Cuando montañas de desechos se convierten en materiales útiles

Resumen
Con el objetivo de una producción neutra en CO2, el plástico UBQ de base biológica es un pilar prometedor en el uso sostenible de materiales. Este bioplástico elaborado a partir de residuos domésticos pronto podría utilizarse en la producción en serie para la construcción ligera en un contenedor de maletero de automóvil. La construcción de prototipos, la producción de guardabarros para autobuses, conductos de cables y cajas portacargas también podrían beneficiarse del reciclado neutro en CO2 en el futuro, dependiendo de los resultados de más estudios de viabilidad en 2021. Al investigar este nuevo recurso, Daimler está tomando otro paso hacia una economía circular sostenible.

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Durante seis años, el equipo de UBQ Materials ha estado trabajando en la nueva materia prima para producir un material renovable homogéneo a partir de residuos de comida y jardín, pañales, papel y envases. Han sido apoyados no solo por consultores e inversores, sino también por reconocidos representantes de los campos de la ciencia, los negocios y la política. El consejo de supervisión de la compañía incluye al ganador del Premio Nobel de Química, el Prof. Roger Kornberg, el experto en sostenibilidad de renombre mundial John Elkington, y Connie Hedegaard, ex comisaria de Acción Climática de la UE. La cooperación internacional ha dado como resultado el plástico biológico UBQ, que podría reemplazar a los plásticos convencionales en una amplia gama de áreas en el futuro. Se puede reciclar con más frecuencia que otros plásticos sin deteriorarse.

Los residuos como material de partida: el reciclaje como una mejora para el equilibrio climático

Se estima que el consumo mundial de plásticos se cuadriplicará en 2050 de los 350 millones de toneladas actuales a más de 1.350 millones de toneladas. Extraer un nuevo recurso de estos residuos no solo es la clave para una economía más sostenible, sino también para una mayor rentabilidad para las empresas. “Estamos monitoreando los cambios en el mercado provocados por el nuevo impuesto al plástico sobre los residuos de envases no reciclados. Este nuevo marco político, o uno más desarrollado, podría tener un impacto en la industria automotriz ”, dice Birgit Klockenhoff de Mercedes-Benz Group Research y responsable de la cooperación con UBQ Materials. “Ciertamente se puede esperar un aumento en la demanda del mercado de materiales reciclados. Para poder operar de manera eficiente a largo plazo, necesitamos adquirir nuevos recursos adicionales. ”El Parlamento Europeo quiere contrarrestar el creciente volumen de residuos plásticos y su impacto medioambiental. El objetivo es crear una economía circular en la que el foco ya esté en la reutilización y el reciclaje en la fabricación de plásticos y productos plásticos.

Después de pruebas exitosas, el material UBQ ahora también se está planificando para nuevos desarrollos

Cuando Birgit Klockenhoff y Torsten Harms, jefa del equipo de construcción ligera en la planta de Mercedes-Benz en Hamburgo, conocieron la startup UBQ en París en 2019, rápidamente acordaron probar su innovador material. El desarrollo de un contenedor para maletero de automóvil sostenible se convirtió en un proyecto piloto. “Queríamos saber cómo funcionaría el material durante el procesamiento y luego el componente en sí”, dice Anton Kempel, el ingeniero de cálculo en Hamburgo responsable de la simulación de procesos en la construcción ligera: “Al principio no nos tomaron en serio: ¿Cómo es? ¿Es posible que se incluyan cáscara de plátano y pañales para bebés y que el material cumpla con los requisitos? Muchos se sorprendieron de que los componentes realmente funcionaran como esperábamos «.

En línea con la estrategia comercial sostenible de Daimler, Kempel y sus colegas en la planta de Hamburgo contribuyen a reducir el consumo de la flota mediante una construcción liviana y la huella de CO2 mediante el uso de materiales reciclables. «Los componentes que producimos en la planta de Hamburgo son adecuados para el uso de materiales reciclados», dice el ingeniero de desarrollo Holger Kittler. «De esta manera, avanzamos paso a paso hacia una producción neutra en CO2».

Para Torsten Harms, la idea de UBQ tiene otro efecto ambiental positivo: “El material proviene de una montaña mixta de desechos. Si simplemente se dejara en la montaña de basura, se producirían metanos, por ejemplo. Y el gas metano tiene un potencial de efecto invernadero mucho mayor que el CO2 «.

En la construcción liviana, UBQ ahora entra en juego como material de relleno para mejorar aún más la huella de CO2, explica Harms, quien, junto con su equipo de 15 miembros, está promoviendo productos livianos en colaboración con sus colegas de desarrollo en Sindelfingen. Su misión es llevar el material correcto al lugar correcto. Su equipo ha agregado un 15 % del biomaterial en forma de gránulos a la composición plástica del componente, pero los hallazgos muestran que las capacidades mecánicas disminuyen demasiado con una proporción mayor. Después de pruebas exitosas en condiciones de producción en serie, los expertos en plásticos ahora planean utilizar el material UBQ para nuevos desarrollos. “Seríamos los primeros en colocar el material en el vehículo”, dice Holger Kittler.

