Clara Bilbao

El Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, es uno de los 19 socios que forman el consorcio del proyecto europeo “Metodologías avanzadas de caracterización para evaluar y predecir los riesgos sanitarios y medioambientales de los materiales avanzados”, MACRAMÉ.

El objetivo principal de esta investigación, financiada por la Unión Europea dentro de su programa Horizon Europe, es desarrollar metodologías para detectar, caracterizar y cuantificar los materiales avanzados durante su manipulación y transformación a lo largo del ciclo de vida del producto, y evaluar el impacto resultante sobre la salud y el medio ambiente.

Los materiales avanzados son sistemas compuestos por diversos elementos que varían en su naturaleza, características, forma y dimensiones, pero que combinándose logran como resultados materiales con propiedades superiores a las de los materiales convencionales debido, en muchas ocasiones, al uso de nanomateriales.  

Esta investigación trabaja con metodologías aplicables a los nanomateriales que las extiende a los materiales avanzados. Principalmente se trabajará con tres familias de materiales hechos a base de carbono, pero de diversas morfologías, como son los materiales relacionados con grafeno, las nanofibras de carbono y las nanopartículas de ácido poli-lactico-co-glicólico, para los que desarrollarán y demostrarán metodologías novedosas y, además, se avanzará en su armonización y normalización. Al tratarse de materiales avanzados basados en carbono se abordan problemas no resueltos de detección y caracterización en medios complejos.

La labor de GAIKER se centra en la adaptación y el desarrollo de ensayos de ecotoxicidad para los materiales investigados, además de en el estudio para su validación y estandarización. Igualmente, trabajará en demostrar la validez de los datos obtenidos en la investigación para la realización de un análisis de riesgo ocupacional y del consumidor.

El proyecto MACRAMÉ, que tendrá una duración de tres años, está en consonancia con las ambiciones de la UE de garantizar la seguridad y sostenibilidad de nuevas sustancias químicas, materiales, productos y procesos con el fin de lograr una contaminación cero y entornos libres de tóxicos, tal y como se aborda en la Estrategia Química para la Sostenibilidad de la UE (2020), y en el Pacto Verde Europeo (2019 y 2021).  

MACRAMÉ ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea bajo el acuerdo de subvención nº 101092686.

Las fracciones férricas y de aluminio que generan los gestores de residuos no presentan una composición química homogénea porque están formadas por una mezcla de aleaciones que no se separan y que, por tanto, se suministran de forma conjunta a las fundiciones donde se procesan. Debido a esto, la recuperación de estos residuos metálicos por vía metalúrgica da lugar a productos que no cumplen los requisitos exigidos para determinadas aplicaciones industriales, por lo que se acaban destinando a aplicaciones secundarias. Por otro lado, la no separación de aleaciones puede suponer la pérdida de elementos aleantes o su introducción en productos de acero o aluminio que no los requieren.

Para solventar estos problemas surge IN-MET, un proyecto de investigación industrial que está llevando a cabo el Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, cuyo objetivo es generar una base de conocimiento tecnológico que permita avanzar en el diseño y desarrollo de sistemas de reconocimiento en continuo, basándose en la combinación de técnicas espectroscópicas y métodos machine learning de análisis de datos, para clasificar por tipo de aleación los metales férreos (aceros) y no férreos (aluminio) contenidos en mezclas metálicas procedentes del tratamiento de residuos.

En esta investigación, mediante métodos de clasificación automática basados en algoritmos de aprendizaje automático supervisado, se analizan las huellas espectrales derivadas del escaneo de las chatarras metálicas con técnicas espectroscópicas y se determina el tipo de aleación al que corresponden. Concretamente, en este proyecto se están estudiando la espectroscopía de plasma inducido por láser y la visión hiperespectral.  

Financiado por la Diputación Foral de Bizkaia dentro del Programa Transferencia Tecnológica 2022 y cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), esta investigación pretende proveer a la ecoindustria de soluciones avanzadas de separación, que permitan la recuperación de chatarras metálicas de mayor calidad y valor añadido gracias a su clasificación por tipo de aleación, contribuyendo de esta manera a la circularidad de los elementos aleantes y a la generación de un menor impacto ambiental en los procesos metalúrgicos de destino.

