Hoy en día, más del 60% de los residuos de compuestos termoestables acaban en vertederos o incinerados, lo que convierte a este tipo de materiales en uno de los mayores retos para la industria del tratamiento de residuos. Sólo en la industria aeronáutica, cerca de 700 aeronaves cuyas estructuras se componen de materiales compuestos llegan cada año al final de su vida útil. Por este motivo, nuevas líneas de investigación tratan de buscar soluciones innovadoras para demostrar nuevas tecnologías que permitan reciclar este tipo de materiales, especialmente después de que en los últimos años los compuestos se hayan popularizado por sus propiedades únicas, como su alta resistencia mecánica o a la corrosión, y por su ligereza y larga durabilidad. Actualmente, estos materiales pueden encontrarse en numerosas aplicaciones industriales.
En este sentido, Aitiip coordina dos proyectos europeos en línea con estos objetivos, enmarcados en la sostenibilidad y la economía circular, que tratan de buscar tecnologías alternativas que permitan, por un lado, el reciclaje de estos materiales y, por otro, la reutilización de componentes de alto valor, como las fibras de carbono. El proyecto VIBES presenta una solución basada en una combinación de novedosos productos adhesivos de base biológica y una tecnología de despegado químico. De este modo, el inicio de la degradación de los componentes compuestos termoestables puede desencadenarse bajo estímulos externos controlados. La descomposición final de la resina original en monómeros-polímeros selectivos tiene lugar con la ayuda de un disolvente orgánico de base biológica dentro de un reactor controlado.
Por su parte, el proyecto BIZENTE presenta una solución innovadora basada en el desarrollo de una nueva tecnología de biodegradación controlada de estos materiales, mediante el uso de enzimas ligninasas. En lugar de utilizar un disolvente químico, las enzimas se entrenan mediante un enfoque evolutivo, obligándolas a presentar un alto apetito por los grupos funcionales objetivo (los compuestos termoestables). Las tecnologías desarrolladas en estos proyectos son capaces de disminuir en al menos un 40% la cantidad de plásticos termoestables biobasados o no biobasados que actualmente se queman o depositan en vertederos.
Recuperar componentes de alto valor
Uno de los principales objetivos es revalorizar componentes de alto valor, como las fibras que pueden encontrarse en estos compuestos. Las innovadoras soluciones desarrolladas en el marco de estos dos proyectos permiten recuperarlas, así como también resinas de alta calidad sin daños irreversibles.
Los composites basados en la combinación de resinas como el epoxi, el poliéster y el viniléster con distintos tipos de fibras como las de carbono, carbono biobasado, vidrio y lino constituyen la mayor categoría de composites utilizados actualmente por la industria en todo el mundo. Estos tipos de composites son precisamente a los que se dirigen las soluciones BIZENTE y VIBES, para permitir su reciclabilidad.
Como resultado de ambos procesos, las fibras no son solubles en disolventes verdes ni atacadas por enzimas, por lo que se recuperan fácilmente por filtración y se caracterizan con el objetivo de conocer sus propiedades fisicoquímicas para su posterior valorización. Además, las resinas descompuestas permanecen en el disolvente o en la solución enzimática. Estos monómeros u oligómeros se reutilizan o son destinados a nuevos fines químicos y el medio disolvente se recupera para su reutilización.
VIBES y BIZENTE establecen un tratamiento global e intersectorial de gestión de residuos para la recogida, clasificación y reciclaje de materiales compuestos de base termoestable, buscando una ruta adecuada de fin de vida y valorización de los componentes.
La aplicación de las soluciones propuestas hace posible un flujo controlado de residuos de materiales compuestos. Los nuevos procesos de reciclado amplían el tipo de materias primas que pueden ser utilizadas por la bioindustria en forma de monómeros y fibras para la industria química y biotecnológica. En un futuro próximo, encontraremos una nueva generación de productos de alta tecnología como aviones, barcos, molinos de viento, coches, trenes... fabricados con compuestos termoestables complejos totalmente reciclados, haciendo realidad el sueño de un planeta libre de plásticos.