Los plásticos de origen biológico actuales se limitan a aplicaciones de corta duración, como los envases, debido a sus insuficientes propiedades a largo plazo. El nuevo proyecto “Poliésteres de origen biológico para aplicaciones exigentes a largo plazo” del Instituto Fraunhofer de Durabilidad Estructural y Fiabilidad de Sistemas (LBF) busca mejorar las propiedades a largo plazo de los biopolímeros mediante una aditivación a medida que permita su uso en aplicaciones técnicas. Por ese motivo, el instituto de investigación busca partners en la cadena de valor que deseen sustituir los plásticos derivados del petróleo por soluciones de origen biológico, para obtener productos duraderos.
En el proyecto previsto, se optimizarán materiales de origen biológico mediante aditivación a medida para que sean competitivos frente a los plásticos petroquímicos. Investigadores del Instituto Fraunhofer de Durabilidad Estructural y Fiabilidad de Sistemas (LBF) han realizado investigaciones en el campo de los aditivos para polímeros en numerosos proyectos durante los últimos años y han logrado mejorar las propiedades a largo plazo de polímeros fabricados con materias primas fósiles y renovables. El objetivo del proyecto es la sustitución sostenible de los plásticos de ingeniería derivados del petróleo basándose en el conocimiento previo sobre la optimización de materiales y su implementación a lo largo de toda la cadena de valor.
Cambios mínimos en el proceso de fabricación
El proyecto aborda los desafíos de las propiedades a largo plazo de los biopolímeros. Los datos existentes sobre la estabilidad a largo plazo y los estabilizadores utilizados se recopilan en una reseña bibliográfica exhaustiva. Junto con los partners del proyecto, se elaboran las especificaciones del material, que definen las propiedades que se pretenden alcanzar. Se identifican y prueban las propiedades de los biopolímeros y aditivos disponibles en el mercado. Los biopolímeros se modifican mediante el desarrollo de nuevas formulaciones a escala de planta piloto. El objetivo es permitir la sustitución de materiales con cambios mínimos en los procesos de fabricación existentes.
Los científicos de Fraunhofer buscan partners en toda la cadena de valor, desde fabricantes de polímeros y aditivos, hasta fabricantes que quieran sustituir componentes individuales en sus diseños, con un enfoque particular en los desarrolladores y productores de componentes terminados.
Asegurando ventajas competitivas juntos: productos plásticos sostenibles y sofisticados
Los fabricantes de equipos originales (OEMs) y de componentes plásticos de los sectores de la construcción, la automoción, el deporte y el ocio, los componentes eléctricos y electrónicos y los electrodomésticos que deseen sustituir los polímeros derivados del petróleo por soluciones de origen biológico adquirirán los conocimientos necesarios para optimizar su propia investigación y desarrollo participando en el nuevo proyecto “Poliésteres de origen biológico para aplicaciones exigentes a largo plazo”. Se benefician directamente de los nuevos conocimientos y, de esta manera, obtienen ventajas competitivas. Los fabricantes de materias primas y aditivos pueden ampliar su portfolio de productos con nuevas posibilidades de aplicación y los compounders pueden prepararse para los retos futuros en el uso de biopolímeros.
Foco y enfoque del proyecto
Investigación y evaluación de la bibliografía fundamental
Se realiza una investigación bibliográfica sobre los bioplásticos seleccionados y se resumen y evalúan los hallazgos y datos recopilados. El enfoque se centra en la recopilación de datos disponibles sobre la estabilización a largo plazo y los estabilizadores utilizados. Estos datos se comparan con los de los plásticos derivados del petróleo.
Desarrollo de una hoja de especificaciones que incluya la selección de métodos y la definición de las condiciones de envejecimiento
Los datos recopilados se presentan a todos los partners y se debaten. Las propiedades del material que se pretende alcanzar se definen conjuntamente, considerando las aplicaciones objetivo posteriores, y se documentan en forma de especificaciones vinculantes. Posteriormente, se definen las condiciones para el envejecimiento acelerado y los métodos de caracterización para la estabilidad a largo plazo.
Identificación, obtención y caracterización de bioplásticos disponibles comercialmente
Además de una búsqueda bibliográfica, se identifican y adquieren biopolímeros y compounds disponibles comercialmente para investigaciones posteriores o como base para el desarrollo de formulaciones. Basándose en la información disponible, se comparan las propiedades del material para evaluar sus posibles aplicaciones. Para subsanar la falta de datos disponibles sobre las propiedades a largo plazo, se realizan ensayos iniciales para su caracterización.
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