Bizkaiko Foru Aldundiak finantzatu du proiektu hau, 2022ko Teknologia Transferentzia Programaren barruan eta FEDER funtsaren kofinantziazioa ere badauka / Este proyecto ha sido financiado por la Diputación Foral de Bizkaia dentro del Programa Transferencia Tecnológica 2022 y cuenta con cofinanciación del FEDER

 El Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, ha participado en el proyecto europeo BIOGEARS, que finalizó el pasado mes de abril, obteniendo importantes resultados, las nuevas cuerdas de base biológica desarrolladas producen más mejillones que los modelos convencionales (fabricados con plástico de origen fósil). Además, este nuevo modelo de cuerdas biobasadas supone una reducción en la huella de carbono del 34% por kg de mejillones producido.

Este proyecto surgió hace cuatro años con el objetivo de proporcionar al sector de acuicultura europeo productos innovadores (cuerdas de cultivo) y nuevas cadenas de valor en base a materiales biodegradables o procedentes de fuentes renovables para fomentar la sostenibilidad de dicho sector. Para ello, se han desarrollado nuevos materiales de origen biológico y se han diseñado y fabricado prototipos de cuerdas, que se han validado en instalaciones de Euskadi de acuicultura de mejillones en sistemas longline y de batea.

GAIKER, por su parte, ha colaborado tanto en el desarrollo de los nuevos materiales de origen biológico biodegradables o compostables como, junto con la empresa vasca ITSASKORDA, en la monitorización mecánica de las cuerdas durante el proceso de validación. Asimismo, ha sido responsable de la evaluación de la sostenibilidad mediante el análisis de ciclo de vida y del fin de vida de los productos desarrollados.

Los resultados obtenidos en esta investigación han sido muy positivos, se han probado las nuevas cuerdas de base biológica durante un año en entornos de producción reales y se ha demostrado que admiten rendimientos de producción superiores a los de las cuerdas convencionales, manteniendo sus características funcionales y su durabilidad en dicho período. Además, las pruebas de biodegradabilidad han demostrado que estas cuerdas no se degradan en el agua del mar a menos de 20-30ºC y las pruebas de compostabilidad, por otro lado, han confirmado que las cuerdas de base biológica serán potencialmente compostables en condiciones de compostaje industrial, lo que supone una vía alternativa para su fin de vida, que también contribuye a la reducción de su huella de carbono.

Más sobre el proyecto BIOGEARS
El proyecto BIOGEARS surge en 2019 con el fin de desarrollar y probar soluciones sostenibles en base a nuevos materiales biodegradables y compostables en un contexto de economía circular.  

Esta investigación buscaba aportar resultados que sirvieran de apoyo a la definición de políticas sobre basura marina y la utilización del plástico y, al mismo tiempo, proporcionar una solución a la falta de información relacionada con el uso de materiales de base biológica en el mar y la generación de microplásticos.

Financiado por la Unión Europea en su programa de investigación e innovación Horizonte 2020 (convocatoria EMFF-BlueEconomy-2018) bajo el número de contrato: 863708, este proyecto ha sido liderado por el Centro Tecnológico AZTI y ha contado con la participación de las empresas ITSASKORDA y ERINN Innovation, así como de los Centros Tecnológicos GAIKER y CENTEXBEL.

Más información sobre el proyecto: https://biogears.eu

Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea bajo el número de contrato 863708.

Nota: Este documento representa únicamente las opiniones del autor y es de su exclusiva responsabilidad; no puede considerarse que refleje las opiniones de la Comisión Europea y/o de la Agencia Ejecutiva Europea de Clima, Infraestructuras y Medio Ambiente (CINEA). La Comisión Europea y la Agencia no aceptan ninguna responsabilidad por el uso que pueda hacerse de la información que contiene.

Artículo escrito por Rafael Miguel – Responsable de Mercado del Ámbito de Reciclado y Economía Circular de GAIKER – Ver original

La industria del envase y embalaje es una de las más dinámicas y se encuentra inmersa en un proceso muy intenso de innovación para adaptarse a la consecución de los retos europeos, que tienen un calendario definido y objetivos ya marcados. Entre estos objetivos está el de incorporar un porcentaje de material reciclado obligatorio en los envases, para el año 2025, y otros objetivos crecientes en los siguientes años para poder alcanzar el de cero emisiones netas de carbono de la Unión Europea, para 2050.

Los envases deben garantizar que el producto llegue en condiciones seguras, eficientes y de sanidad al usuario. Debido a los cambios sociales y legislativos, se requiere de nuevos diseños de envases innovadores que, por ejemplo, no necesiten refrigeración, que sean reciclables, neutros en carbono y que minimicen otros impactos ambientales, así como que sean fabricados a partir de fuentes naturales. Los retos fijados en el marco normativo son muy exigentes y para cumplir con sus objetivos de circularidad se debe acelerar el ritmo del cambio. Además, para alinearse con los objetivos de la Circular Plastics Alliance, el Pacto Verde europeo o los acuerdos climáticos de París, Glasgow y Egipto, el ecosistema europeo de los plásticos está adaptando toda la cadena de valor.

