Clara Bilbao

Investigación industrial para avanzar hacia un modelo circular en la cadena de valor del plástico

Doce empresas vascas colaboran en BIRPLAST, proyecto estratégico de investigación industrial para desarrollar tecnologías que permitan proporcionar productos con una menor huella de carbono y contribuir a la valorización de residuos plásticos a través de procesos de economía circular.

Según los últimos datos de Plastic Europe en 2020 se recogieron 29,5 millones de toneladas de residuos de plásticos postconsumo en Europa (UE27+3), de ellos un 42% se destinó a valorización energética, un 35% fue gestionada mediante procesos de reciclado y un 23% se envió a depósitos controlados. El reciclaje de plásticos es un elemento prioritario dentro de la estrategia Europea Green Deal para la transición hacia un mercado europeo verde y circular que va a requerir inversiones e innovación para desarrollar nuevos modelos de negocio para alcanzar los objetivos planteados desde Europa para esta corriente, entre los que destaca alcanzar un 55% de reciclado de los envases de plástico para 2030. Actualmente la Industria Europea tan sólo utiliza un 10% de plástico reciclado en sus productos, alrededor de 5,5 millones de toneladas por lo que el margen de mejora es sustancial.

Esta corriente de residuos es también prioritaria en la Estrategia de Economía Circular de Euskadi 2030 y el nuevo Plan de prevención y gestión de residuos de Euskadi 2030, que pretenden activar nuevas cadenas de valor a partir de procesos de reciclado y valorización de residuos para Incrementar el uso de materia primas recicladas en un 30% (la industria vasca importa actualmente el 77% de sus materias primas); aumentar la facturación de las empresas hasta los 10.000 millones de euros en productos más circulares, crear 3.000 nuevos puestos de trabajo y reducir un 26% las emisiones de carbono asociadas al consumo. En Euskadi se han identificado cerca de 640.000 Tn anuales de residuos plásticos complejos que podrían aprovecharse para la generación de nuevas materias primas y que actualmente no cuentan con una vía de valorización material.Proyecto BIRPLAST

El principal objetivo del proyecto, en el que participa el Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, es generar una base de conocimientos para desarrollar procesos mejorados de reciclado termoquímico de residuos plásticos complejos. Esta corriente de residuos se genera principalmente en el tratamiento de otros residuos, como los envases ligeros (EELL), los vehículos fuera de uso (VFU), los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE). Debido a las dificultades que plantea su composición y características en los modelos actuales de reciclado, la reutilización de estos residuos plásticos sigue siendo muy baja en comparación con otros materiales como el papel, el vidrio o los metales. Es por tanto un recurso potencial de materias primas que el estado del arte actual no permite aprovechar.BIRPLAST contribuirá al desarrollo de nuevos procesos para la obtención de materias primas de esta fracción de residuos, mediante su transformación en nuevos plásticos (Plastic2Plastic) y otros productos químicos de alto valor (Plastic2Chemicals), garantizando que los materiales se mantengan en un proceso circular sustituyendo materias primas no renovables en la Industria.

Tecnologías para mejorar procesos de reciclado termoquímico de residuos plásticos complejos.

BIRPLAST, pretende contribuir a lograr estos objetivos estratégicos generando además ventajas competitivas para las empresas que conforman el consorcio, mediante las siguientes líneas de investigación Industrial

●    Mejora de los procesos avanzados de pretratamiento y separación que contemplan tecnologías de secado y sistemas ópticos y robóticos combinados con algoritmos de Machine Learning.
●    Procesos de valorización termoquímicos mejorados basados en pirolisis, gasificación y solvólisis, incluyendo el control de la calidad de los productos y desarrollo de procesos de purificación avanzados.
●    Validación de materias primas circulares obtenidas en los procesos de valorización termoquímicos como polioles, aceites, gases de síntesis, y polímeros para la fabricación de nuevos plásticos y otros productos de alto valor.
●    Evaluación de la viabilidad técnico-económica y escalabilidad de las soluciones propuestas.
El proyecto contempla la investigación industrial en 25 nuevos procesos, 26 nuevos productos y 12 desarrollos susceptibles de patentarse. Los resultados esperados del proyecto son
●    La recuperación de recursos materiales (12,4 M €/año) en forma de residuos con alto contenido plástico,
●    Nuevas soluciones tecnológicas para valorizar residuos plásticos complejos (500.000 t/año),

●    Aumentar la eficiencia de los procesos de separación y clasificación (incrementar un 10% respecto a los actuales) y acoplándose a su preparación para los procesos de pirólisis y gasificación.

