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01/11/2017

La UA participa en tres proyectos europeos: MASTRO, BARBARA y PORTABLECRAC

MASTRO busca desarrollar materiales inteligentes para la industria aeroespacial, automoción e infraestructuras de transportes; BARBARA desarrollarará materiales de automoción a partir de residuos alimentarios; y PORTABLECRAC creará una tecnología ecológica y económicamente beneficiosa para regenerar in situ el carbón activo.

 



AUTOR: UA

MASTROMASTRO, Intelligent bulk MAterials for Smart TRanspOrt industries

 

Investigadores del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Alicante (UA) y la empresa de base tecnológica (EBT) Applynano Solutions forman parte de proyecto MASTRO, Intelligent bulk MAterials for Smart TRanspOrt industries, liderado por Acciona.

 

Enmarcado en el programa Horizonte 2020, el mayor sistema de financiación de I+D+i a nivel europeo, su objetivo es desarrollar materiales inteligentes para el sector del transporte, concretamente para la industria aeroespacial, automoción e infraestructuras de transportes.

 

Entre sus innovaciones, estos materiales inteligentes permitirán monitorizar su propia deformación y serán capaces de calentar y descongelar su superficie. Además, con propiedades autorreparantes y capaces de protegerse del daño, aumentarán la seguridad de los usuarios, la durabilidad de los componentes y su rendimiento. Todo ello, mientras se reducen los costes de mantenimiento, fabricación y también las emisiones de gases de efecto invernadero.

 

Para el desarrollo de estos materiales se utilizarán distintas matrices, desde poliméricas hasta hormigón y nanomateriales de carbono, con funcionalidades basadas en tres fenómenos físicos: la variación de la resistividad eléctrica de un material cuando se aplica tensión mecánica; la relación entre el calor generado en un conductor y el flujo de corriente eléctrica; y la disipación electrostática para proteger un material de descargas eléctricas.

 

En el marco de estos objetivos, los investigadores del Grupo de Investigación Durabilidad de Materiales y Construcciones en Ingeniería y Arquitectura del Departamento de IngenBarbara (Biopolímeros con funcionalidades avanzadas para la construcción de piezas para automóviles y construcción procesadas mediante impresión 3D)iería Civil de la UA trabajarán, por una parte, en el desarrollo de la función de percepción de la deformación y del daño en estructuras de hormigón armado.

 

Y, por otra, en la función de calefacción en pavimentos asfálticos o de hormigón con el objetivo de evitar la formación de hielo en, por ejemplo, pistas de aeropuerto de países con climas muy fríos.

 

Entre las líneas de investigación del Grupo de la UA destacan el desarrollo de materiales cementicios conductores multifuncionales; el estudio del comportamiento, corrosión y durabilidad de materiales como el hormigón, así como de otros elementos constructivos y de estructuras en ingeniería civil y arquitectura. Además, son expertos en el desarrollo y aplicación de morteros y hormigones de menor huella ecológica.

 

Por su parte, la EBT alicantina Applynano Solutions trabajará en la funcionalización de los nanomateriales de carbono, la preparación de los materiales compuestos, y en el escalado de la producción de los nanomateriales para la fabricación de prototipos o para su uso en pruebas industriales.

 

El proyecto de Applynano Solutions nació en el año 2015 en el seno del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Alicante para ofrecer soluciones industriales innovadoras y para la mejora de prestaciones de productos mediante el uso de nanomateriales como los que derivan del carbono.

 

Cuenta con una línea de producción de grafeno y derivados de alta calidad, tecnología con gran potencialidad en un amplio abanico de industrias como la aeronáutica y naval, la automovilística, para material deportivo, baterías, impresión 3D, y para el almacenamiento de energía y dispositivos electrónicos.

 

BARBARABARBARA, Biopolímeros con funcionalidades avanzadas para la construcción de piezas para automóviles y construcción procesadas mediante impresión 3D

 

El Grupo de investigación de Análisis de Polímeros y Nanomateriales (Nanobiopol) y el Grupo de Visión y Color de la Universidad de Alicante (UA) forman parte del proyecto europeo Barbara para desarrollar nuevos materiales, a partir de residuos alimentarios, aplicables en sectores industriales como el de la automoción y la construcción.

 

El objetivo de este proyecto es desarrollar materiales biobasados con funcionalidades innovadoras gracias a la incorporación de biomasa, para que mediante el empleo de tecnologías de fundido de filamentos (FFF), la más extendida para la impresión 3D o fabricación aditiva, puedan dar lugar a prototipos de aplicación industrial.

