Materiales ligeros avanzados para el transporte moderno
El transporte representa un tercio de las emisiones totales de Europa. Por lo tanto, la descarbonización del sector es fundamental para alcanzar el objetivo a largo plazo(se abrirá en una nueva ventana) de la Unión Europea (UE) de alcanzar cero emisiones netas de gases de efecto invernadero para 2050. Si bien la electrificación de los vehículos es el principal motor de este proceso, también hay otros factores importantes. Por ejemplo, la reducción del peso de los vehículos puede disminuir significativamente las necesidades energéticas, mejorar el ahorro de combustible y ampliar la autonomía de los vehículos eléctricos.
Nuevos biocompuestos multifuncionales
En este sentido, el proyecto FOREST(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, se propuso desarrollar biocompuestos novedosos y multifuncionales. La idea era que estos nuevos biocompuestos, que combinan una matriz polimérica de origen biológico —o resina— con fibra de carbono reciclada, pudieran utilizarse para fabricar piezas de vehículos ligeras. Para alcanzar sus objetivos, el proyecto reunió a socios del ámbito académico y de la industria con una amplia gama de conocimientos especializados. «Entre ellos se encontraban importantes productores de materias primas y productos químicos», afirma Fernando Ramos Saz, miembro del proyecto FOREST, del Centro de Tecnología de Plásticos AIMPLAS(se abrirá en una nueva ventana) de España. «La primera fase consistió en desarrollar diferentes resinas con un alto contenido de origen biológico». Una limitación importante en este sentido fue el desarrollo de estas nuevas resinas utilizando materias primas y precursores procedentes de la propia UE. Establecer así una producción con base en Europa contribuirá a reducir nuestra excesiva dependencia de las importaciones, a crear una cadena de suministro segura y a reducir nuestra huella de carbono global.
Fibra de carbono reciclada para refuerzo
En el marco del proyecto se desarrollaron tres nuevas resinas de origen biológico. La siguiente etapa consistió en utilizar estos productos para fabricar piezas prototipo esenciales para el sector del transporte. Sin embargo, antes había que combinar cada una de las tres resinas con fibra de carbono reciclada para proporcionar refuerzo. «Nuestro objetivo era utilizar estos materiales compuestos para fabricar tres prototipos: un salpicadero de cabina de piloto, carcasas de baterías para vehículos eléctricos y el techo de un autobús», explica Ramos Saz. Para fabricar estos prototipos se utilizaron procesos de fabricación «fuera de autoclave». Las tecnologías fuera de autoclave son métodos innovadores para producir piezas de plástico reforzado con fibra de alto rendimiento de una manera más rentable y eficiente desde el punto de vista energético que el procesamiento convencional en autoclave. Ello puede implicar el curado al vacío, el moldeo por compresión o la pultrusión, en lugar de costosos tanques industriales presurizados. De este modo, el proyecto pretendía garantizar que la fabricación de estas piezas fuera económicamente viable. Una vez fabricadas, las piezas prototipo se sometieron a rigurosas pruebas para evaluar aspectos como la resistencia mecánica y las propiedades ignífugas. «El rendimiento en materia de protección contra incendios es, obviamente, muy importante», añade Ramos Saz. «Se aplicaron aditivos ignífugos de origen biológico para garantizar que las piezas cumplieran con los estándares más exigentes. Ello supuso un reto, ya que los requisitos de certificación están en constante evolución».
Fabricación de precursores de origen biológico en Europa
Estos tres proyectos piloto demostraron que la producción de las nuevas resinas —y su aplicación en piezas ligeras de biocompuestos para el transporte— es viable. «Este trabajo ha abierto otras líneas de trabajo», señala Ramos Saz. «Entre ellas se incluye el establecimiento de una base de producción y un mercado viables para los precursores de origen biológico aquí en Europa. Este será el eje central de una próxima propuesta de proyecto». Cualquier proyecto futuro se centraría en seguir desarrollando los prototipos pioneros de FOREST, como las carcasas de las baterías. Se incorporarán nuevos socios. El equipo del proyecto también está interesado en identificar posibles nuevos mercados para estos innovadores biomateriales ligeros. Entre las posibilidades se encuentran el sector ferroviario, así como otras posibles aplicaciones en el ámbito aeroespacial. «Nuestro objetivo es seguir transfiriendo nuestros conocimientos a todo el sector de la movilidad», afirma Ramos Saz.