Las tecnologías que se desarrollan en BIRPLAST permitirán proporcionar productos con una menor huella de carbono y contribuir a la valorización de residuos plásticos a través de procesos de economía circular, una contribución clave a la integración de la cadena de valor del residuo al producto final, a la vez que contribuye a la descarbonización de la economía actual, contribuyendo a los Objetivos de Desarrollo Sostenible y la Agenda 2030.

BIRPLAST, es un proyecto estratégico de investigación industrial que ha recibido financiación del programa HAZITEK 2022, programa de apoyo a la I+D empresarial del Departamento de Desarrollo Económico, Sostenibilidad y Medio Ambiente del Gobierno Vasco.

Consorcio del proyecto:
El consorcio está compuesto por 12 socios liderados por SENER. En total, participan las empresas: PETRONOR, TRADEBE, EIFORSA, GLOBAL FACTOR, FIDEGAS, ROBOKIDE, ROTOBASQUE, SBS, SADER, SENER, TRIENEKENS, y ZORROZA GESTIÓN; y cuenta con el apoyo de 3 miembros de la Red Vasca de Ciencia y Tecnología: GAIKER, TECNALIA y ACLIMA, Basque Environment Cluster.

Labor de GAIKER:
GAIKER participa en este proyecto como agente de la RVCyT transfiriendo tecnologías de reciclaje químico para el aprovechamiento de residuos plásticos complejos, concretamente tecnologías de pirólisis y solvólisis catalítica, y tecnologías de separación avanzada para el acondicionamiento de los residuos y así conseguir que cumplan con las especificaciones de entrada requeridas por los procesos de reciclaje químico. Asimismo, desarrollará procesos de upgradding y purificación de los productos de valor obtenidos que permitan volver a producir nuevos plásticos circulares, siguiendo el concepto de PLASTIC2PLASTIC enmarcado en el ámbito de la Economía Circular. La investigación se centrará en el desarrollo de soluciones tecnológicas avanzadas para el tratamiento de residuos con alto contenido en plásticos, que actualmente se depositan en los vertederos de Euskadi, así como la verificación de su sostenibilidad mediante herramientas de análisis de ciclo de vida (LCA).

Tecnologías innovadoras de biorremediación

La contaminación de suelos, sedimentos y agua es un problema que afecta a la calidad de vida, salud humana y medio ambiente. Para solventarlo existen diferentes tratamientos, entre ellos la biorremediación que es una técnica sostenible y ecológica que mediante microorganismos, plantas y animales ayuda a revitalizar los ecosistemas.

Con el objetivo de investigar y desarrollar una variedad de tecnologías innovadoras de biorremediación y de analizar la eficiencia del tratamiento, utilizando combinaciones integradas de dos o más tecnologías, surge el proyecto europeo Symbiorem en el que participa el Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA.

Con esta investigación lo que se busca es mejorar la eficacia, sostenibilidad, circularidad y la rentabilidad de las estrategias de biorremediación y revitalización de suelos, sedimentos, aguas superficiales y subterráneas.  

La polución es un problema mundial que requiere esfuerzos coordinados y conjuntos para su prevención y solución. Actualmente, para restaurar los ecosistemas, además de tratamientos de remediación química y física, que suelen producir efectos negativos y no son suficientes, se emplean estrategias de biorremediación que utilizan una sola tecnología, lo que tampoco es eficaz en emplazamientos con contaminaciones complejas. Por ello, en el proyecto europeo Symbiorem se está estudiando conjugar el uso de dos o más tecnologías.

En esta investigación se introduce el concepto de sistema de biorremediación circular y se está trabajando en el desarrollo de doce nuevas tecnologías basadas en el uso de microorganismos, microbiomas, enzimas, hongos, plantas y animales acuáticos seleccionados para tratar ocho tipos de contaminación simple y mixta, entre ellos los contaminantes más comunes del suelo y de las aguas como son los metales pesados, aceite mineral, hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) e hidrocarburos aromáticos volátiles (VAH).

El Centro Tecnológico GAIKER coordina el paquete de trabajo dedicado al desarrollo de estrategias de biorremediación y recuperación aplicadas a suelos contaminados. Trabajará en el aislamiento de microorganismos autóctonos degradadores de hidrocarburos y en la evaluación de las propiedades remediadoras de los microorganismos aislados. También participará en el diseño desarrollo y optimización de tratamientos de bioestimulación y de bioaumentación celular.

Asimismo, GAIKER abordará la tarea de bioaumentación genética, con el estudio de modificación de microorganismo para mejorar las rutas metabólicas de degradación de hidrocarburos a la par que se les concederán propiedades auxotróficas para incrementar la seguridad de su aplicación en entornos naturales.