En GAIKER estamos desarrollando nuevos procesos de reciclaje de envases tanto por la vía mecánica como química. Estamos trabajando con los envases complejos, donde se encuentran diversos materiales multicapas y recubrimientos, desarrollando procesos de delaminación para su separación en corrientes monomaterial que faciliten su reciclado posterior. Igualmente, estamos trabajando en tecnologías innovadoras de reciclado químico mediante solvólisis, que nos permite recuperar monómeros para ser introducidos en la fabricación de nuevos envases con propiedades y características indistinguibles a los de los materiales vírgenes.

Por otra parte, las estrategias de polímeros circulares de los fabricantes de materias primas están requiriendo cantidades importantes de aceites de pirólisis y, para ello, en GAIKER desarrollamos proyectos de tecnologías térmicas que permiten convertir los residuos en materias primas utilizables en la industria petroquímica. El aseguramiento de la trazabilidad y la realización de balances de masas es un requisito indispensable para apoyar el despliegue de medidas legislativas que favorezcan y certifiquen el uso de materiales reciclados.

Asimismo, estamos trabajando en el desarrollo de nuevos envases a partir de fuentes naturales de biopolímeros, por ejemplo, en la biosíntesis de PHAs a partir de residuos de la industria láctea para aplicaciones de films de envase. También evaluamos la biodegradabilidad aerobia en condiciones de compostaje y analizamos la reciclabilidad de envases siguiendo los estándares y protocolos, estudiando su viabilidad en aplicaciones alimentarias.

Trabajamos en el desarrollo de envases y recubrimientos compostables y/o biodegradables y en la formulación de los materiales de origen biobasados, adaptados a las funcionalidades y procesos de transformación. Evaluamos las propiedades barrera de los materiales, las propiedades mecánicas, la seguridad alimentaria de los envases y materiales destinados al contacto con alimentos (migración global y específica).

Es importante destacar que todos los trabajos que realizamos se hacen bajo premisas de sostenibilidad en aras del desarrollo de envases ecodiseñados para lo que nos basamos, entre otras, en herramientas de análisis de ciclo de vida y huella ambiental.

La tecnología y ciencia espacial son motores del desarrollo económico, industrial, tecnológico y científico de un país. Una sociedad del conocimiento se basa en el proceso de invención y el desarrollo de tecnología espacial plantea auténticos desafíos de ingeniería cuya resolución tiene impacto en nuestra vida cotidiana y en amplios mercados, ya que refuerza la competitividad tecnológica.

El proyecto HIPERION, en el que ha participado el Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, surgió con el objetivo de potenciar y promover la investigación de tecnología y ciencia espacial y, por tanto, de ayudar a las empresas del sector de la Comunidad Autónoma Vasca a mejorar su posicionamiento. Con este fin, se ha trabajado en el desarrollo de tecnologías y técnicas que atiendan a las necesidades científicas y tecnológica de futuras misiones planetarias.

El desarrollo de nuevos materiales más ligeros, pero con una excelente resistencia a la fatiga y al impacto, que puedan sustituir con el tiempo a los materiales metálicos empleados actualmente en este sector, es la línea de investigación de este proyecto en la que ha colaborado GAIKER.

En esta línea se han desarrollado FMLs (Fiber-Metal Laminates), que son composites híbridos formados por prepreg de carbono y aluminio en una disposición metal-composite-metal. Para ello, en un primer momento, se ha trabajado en el análisis y la mejora de la adhesión metal-composite llevando a cabo tratamientos como la anodización o el tratamiento ácido y su posterior análisis a partir de la caracterización de microscopía SEM, confocal y goniometría. En este aspecto se han obtenido resultados prometedores, ya que la adhesión entre las capas es buena.

Por otro lado, para mantener las propiedades morfológicas y mecánicas de estos materiales intactas a temperaturas extremas (-175ºC – 200ºC), estos FMLs se han fabricado a partir del procesado de moldeo a vacío, proceso energéticamente más eficiente que otras alternativas y que proporciona una mejora de las propiedades mecánicas. Además, se ha trabajado para que su comportamiento tanto a fatiga como mecánico sea el requerido por la agencia espacial europea (ESA), para en un futuro poder cumplir con el objetivo de sustituir los materiales metálicos por estos nuevos materiales híbridos.

Financiado por el Gobierno Vasco, HIPERION es el primer proyecto del programa ELKARTEK dedicado íntegramente al espacio.