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Reciclaje de residuos plásticos y composites, la nueva oportunidad de negocio

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Las tendencias y oportunidades tecnológicas y de mercado indican que la economía del carbono “mass production” se encuentra todavía en una fase inmadura, sin tecnologías claras y con un importante potencial de mejora. Por ello, los actores actuales y su experiencia previa suponen una barrera de entrada, pero no determinante.

El valor residual de la fibra de carbono es suficientemente alto como para permitir desarrollar una gama de productos reciclados que sigan siendo de altas prestaciones y alto valor añadido. A diferencia de otras familias de materiales ya sean de origen natural como la madera,  inorgánicos como el vidrio o metálicos, los materiales plásticos son casi unos recién llegados a nuestra sociedad. Para ubicar temporalmente el surgimiento de los plásticos, debemos recordar que el cobre se utiliza desde hace más de 5000 años y el hierro desde hace más de 3000.

El primer tren que circuló por la Península Ibérica lo hizo en el año 1848 y RENFE surgió en 1941. Todavía tuvieron que pasar 29 años hasta que apareciera el polipropileno (1970). Por ello cualquier persona de más de 50 años ha conocido un mundo sin plásticos salvo algunas gomas, la bakelita o el celuloide. Esta es posiblemente una de las razones por las que todavía no están firmemente asentadas las logísticas de reciclaje que ya existen para otros materiales: papel y cartón, vidrio, hierro, etc.

Los plásticos han permitido poner en el mercado nuevos productos y reducir los costes de los existentes fabricándolos de manera masiva e incorporando numerosas alternativas de diseño. Por ello, durante mucho tiempo el término plástico estuvo asociado a producto barato, de calidad media o baja que prescindía del uso de materiales nobles (madera, metal o cuero) reservados a los productos “premium”. Todavía en la actualidad numerosas soluciones tecnológicas buscan y consiguen aportar a los plásticos la apariencia y tacto de los “materiales nobles”.

Pero la evolución tecnológica está consiguiendo que los materiales plásticos y composites aporten propiedades y funciones valiosas e imposibles de obtener con los materiales tradicionales. Por ello ahora los plásticos son: composites, carbono, nanomateriales, smartmaterials o polímeros funcionales. Estos nuevos materiales de coste y prestaciones mucho más elevadas que los de hace 50 años son imprescindibles para fabricar productos con prestaciones excepcionales y diferenciadoras.

Prestaciones como la aerodinámica o el aligeramiento están extendiéndose desde los productos aeroespaciales y de competición hacia otros sectores como el ocio-deporte o el transporte terrestre. Por consiguiente, cada vez más productos contienen o buscan incorporar polímeros técnicos. Los materiales técnicos deben de ir adaptándose a unos nuevos target de costes ya sea por la optimización de los procesos de fabricación y la contribución de las economías de escala, o la incorporación de materiales reciclados.

Se detecta que el driver “aligeramiento” condicionará a medio plazo las tecnologías de fabricación en el sector transporte terrestre y muy especialmente en el sector de automoción. El “aligeramiento” dejará de ser un requerimiento cosmético para transformarse en una prestación con valor asociado. La reducción de emisiones, las motorizaciones eléctricas y la personalización de vehículos para una nueva generación de conceptos de transporte urbano obligarán a sustituir metal por materiales plásticos y composites. Este cambio de materiales forzará a modificar las tecnologías de fabricación (pre, procesos y post-procesos), la arquitectura de los vehículos (nuevos conceptos de diseño) y las metodologías de desarrollo.

El ritmo al que se implantarán estos cambios dependerá principalmente de los factores siguientes:

  • Tensión competitiva de los OEM y cadena de proveedores
  • Avances en el desarrollo de las tecnologías
  • Presión de las administraciones (legislación)

Los principales retos a los que deben de responder las nuevas tecnologías son:

  • Reducción de coste de las materias primas y semielaborados
  • Reducción de coste de los procesos (equipamiento, utillajes, scrap y eficiencia energética)
  • Reducción de los tiempos de ciclos mediante automatización y simplificación de los procesos (One-step Process)
  • Adaptación de los procesos a geometrías más pequeñas y complejas que las del Sector Aeronáutico
  • Sostenibilidad ambiental de la suma de fases del Ciclo de Vida
  • Escalabilidad de los procesos industriales

Las actuales tecnologías de composites proceden principalmente del sector aeronáutico. Su adaptación a las peculiaridades del sector automoción obliga a cambios importantes. Probablemente lo que si se mantendrá es:

  • La necesidad de utilizar fibra de carbono como refuerzo
  • La necesidad de que ese refuerzo sea de fibra continua
  • La anisotropía a lo largo de geometría de la pieza

Por consiguiente, la demanda de aligeramiento en el Sector Transporte, apunta a una progresiva sustitución de los materiales metálicos por materiales no metálicos.

