciones que respondan a los retos globales de la salud, alimentación, economía circular y mitigación del cambio climático.

En definitiva, en GAIKER estamos convencidos del futuro de la bioeconomía y estamos preparados para liderar este cambio. Apostar por el estudio microbiano no solo representa una inversión en innovación, sino también una contribución clave al bienestar global y a la sostenibilidad del planeta. En un entorno marcado por la necesidad de soluciones eficientes y responsables, la microbiología se revela como una nueva frontera científica y comercial capaz de transformar industrias enteras.

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Seguimos avanzando para cerrar el ciclo de los materiales plásticos complejos desarrollando tecnologías de reciclaje químico

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El proyecto NEOPLAST 2 define los procedimientos para conseguir, mediante tecnologías de reciclaje químico, productos de calidad a partir de residuos de plásticos complejos.

El pasado mes de marzo finalizó el proyecto NEOPLAST 2, liderado por el Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA.

NEOPLAST 2 comenzó en 2023 con el objetivo de investigar para desarrollar, mejorar y adaptar procesos de reciclaje químico que facilitasen la conversión de diferentes residuos plásticos en recursos de gran calidad, capaces de cumplir con las especificaciones que demandan los mercados de materias primas secundarias más exigentes. Se trataba de generar conocimiento para que el tejido industrial tuviera a su disposición conocimiento y tecnología para realizar un mejor uso, más sostenible y circular, de los materiales plásticos.

Llegado a su fin, el proyecto ha logrado el objetivo propuesto. Ha conseguido con éxito definir los procedimientos para que, mediante reciclaje químico y a partir de diferentes corrientes de residuos de plásticos complejos, que actualmente se envían a vertedero, se desarrollen productos que alcancen la calidad necesaria para volver a integrarse en los ciclos productivos en las industrias del plástico, química y refino.

Entre los resultados obtenidos caben destacar:

• La combinación de procesos de solvólisis y purificación de productos para obtener monómeros y precursores que permiten fabricar nuevos poliésteres y poliuretanos.
• La integración de procesos de pirólisis y separación para conseguir fracciones de hidrocarburos que permiten fabricar nuevas poliolefinas y materiales adsorbentes.
• El desarrollo de procesos de gasificación en dos etapas para generar gas hidrógeno a partir de residuos plásticos
• La apertura de nuevas vías de proceso como el biorreciclaje, usando microorganismos o enzimas.
• La extensión de los nuevos procesos a familias de residuos plásticos que apenas se reciclan en la actualidad como los de composites termoestables.

Por otra parte, mediante el estudio de análisis de ciclo de vida, se ha podido comprobar la mejora ambiental que aportan los nuevos procesos de reciclaje químico desarrollados. Se ha confirmado la disminución de impactos negativos, tanto en las personas como en el medio natural, frente a las prácticas de vertido que se aplican, actualmente, a los residuos de plásticos complejos.

NEOPLAST 2, ha sido un proyecto financiado por el Gobierno Vasco, en su programa de ayudas a la investigación fundamental colaborativa ELKARTEK (Expediente KK-2023/00060). Además del Centro Tecnológico GAIKER, que ha actuado como coordinador, ha contado con la participación de otros cuatro agentes tecnológicos vascos (los Departamentos de Ingeniería Química y de Ingeniería Química y Medio Ambiente de la UPV/EHU, Tecnalia y Polymat) para lograr su éxito y conseguir que el tejido industrial vasco pueda cerrar los ciclos de los materiales plásticos, aplicando tecnologías de reciclaje químico para tratar sus residuos y generar productos de valor.

Subvencionado por el Gobierno Vasco

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