Ejemplos tangibles de plásticos inteligentes y sostenibles

Tres empresas referentes en sus respectivos campos de actividad reflejan que la innovación sostenible en el mundo del plástico no cesa.

En la actualidad las líneas de desarrollo de innovación de Industrias Alegre se centran en tres bloques que son claras tendencias en el sector a las que hay que dar respuesta en el corto plazo. Estos ejes son, “el aligeramiento de peso del vehículo, las superficies inteligentes y acabados superficiales más sostenibles, y la incorporación en el vehículo de materiales recuperados. Otra línea en la que trabajamos de forma global en el sector es en la reducción de la huella de carbono a lo largo de toda la cadena de valor”, explica Amparo Vázquez, directora de I+D de la compañía valenciana.

Vázquez remarca que “la diversidad de materiales dentro de un vehículo es inevitable. El ecodiseño mira hacia la unificación de materiales, la integración de distintos materiales en un mismo proceso productivo para evitar manipulaciones intermedias y la reducción de componentes. El objetivo principal en el desarrollo de una pieza nueva es precisamente analizar estas oportunidades de optimización desde la fase de diseño”.

En Industrias Alegre están trabajando el ecodiseño “para que la integración en plástico de componentes electrónicos (plastrónica) sea una realidad cada vez más próxima al mercado y del mismo modo, sobre inyectamos piezas metálicas, refuerzos con fibra larga, y otros materiales, con el objetivo de optimizar al máximo los procesos y hacerlos más sostenibles. Pensamos que el plástico va a tener mayor protagonismo en el vehículo eléctrico, por su ligereza, su procesabilidad y sus altas propiedades mecánicas reforzado con fibras. Las baterías tienen que evolucionar mucho aún y los materiales plásticos tienen grandes ventajas competitivas”.

Pensamos que el plástico va a tener mayor protagonismo en el vehículo eléctrico, por su ligereza, su procesabilidad y sus altas propiedades mecánicas reforzado con fibras (Amparo Vázquez, Industrias Alegre)

En relación a la sostenibilidad y economía circular “estamos trabajando, por enumerar tres grandes frentes, en la inteligencia de los procesos productivos, la eficiencia energética de nuestras plantas y la incorporación de materiales recuperados en las piezas, pero la lista es más larga, todos nuestros esfuerzos están encaminados hacia la sostenibilidad, en cada nuevo proyecto o cada revisión de los proyectos en producción… es la prioridad número 1”, concluye Amparo Vázquez.

Diversas líneas de innovación

Con el trabajo de innovación, Antolin pretende contribuir desde el interior al desarrollo de coches más inteligentes, seguros, confortables y respetuosos con el medio ambiente. La compañía cuenta con proyectos destinados a mejorar la percepción del confort térmico por tratarse de un objetivo especialmente relevante en los vehículos eléctricos, así como nuevas funciones de seguridad y asistencia a la conducción mediante iluminación correctiva con las que mejorar la capacidad visual durante la noche o soluciones biométricas para la monitorización del conductor a partir de la correlación de determinados parámetros vitales con estados de atención, estrés y cansancio. 

También es importante la investigación en soluciones de interacción HMI basadas en dos tipos de elementos: pantallas táctiles ocultas y botones de accionamiento integrados en superficies capaces de cambiar de forma.

“En el campo de la iluminación, continuamos trabajando en el desarrollo de algoritmia con la que modelar el comportamiento de las superficies interiores frente a diferentes escenarios de iluminación, así como en soluciones que permitan variar de forma automática la iluminación ambiente en función de las condiciones lumínicas del exterior”, explican.

En el ámbito de actuación de Antolin, el interior del automóvil y las superficies, “los casos más habituales son los relacionados con la combinación de materiales plásticos y fibras naturales y la plastrónica. En cuanto al primer caso, contamos con productos en serie donde el uso de fibras naturales en combinación con materiales plásticos nos permite aumentar el contenido reciclable y, en muchos casos, reducir el peso de la pieza final, tanto en paneles de puertas como en pilares. Adicionalmente, hemos validado su uso en paneles de instrumentos manteniendo su compatibilidad con los procesos y revestimientos actuales y con el sistema de airbag consiguiendo una reducción de peso del 40%.”

En segundo lugar, también existen varias líneas de innovación en la compañía dedicadas a la plastrónica, “que es una tecnología en auge y potencialmente sostenible. A pesar de no añadir funcionalidades, permite dotar de un alto valor añadido a las piezas decorativas iluminadas, inteligentes o no. Aporta ventajas como la disminución de la complejidad y del número de piezas del producto, lo que se traduce en un ‘packaging’ reducido, que maximiza la habitabilidad del vehículo. También conlleva aligeramiento de peso de los productos, lo que ayuda a mejorar la autonomía del vehículo”. 

Como experto en inyección de piezas plásticas, Antolin siempre ha trabajado con sus clientes para apoyarles en los objetivos de descarbonización en toda la cadena de valor del automóvil, lo que incluye la oferta de productos más ligeros que aumenten la autonomía del vehículo, ya sea de propulsión tradicional o eléctrico. Desde la sustitución de los carriles de metal de nuestros sistemas de elevalunas por carriles plásticos, hasta la implementación de procesos como el espumado químico, una alternativa sostenible en términos de peso (reducción de hasta un 20%), reciclabilidad, ductilidad y huella de carbono para nuestras piezas plásticas.