Los materiales no metálicos deben incorporarse en aplicaciones estructurales y por ello se incrementará el uso de composites principalmente de fibra continua. Esta tendencia claramente identificada se materializará a mayor o menor ritmo dependiendo, tanto de la tensión competitiva que impongan los end-users y las empresas proveedoras, como del marco regulatorio e incentivos que desarrollen las diferentes Administraciones para fomentar la disminución de emisiones a la atmósfera y otros impactos asociados a la sostenibilidad en el Sector Transporte.

Por ahora, los consumidores más importantes de semielaborados de fibra de carbono tratan de reutilizar su scrap no curado transfiriéndolo al proveedor de materias primas para que sea transformado de nuevo, en un nuevo semielaborado utilizable en aplicaciones de 2º nivel de exigencia. El scrap ya curado, caducado, contaminado o procedente de productos fuera de uso obliga a incurrir en coste de gestión en lugar de explotar parte de su alto valor residual.

Los materiales y procesos identificados, o están en fase de desarrollo o tienen una aplicación de nicho o requieren una adaptación importante para poder ser transformados en “mass production processes”. Por ello, consideramos que la exploración y explotación de la cadena de valor de la economía del carbono “mass production” contiene un alto potencial de mejora competitiva y capacidad de generación de nueva actividad productiva.

Las compañías que antes consigan maximizar el valor extraído del reciclaje de plásticos en general y de los composites de carbono en particular estarán en disposición de pujar más alto por estos residuos y por lo tanto, de hacerse con ellos. Las que antes logren acceder a materias primas recicladas de altas prestaciones a coste más contenido, mejor se diferenciarán de sus competidores.

La puesta en marcha de cadenas logísticas que integren al generador del residuo, gestor – reciclador, reformulador y usuario final del material reciclado, generará valiosas sinergias que permitirán ser explotadas también en un ámbito local (economía circular).

La proximidad del residuo al reciclador y usuario final contribuye a aportar un valor adicional proporcional a los costes de transporte. El nuevo aeropuerto de Teruel será el “cementerio de aviones” más grande de Europa. Una de las empresas que participan en su dinamización, TARMAC AEROSAVE, aporta experiencia en el reciclaje de aviones. Adicionalmente, España dispone de unos potentes sectores aeronáutico transformador de composites de carbono que genera internamente un considerable porcentaje de residuos de fibra de carbono y automoción (demandante de componentes más ligeros).

En definitiva, todos los factores juegan a favor de impulsar del reciclaje, no solo como necesario elemento de sostenibilidad ambiental sino también como oportunidad de creación de valor, empleo y activos tecnológicos.

Sobre Luis Palenzuela Gutiérrez

Licenciado en Químicas, especialidad Petroquímica por la Universidad del País Vasco. Máster en Business Administration MBA por IEDE – Institute for Executive Development, Madrid. Postgrado en Implantación de Programas de Mejora y 6 Sigma Black-Belt – Universidad Politécnica de Cataluña.

Actualmente es  investigador de TECNALIA en el área Aeroespacial. Anteriormente trabajó en INASMET como Project Manager y Director de Mercado Automoción, en IRIZAR, S. Coop  como Responsable de Innovación, en Desarrollo de Producto de SEAT (Barcelona) como responsable de ensayos de sistemas no metálicos y en AISCONDEL – Huesca (Grupo Aragonesas) como investigador en el Departamento de I+D – Procesos de polimerización.

Su actividad técnica se orienta hacia los ámbitos siguientes: Tecnologías de Plásticos y Composites, Desarrollo de Producto Sector Transporte, Sostenibilidad y Reciclabilidad, Análisis de fallos, Ingeniería Forense y Servicios de Innovación.

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