El objetivo es aumentar la proporción de reciclados en la medida de lo posible en aras de una economía circular.

Pero las demandas de nuevos materiales son altas. Deben someterse a pruebas de olor, emisiones, resistencia, durabilidad y mucho más. Frank Hirlinger, responsable de la prueba y aprobación de materiales, ha estado ocupado desde principios de año probando UBQ por su durabilidad diaria y propiedades técnicas. “Lo que el material debe poder hacer depende de la aplicación”, dice Hirlinger. “¿Tiene que soportar 120 grados Celsius cerca del escape? ¿Tiene que soportar la luz del sol dentro del coche durante años? » Para saber cómo se comporta en una amplia variedad de condiciones, su equipo calienta el granulado en el horno, mide las emisiones, lo desarma o lo almacena en cámaras húmedas. “Es como con una mezcla para hornear: una buena mezcla puede convertirse en un buen componente si se procesa bien”, dice Hirlinger, al explicar cómo funcionan las pruebas.

UBQ pasó las pruebas de calor de una semana a 120 grados Celsius. La prueba de humedad durante más de 1.500 horas al 85 por ciento de humedad se extiende hasta fin de año. Y luego está la prueba de medios, en la que el material entra en contacto con fluidos automotrices como limpiadores de motores o limpiadores de pintura. Debido a que el material UBQ se suministra en lotes y su composición podría variar en función del residuo procesado, Hirlinger tiene que realizar sus mediciones varias veces, por lo que las pruebas continuarán hasta 2021. El probador de materiales quedó sorprendido por el desempeño bajo calor. «Debido a que los componentes principales son la lignina, que es el componente principal de la madera, la celulosa y el azúcar, no hubiera esperado esta resistencia a largo plazo».

Para él, como para sus compañeros de construcción ligera, está claro que la principal ventaja del material es que reduce significativamente la huella de CO2 de los componentes. “El objetivo es que el 25 por ciento de los plásticos utilizados por vehículo estén fabricados con materiales reciclados. Ya estamos utilizando numerosos plásticos reciclados sin que nadie los vea ni se dé cuenta ”. UBQ puntúa particularmente bien en términos de rentabilidad, incluso en comparación con el polipropileno convencional.

El material UBQ se puede utilizar de numerosas formas en el Grupo

En vista de los buenos resultados obtenidos hasta ahora, Birgit Klockenhoff ya ha comenzado proyectos de seguimiento con colegas de varios departamentos especializados del Grupo para examinar otras aplicaciones potenciales de los bioplásticos. “Otros proyectos prometedores se encuentran en la fase de planificación o están a punto de implementarse con los primeros prototipos”, dice Klockenhoff. “Si los prototipos tienen éxito, nuestro siguiente paso es involucrar al proveedor de la serie ya toda la cadena de suministro, porque no funcionará sin nuestros proveedores. Esto ya está muy avanzado en la planta de Hamburgo «.

El aspecto de la sostenibilidad también es importante para Mustafa Colak de Daimler Buses en Estambul, Turquía. Es responsable del diseño de componentes exteriores en el desarrollo de autobuses y supervisa las pruebas de UBQ para su uso en esquinas de guardabarros. “Apuntamos a productos neutrales en CO2 y utilizamos mucho material reciclado en la producción de autobuses. Cuanto más UBQ podamos utilizar, menores serán las emisiones ”, dice Colak, que está utilizando el nuevo plástico para producir prototipos por primera vez. Para sus propósitos, el componente enriquecido con UBQ no solo debe ser lo suficientemente fuerte, sino también pintable, adherible y plegable. Es decir, utilizable como parte exterior y resistente a las influencias ambientales.

Las pruebas de laboratorio aún están en curso y la adhesión de la pintura es «un gran desafío», dice Colak. “Si todo va bien, entonces viene la prueba de instalación seguida de la prueba de resistencia para ver cómo son los efectos en la carretera. Espera resultados en el primer trimestre de 2021. «Estamos pensando en utilizar el material también en el interior del autobús». Esto es música para los oídos de Birgit Klockenhoff, quien no limitaría la tecnología UBQ solo a las piezas de automóviles. “Hay mucho más que se podría hacer”, dice. “Además de las cajas de carga, por ejemplo, hay un gran cantidad de envases donde UBQ podría ayudar a reducir la huella de CO2. Porque en el futuro, el material también podría ser espumado o procesado en forma de hoja ”.

Por cierto, un sueño se ha hecho realidad para el CEO de UBQ, Tato Bigio a través de la cooperación con Daimler, revela Klockenhoff, quien agradece enormemente la colaboración cooperativa y profesional al más alto nivel técnico con la startup: “Me dijo que siempre había querido que el material estar en un Daimler «. Parece que está en camino de lograrlo.

Nota de Porisrael.org: UBQ es una empresa  israelí ubicada en el Neguev, al sur de Israel y su  CEO es Jack (Tato) Bigio . UBQ exporta sus logros al mundo