 

Estos nuevos materiales serán producidos a partir de residuos alimentarios (como de la cosecha y producción industrial de zanahorias, almendras o granada) o subproductos agrícolas (a partir del maíz) y deben poseer propiedades mecánicas, térmicas, estéticas, ópticas y antimicrobianas específicas que los hagan adecuados para su uso industrial como componentes para dos sectores muy exigentes como son los de la construcción y la automoción.

 

Barbara (Biopolímeros con funcionalidades avanzadas para la construcción de piezas para automóviles y construcción procesadas mediante impresión 3D) es un proyecto de investigación de 36 meses de duración que se enmarca dentro del Programa Marco de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea. Con un presupuesto de 2,7 millones de euros, reúne a 10 socios de España, Italia, Suecia y Bélgica.

 

La importancia de este proyecto reside en la reutilización de bio-residuos para la producción de materiales plásticos de modo que permite su valorización con extracción de los componentes de alto valor y aplicaciones específicas.

 

Este material biológico tiene usos industriales y, una vez tratado y reforzado mediante la incorporación de aditivos ecológicos, puede satisfacer las necesidades de aquellos productos que, hasta la fecha, hacen uso casi exclusivo de plásticos procedentes de combustibles fósiles como el petróleo.

 

Los plásticos obtenidos a partir de la biomasa ya se utilizan en la impresión 3D en productos para el hogar. Ahora el desafío es utilizarlo a nivel industrial, teniendo en cuenta los requisitos que las piezas fabricadas deben cumplir para las aplicaciones específicas, controlando desde la primera fase, cuando se formulan los materiales de ingeniería, las funcionalidades aportadas por los aditivos extraídos.

 

En concreto, se trabaja en la creación de cuatro nuevos materiales a partir de residuos alimentarios, dos bio-poliésteres y dos bio-poliamidas, con características mecánicas y estructurales específicas para resistencia térmica, así como propiedades estéticas específicas: texturización, coloración y efectos ópticos, así como liberación de fragancia y efecto antimicrobiano. A través de la tecnología 3D, se imprimirán tres prototipos: tiradores de puertas y tablero de mandos para automóviles y moldes para juntas para edificios.

 

PORTABLECRACPORTABLECRAC, Portable Solution for the Electrochemical Regeneration of Activated Carbon

Hoy en día, tanto el sector del agua como el sector químico requieren grandes cantidades de carbón activo (CA) para eliminar contaminantes del agua. En este sentido, el proyecto europeo Portablecrac, en el que participan investigadores del Instituto Universitario de Materiales de la Universidad de Alicante (UA), tiene como objetivo el desarrollo de una tecnología ecológica y económicamente beneficiosa para regenerar in situ el carbón activo utilizado para la filtración de agua tanto en la pequeña como en la gran industria.

 

Para ello, se prestará especial atención a la adaptación de un dispositivo compacto que mejore considerablemente la flexibilidad, el funcionamiento y los costes de inversión con respecto a los equipos existentes.

 

Por un lado, el carbón activo se fabrica en el extranjero (30% de la producción se produce en China). Además, Europa importa alrededor del 80% de su consumo interno, por lo que este proyecto pretende ser un caso de negocio exitoso para reducir las importaciones de carbón activo.

 

Por otra parte, debido al uso continuo, el agotamiento de los filtros de carbón activo es un problema común con el alto coste asociado a la producción de filtros nuevos. A esto hay que sumarle un problema secundario relacionado con la manipulación y gestión de los filtros agotados, ya que se trata de un residuo altamente contaminante. En consecuencia, la viabilidad del uso del carbón activo a nivel industrial radica en la regeneración y reactivación del CA agotado.

 

La regeneración se realiza principalmente por vía térmica. Sin embargo, requiere de un servicio fuera de las instalaciones, un alto aporte de energía y pérdidas de carbono con impactos ambientales negativos.

 

Portablecrac propone regenerar el carbón activo por vía electroquímica. Para ello, se diseñarán y probarán tres prototipos diferentes para pequeñas, medianas y grandes industrias.

 

En definitiva, aportará un procedimiento sostenible y a largo plazo que proporcionará una solución para el tratamiento de aguas con una reducción del 86% en costes por kg/AC y 4 veces la reducción de emisiones de CO2.

 

Portablecrac muestra un gran potencial de aceptación industrial y una amplia oportunidad de mercado frente a la regeneración térmica real. Las ventajas de este nuevo sistema radican en una variedad de tamaños de equipos, reducción de emisiones y desechos, y reducción del consumo de energía así como reducción de costos.


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