Financiado por el programa Horizonte Europa de la Unión Europea y coordinado por la Universidad del País Vasco, este proyecto finalizará en 2026.  

El proyecto SYMBIOREM ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizon Europe de la UE en virtud del acuerdo de subvención N° 101060361.

https://cordis.europa.eu/project/id/101060361.

Financiado por la Unión Europea. Las opiniones expresadas son responsabilidad exclusiva del autor y no reflejan necesariamente las de la Unión Europea o la Agencia Ejecutiva Europea de Investigación (REA). Ni la Unión Europea ni la autoridad que concede la subvención pueden ser consideradas responsables de las mismas.

Hacia una biorrefinería integral del lactosuero

El próximo día 24 de enero tendrá lugar el webinar gratuito “Hacia una biorrefinería integral del lactosuero” donde se presentarán los avances realizados en el proyecto CIRCULAR BIOBASED.

CIRCULAR BIOBASED tiene como objetivo potenciar e investigar procesos biotecnológicos y de química verde enfocados a la obtención de materiales biopoliméricos y químicos intermedios, generados a partir de una biomasa residual como es el lactosuero, que tiene un alto impacto medioambiental en la industria agroalimentaria de Euskadi.

Este proyecto, financiado por el Gobierno Vasco a través del programa ELKARTEK, está liderado por el centro tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance (BRTA), y cuenta con la participación de BCMaterials, Ceit, Neiker, Tecnalia y el grupo Biomat de la UPV-EHU. Todos ellos intervendrán en el webinar presentando diferentes charlas.

Este evento es de carácter gratuito, aunque requerirá inscripción previa. Está dirigido a directores y responsables de innovación, producción de I+D, jefes y pilotos de proyecto, técnicos de producto y procesos, gestores de residuos, industria agroalimentaria y sector minorista, etc.

Inscripciones: https://bit.ly/3G7gBNN

Nuevos procesos de fabricación para los composites termoplásticos

El Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, lidera el proyecto ZE-KONP cuyo principal objetivo es avanzar en el desarrollo de tecnologías de fabricación y conformado de estructuras de composites termoplásticos funcionales, reforzados con fibra continua y discontinua, para generar nuevos productos de alto valor añadido.

Una de las prioridades para la descarbonización es la reducción de la masa de los vehículos. Para lograr esta reducción, los composites y los métodos avanzados de optimización de diseño son fundamentales. Sin embargo, a la hora de implementar, a nivel industrial, estos materiales compuestos es necesario reducir los costes y avanzar en dos campos principalmente, por un lado, en el desarrollo de nuevos procesos de fabricación para que sean más productivos, fiables, sostenibles y flexibles y, por otro lado, en mejorar el aprovechamiento de los materiales, realizando diseños optimizados que empleen técnicas avanzadas de modelado/simulación y materiales reciclables.  

Los composites termoplásticos son una excelente alternativa a los composites termoestables y la chapa metálica. No obstante, su implementación en el mercado requiere superar algunas limitaciones asociadas al procesado de los mismos. Con este fin surge el proyecto ZE-KOMP (2022-2023) en el que se trabajará en el desarrollo de procesos de fabricación optimizados y fiables, en la mejora de la sostenibilidad de dichos procesos desde el punto de vista medioambiental y de costes y en las cadencias de fabricación.   

A lo largo de esta investigación se estudiará la composición de los materiales, la implementación de sensores en proceso, la optimización topológica de productos, la modelización y simulación de los procesos, la obtención de estructuras híbridas mediante la combinación de tecnologías de fabricación como el tape-laying, la impresión 3D y el sobremoldeo por compresión o inyección. Y, además, se realizarán actividades relacionadas con el análisis de fin de vida de los productos y procesos.

Financiado por el Gobierno Vasco dentro del programa ELKARTEK, el consorcio del proyecto ZE-KONP está formado por ocho agentes de la RVCTI (Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación), todos ellos, con amplia experiencia en el ámbito de los materiales termoplásticos y sus composites y expertos en sus respectivas líneas de trabajo:

  • GAIKER, líder del proyecto.  Su actividad técnica se centrará en el desarrollo de tecnologías de fabricación de cintas y laminados termoplásticos funcionales (sensores, fuego, barrera), y en la obtención de estructuras híbridas mediante la combinación de procesos de sobremoldeo (compresión a baja presión e inyección). TECNALIA trabajará en la obtención de semielaborados de materiales reciclados optimizados con refuerzos localizados y el desarrollo de procesos de fabricación más eficientes para estos materiales abarcando aspectos que van desde la simulación y optimización del proceso hasta su digitalización (sensorización, visión artificial).
  • LEARTIKER aportará y desarrollará conocimiento en el campo de la caracterización y modelización del comportamiento físico-mecánico de semielaborados, la propia simulación de los procesos de compresión de los composites termoplásticos, y en la revalorización y caracterización del scrap procedente de este tipo de composites.
  • CIKATEK investigará tecnologías de vehículos de hidrógeno, en concreto los materiales plásticos para las diferentes funciones de conducción de fluidos.
  • MONDRAGON GOI ESKOLA POLITEKNIKOA (MU-EPS) generará conocimiento básico sobre componentes termoplásticos híbridos, tanto en aspectos de diseño y de fabricación, como de reparación de esos componentes con piezas fabricadas mediante impresión 3D.
  • La UNIVERSIDAD DEL PAÍS VASCO (UPV/EHU) participa con tres unidades de investigación:
    • UPV-GM que se centrará en el diseño de microhilos ferromagnéticos para facilitar su implementación en el proceso de fabricación de cintas UD con vistas a la monitorización del estado tensional de productos.
    • OPTITRANS que participará en la definición de una metodología para la optimización topológica y caracterización de estructuras anisótropas basadas en materiales composites.
    • EMERG que aplicará técnicas avanzadas de caracterización microestructural y el estudio de Análisis de Ciclo de Vida de los nuevos procesos de obtención de composites híbridos evaluando varias vías de reciclado de dichos materiales para cerrar su ciclo de vida.

Detección y tratamiento de contaminantes de preocupación emergente en aguas de abastecimiento y residuales

El Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, junto al Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia (promotor de la investigación), la universidad del País Vasco (EHU/UPV) y la empresa Cadagua S.A., trabaja en el proyecto emerGEN, cuyo objetivo es rastrear y determinar la tratabilidad de los contaminantes de preocupación emergente (CEC, de sus siglas en inglés) que pudieran detectarse en las aguas de abastecimiento y saneamiento de Bizkaia, estudiar la presencia de bacterias resistentes a antibióticos y genes de resistencia, y realizar estudios de toxicidad tanto en el medio ambiente como para la salud humana.

Los CEC son compuestos cuya presencia en el medio ambiente ha sido conocida recientemente y no están suficientemente investigados ni regulados, por lo que existe cierto desconocimiento en cuanto a los riesgos que suponen. Existen diferentes tipos de CEC como son los alteradores endocrinos, sustancias per- y poli-fluoradas, productos de cuidado e higiene personal y/o fármacos.

Con la finalidad de saber más sobre los riesgos de estos contaminantes y mejorar el conocimiento sobre el estado actual de la calidad de los recursos hídricos y la eficacia de los tratamientos de potabilización, el Consorcio promovió en 2020 el proyecto emerGEN que terminará a finales de este año. A lo largo de este tiempo se han recogido diferentes muestras en cinco orígenes distintos de potabilización, así como en un punto asociado a una depuradora de aguas residuales para, posteriormente, analizarlas y realizar ensayos de toxicidad.

Gracias a estos muestreos se puede saber la tipología, concentración y variación estacional de los CEC que hay en las aguas, los rendimientos de eliminación de estos en las estaciones de potabilización y depuración estudiadas y los niveles de toxicidad ambiental y humana de los mismos. La realización de los ensayos en el Centro Avanzado de Tratamiento de Agua Bilbao Bizkaia (CATABB) ha permitido evaluar la eficacia que los distintos tratamientos convencionales y avanzados tienen en la eliminación o reducción de dichos CEC.

GAIKER, como experto en estudios de tratabilidad de aguas residuales y de abastecimiento, ha participado en este proyecto en la elaboración de las campañas de muestreo, tomando cinco muestras por año, abarcando toda la estacionalidad anual. También ha realizado diferentes ensayos para poder analizar la toxicidad ambiental y humana de estos compuestos y la detección de bacterias resistentes a antibióticos (ARB) y genes de resistencia a antibióticos (ARG). En concreto, ha estudiado en las aguas residuales la sensibilidad a dieciséis antibióticos diferentes y ha detectado y cuantificado genes de resistencia a cinco familias de antibióticos.

La información obtenida en este proyecto ayudará al Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia a hacer frente a nuevos retos futuros, derivados de una legislación con exigencias crecientes, y a desarrollar nuevos métodos de detección. Todo ello permitirá optimizar la gestión de los recursos hídricos y garantizar la máxima calidad en sus servicios.