Por ejemplo, fruto de años de estrecha colaboración, Renault y Antolin han desarrollado juntos la tecnología de espumado químico para aplicaciones visibles en paneles de puertas. “Gracias a esta colaboración, la tecnología ha sido completamente validada pasando la especificación estándar y lanzada en producción en serie para los paneles de las puertas traseras del nuevo Renault Espace. Antolin lleva implantando esta solución desde 2014 cuando se empleó en la parte vista de un revestimiento de portón de maletero”.

En los próximos meses, vamos a presentar varias soluciones enfocadas a la economía circular en combinación con productos asequibles (Antolin)

Para avanzar hacia un mundo sostenible, desde Antolin apuestan por aprovechar los recursos que proporciona la naturaleza y emplear todo el potencial que ofrece la innovación. “En Antolin, tenemos numerosas líneas de investigación abiertas. Primero, mediante el desarrollo de materiales de origen vegetal, ya sea de forma directa (basados en el micelio) o través de sus componentes (aceites vegetales para producir poliuretano). También contamos con proyectos, de los que Antolin es pionero, para ofrecer componentes y soluciones que emplean materiales fabricados a partir de residuos urbanos o plástico reciclado. Y seguimos trabajando en productos más ligeros, de menor peso, con el objetivo de reducir las emisiones de vehículos, y con el ecodiseño, ligado a los análisis de ciclo de vida del producto. En los próximos meses, vamos a presentar varias soluciones enfocadas a la economía circular en combinación con productos asequibles, algo que creemos que marca lo que es realmente una acción sostenible: el reaprovechamiento sin implicar un nuevo gasto de materias primas y energía”.

Relevancia de los compuestos

En su vertiente de proveedor de componentes plásticos, Repsol ha desarrollado sus nuevos compuestos Impacto de polipropileno (PP) con muy altas prestaciones mecánicas y estéticas para piezas plásticas de los interiores y exteriores de los coches. Con este producto, la compañía ha conseguido aligeramiento de peso de los compuestos de PP por la vía de bajar densidades (p.e. bajar nivel de cargas minerales usando gama nueva generación) y mediante el diseño de compuestos para nuevas tecnologías como la inyección/espumación química o mecánica de piezas. Otros avances se concretan en compuestos circulares Reciclex híbridos de altas prestaciones técnicas llevando PP virgen + PP reciclado PCR closed loop auto para cumplir con los nuevos objetivos de circularidad pedidos por los constructores; compuestos de PP con alto nivel de transparencia para nuevas generaciones de paragolpes; y materiales de PP diseñados para tecnología IMSE de plastrónica. Asimismo, está brindando apoyo a los objetivos de integración local de algunos constructores con nueva planta de compuestos de polipropileno en Tánger (Marruecos) con su socio Ravago.

A finales de 2019, Repsol suscribió una participación en la startup finlandesa TactoTek, a través de su fondo de inversión Repsol Corporate Venturing. Desde 2020, las dos empresas desarrollan conjuntamente la tecnología para fabricar superficies inteligentes destinadas principalmente al sector de la automoción, empleando poliolefinas, “lo que supone una innovación en materiales que aportará nuevas oportunidades de diseño e integración a las distintas piezas que componen el vehículo. Conjuntamente buscamos ampliar el uso de poliolefinas en piezas de altas prestaciones, como son las superficies inteligentes, que hasta ahora sólo se han realizado con otros materiales plásticos. Con la incorporación de poliolefinas en estas superficies funcionales podemos ofrecer una innovación en materiales que traerá nuevas oportunidades de diseño e integración a las diferentes partes que componen el vehículo”, explica Jose Mikael, gerente de Producto de Soluciones Avanzadas para Auto de Repsol.

La compañía está construyendo en su Complejo Industrial de Puertollano (Ciudad Real) la primera planta de la península ibérica capaz de fabricar polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE, por sus siglas en inglés), material considerado un ‘super polímero’ por sus excepcionales propiedades. “El UHMWPE es un material que, por sus excepcionales características de dureza y resistencia puede sustituir al acero en algunas aplicaciones y tiene una alta resistencia al impacto, alta tenacidad y capacidad de auto lubricación. Entre sus aplicaciones se encuentran productos altamente diferenciados y con un alto valor añadido, como es el caso de los separadores de baterías de iones de litio. Este material combina excelentes propiedades mecánicas con una gran ligereza, ayudarán en gran medida a superar este hándicap, aligerando el peso de las baterías”, detalla Mikael.

El UHMWPE es un material que, por sus excepcionales características de dureza y resistencia puede sustituir al acero en algunas aplicaciones y tiene una alta resistencia al impacto (Jose Mikael, Repsol)

Desde el prisma de la sostenibilidad, para los materiales auto en Repsol, cuando técnicamente es factible, “desarrollaremos y ofreceremos nuevas soluciones de reciclado mecánico con flujos sostenibles de post consumo PCR y de preferencia provenientes de vehículos fuera de uso ELV closed loop locales. Para ello trabajamos con el socio Acteco para seleccionar los mejores flujos PCR disponibles asegurando calidad y volúmenes sostenibles. En cuanto a los materiales que requieren prestaciones excepcionales (piezas de alta seguridad, estéticas de colores claros) en los cuales las tecnologías disponibles actualmente no permiten hacerlo por la vía mecánica, Repsol proveerá soluciones circulares provenientes de reciclado químico (para el auto tipo closed loop con fuentes provenientes de neumáticos fuera de uso p.e.) o de origen bio 2G para aquellos clientes interesados en bajar significativamente la huella de carbono”, concluye gerente de Producto de Soluciones Avanzadas para Auto de Repsol.

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Reportaje publicado en AutoRevista 2.387