AIMPLAS investiga nuevos métodos para componentes del interior del automóvil

El plástico es un material muy presente e importante en nuestra economía y vida cotidiana. Tiene múltiples funciones que ayudan a abordar varios de los desafíos a los que enfrenta nuestra sociedad: los materiales ligeros e innovadores en los coches o aviones permiten ahorrar combustible y reducir emisiones de CO₂; los materiales de aislamiento de alto rendimiento ayudan a reducir el consumo energético; en los envases, los plásticos ayudan a garantizar la seguridad alimentaria y a reducir los residuos de alimentos; en combinación con la impresión en 3D, los materiales plásticos biocompatibles pueden salvar vidas humanas al permitir la innovación médica, y así, un largo etcétera. 

Sin embargo, con demasiada frecuencia, por la forma en que se producen, utilizan y desechan los plásticos actualmente, no se logran captar los beneficios económicos de un enfoque más "circular" debido a su repercusión en el medio ambiente. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de abordar los problemas ambientales que hoy en día proyectan una sombra sobre la producción, el uso y el consumo de los plásticos.

Replantearse y mejorar el funcionamiento de una cadena de valor tan compleja requiere esfuerzos y una mayor cooperación de todos sus actores principales, desde los productores de plásticos hasta los recicladores, pasando por los minoristas y los consumidores. También requiere innovación y una visión compartida para impulsar la inversión en la dirección correcta. La industria de los plásticos es muy importante para la economía europea, y el aumento de su sostenibilidad puede aportar nuevas oportunidades de innovación, competitividad y creación de empleo, en consonancia con los objetivos que persigue la estrategia renovada de política industrial de la UE. 

En este sentido, en diciembre de 2015, la Comisión adoptó el Plan de Acción de la UE para una economía circular donde se identificó a los plásticos como una prioridad clave y se comprometió a "preparar una estrategia que aborde los retos que plantean los plásticos a lo largo de la cadena de valor y que tenga en cuenta todo su ciclo de vida". En 2017, la Comisión confirmó que se centraría en la producción y el uso de los plásticos, y trabajaría con el objetivo de garantizar que todos los envases de plástico sean reciclables para 2030.

En este sentido, dentro de la Estrategia Europea para Plásticos que la Comisión Europea, se puso en marcha en diciembre de 2018, la Circular Plastics Alliance (CPA) para ayudar a la todos los actores de la cadena de valor del plástico a impulsar el uso de material reciclado con el compromiso de reducir en 10 millones de toneladas el plástico reciclado antes de 2025. Así pues, entre septiembre de 2019 y marzo de 2020, se han creado grupos de trabajo para identificar y confirmar las necesidades de I+D y elaborar colectivamente el programa de I+D de la CPA (aumento del reciclado químico para una gama más amplia de plásticos, nuevas tecnologías para el reciclado mecánico, creación de procedimientos para controlar la calidad de los reciclados, etc).

El sector de la automóvil, uno de los sectores donde hay un mayor consumo y generación de residuo de materiales plásticos, ha firmado el acuerdo con la CPA con el compromiso de reducir la cantidad de plástico reciclado en vertedero. En este sentido, si atendemos al consumo de plásticos y residuos generados por aplicación en España (figura 1), el sector automoción contribuye a un consumo del 8,8% (sobre el total) y una generación de residuo del 3,8% (sobre el total), que traducido a toneladas corresponde a un consumo de 306.946 toneladas y un residuo de 94.321 toneladas.

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Figura 1. Consumo/residuos plásticos en España 2017.[1]

Por lo tanto, se requiere de una estrategia de I+D para la incorporación de plástico reciclado,  manteniendo la calidad y la procesabilidad en todos los pasos de la producción, así como el mantenimiento de sus propiedades mecánicas.

En la actualidad existen ejemplos de introducción de plástico reciclado en componentes del exterior del automóvil (revestimientos de ruedas (Chrysler), parachoques (Honda, Ford, Nissan), cubiertas de radiador (General Motors), etc.) y muy pocos ejemplos de introducción de material reciclado en piezas y componentes del interior del vehículo. Los ejemplos que pueden encontrarse de introducción de material reciclado en el interior del vehículo se centran en los cojines de los asientos a partir de espumas de poliuretano reciclado (Chrysler) o fibras para las tapicerías (Ford, Nissan).[2]

Esto es así, porque los fabricantes de automóviles tienen unos requisitos muy exigentes en cuanto a la emisión de compuestos volátiles y de olor procedentes de los materiales plásticos del interior del vehículo, pues se estima que una persona pasa aproximadamente el 5,5% del día en el coche, expuesto no solo a los contaminantes del exterior (partículas, CO₂, óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles) sino también a compuestos orgánicos volátiles que pueden emitir las piezas plásticas.

En el interior del vehículo pueden encontrarse diferentes tipos de plástico: PP, PVC, PA, PPE, PET, PBT, POM, PC, otros termoplásticos y aleaciones. Sin embargo, características como la resistencia química, propiedades mecánicas, baja densidad, resistencia a la abrasión o coste, hacen del polipropileno el material más usado en el interior del vehículo (50% de los plásticos usados en el interior es PP)[3]^,[4].

En este sentido, el proyecto QOCTEL abordará el desarrollo de una tecnología que permita mejorar la reciclabilidad y valorización de los residuos plásticos de polipropileno para su incorporación en piezas y componentes del interior del vehículo. El objetivo principal es eliminar las sustancias volátiles en PP reciclado que actualmente causan olores desagradables e impiden su reutilización para componentes interiores del automóvil. de manera que se puedan cumplir los requisitos de la calidad del aire en el interior del vehículo (VIAQ, vehicule interior air quality) establecidos por los fabricantes de vehículos. 

Además, se desarrollará una metodología de análisis que involucrará el uso de una cámara de emisiones que permitirá analizar los materiales descontaminados en unas condiciones más realistas de humedad, temperatura y flujo de aire según las especificaciones de los fabricantes de automóviles. Tanto la metodología de análisis como la de descontaminación del PP post-consumo podrá extrapolarse a otros sectores donde sea necesario un control de la calidad del aire y de los volátiles emitidos por los materiales plásticos utilizados.

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[1] Cifras y datos clave de los plásticos y su reciclado en España, datos 2017, ANARPLA

[2] https://www.plasticsmakeitpossible.com/plastics-recycling/what-happens-to-recycled-plastics/use-of-recycled-plastics-in-cars-is-shifting-into-overdrive/

[3] R. Sadiku, D. Ibrahim, O. Agboola, S. Owonubi, V. Fasiku, W. Kupolati, T. Jamiru, A. Eze, O. Adekomaya, K. Varaprasad, S. Agwuncha, A. Babulreddy, B. Manjula, B.O. Oboirien, C. Nkuna, M., Dludlu, O. Adeyeye, T. Osholana, G. Phiri, V. Ojijo, Automotive components composed of polyolefins. Polyolefin Fibres: Structure, Properties and Industrial Applications: Second Edition 2017, 449-496.

[4] K. Makenji, R. Cherrington, Plastic Trim, Materials and Manufacturing Polymers, Encyclopedia of automotive engineering, 2014