MTU está trabajando con socios europeos para desarrollar métodos de impresión 3D más sostenibles reciclando materiales de desecho pure.
En 2020, la UE adoptó el plan de acción de la economía round como parte del acuerdo verde europeo, el conjunto de medidas del bloque para reducir las emisiones netas de gases de efecto invernadero en 55pc a fines de la década.
Una economía round, según la UE, nos aleja del modelo de producción lineal de ‘tomar, consumir y tirar’ a uno basado en la reutilización, la reparación y el reciclaje, “en un (casi) circuito cerrado, donde los productos y los materiales que contienen están altamente valorados”. De esta manera, una economía round cut back la presión sobre los recursos naturales, el apoyo a la biodiversidad y el clima, y desacopla el crecimiento y los empleos por el consumo excesivo de recursos.
Como parte del plan de acción de la economía round, la UE cube que tiene como objetivo hacer que los productos sostenibles sean la norma y garantizar menos desechos, con un enfoque en los sectores que utilizan la mayoría de los recursos y tienen un alto potencial de circularidad, incluida la electrónica y las TIC, las baterías y los vehículos, y la construcción y los edificios.
SiliconRepublic.com recientemente habló con algunas de las personas involucradas en un nuevo proyecto financiado por la UE que tiene como objetivo contribuir a la economía round al reutilizar materiales de desecho pure para las industrias de construcción y fabricación.
De la granja a la fábrica
BIO-2-Print es un proyecto de tres años cofinanciado por el Interreg NPA de la UE (Northern Periphery and Arctic) Programa, y está dirigido por la Universidad Centria de Ciencias Aplicadas de Finlandia con seis socios en toda la academia y la industria, incluida la Munster Technological College (MTU), la Universidad de Tecnología de Luleå, innomo y futuro elenco, y actualmente tiene 13 organizaciones asociadas.
Muchos subproductos biológicos de los procesos agrícolas, marinos, forestales e industriales se descartan o incineran, lo que lleva a un valor perdido y al aumento de las emisiones, explica el líder del Proyecto, el Dr. Rathish Rajan de la Universidad de Centrías. Da el ejemplo de la corteza inside del árbol. La corteza del árbol exterior tiene muchas aplicaciones cosméticas y de fabricación, con la corteza inside descartada como un subproducto. Otros desechos o materiales subutilizados identificados por el equipo incluyen tallos de cáñamo, lana, algas y lino.
El objetivo de BIO-2-Print es aprovechar estos materiales de desecho pure para plásticos y producción concreta para crear productos y procesos más sostenibles.
Rajan tiene un doctorado en tecnología de plásticos y, además de ser el plomo en common para la impresión BIO-2, se centra en desarrollar materiales compuestos de alto rendimiento utilizando plásticos reciclados y estos materiales de desechos naturales.
El objetivo common del proyecto, cube Rajan, es crear una cadena de valor, es decir, desarrollar un ciclo de vida completo para la fabricación sostenible utilizando estos materiales de desecho naturales, desde el suministro hasta el desarrollo de nuevas técnicas y materiales compuestos hasta las pruebas, pilotando y escalando su implementación.
Creación de conexiones
Crear una cadena de valor significa reunir a muchas personas y ahí es donde entra MTU.
MTU lidera el grupo de investigación y el grupo de investigación de la bioeconomía round y trabaja con más de 60 miembros de la industria irlandesa para desarrollar usos circulares y sostenibles para biomateriales.
Stephen Barry-Hannon, un investigador senior y primer ministro para el grupo de bioeconomía round en MTU, se centra en desarrollar la crimson y la cadena de valor del proyecto BIO-2.
El equipo de Munster, cube, también realizará capacitación sobre la fabricación de aditivos, también conocido como impresión 3D, un componente clave en el desarrollo de la fabricación sostenible, así como la escalabilidad de estos materiales de desecho pure para aplicaciones del mundo actual y evalúa sus impactos ambientales y económicos.
Fue a través de reunirse con Barry-Hannon en el grupo de bioeconomía round que Future Solid, un centro irlandés sin fines de lucro de I + D para las industrias de construcción y canteras, se involucró en la impresión BIO-2.
Planes concretos
Future Solid está investigando el uso de materiales de desecho pure en concreto como parte del proyecto. Su directora de operaciones, Mary Whitney, cube que la misión de la organización es impulsar la sostenibilidad en el sector de la construcción.
Estar involucrado en la impresión BIO-2 ha sido “realmente beneficioso”, cube Whitney. “Estamos encantados de ser parte de este proyecto para ver cómo podemos hacer nuestro mejor esfuerzo para la economía round”.
El científico geológico Dave Plunkett administra el Laboratorio de Pruebas de Materiales de Future Solid.
Él cube que BIO-2-PRIMS se trata de resolver problemas. “Recientemente tuvimos una buena reunión de inicio en Sligo con todo un grupo de socios de Finlandia, Suecia e Irlanda, y discutimos los diversos usos [for these waste materials]”, Cube Plunkett.
En las primeras etapas del proyecto, el objetivo es encontrar y probar materiales para varias soluciones para ver qué podría ser viable a largo plazo y a escala.
Materiales futuros de pruebas de fundición en el laboratorio. Imagen: Future Solid
Plunkett explica que para el concreto hay ciertos estándares en cuanto a su fuerza y durabilidad. Se han desarrollado técnicas para agregar plásticos al concreto en pequeñas cantidades para mejorar estas cualidades, y algunos de estos plásticos terminan en el vertedero.
“Son efectivamente microplásticos”, cube Plunkett.
Si reemplazó los plásticos con materiales de desecho naturales que realizan las mismas funciones, podría reducir la cantidad de microplásticos que ingresan al medio ambiente y reducir las emisiones de producción, cube.
Aunque solo serían pequeñas cantidades que reemplaza, Plunkett cube que la escala de la industria de la construcción, el Irish Inexperienced Constructing Council estima que el concreto representa el tiempo de 30-50 por ciento de las emisiones relacionadas con los materiales en Irlanda, significa que podría tener un gran impacto con el tiempo.
En el laboratorio, Plunkett y el equipo realizan pruebas avanzadas de meteorización sobre concreto y otros materiales que desarrollan, por ejemplo, exponiéndolos a temperaturas extremas altas y bajas, para medir su rendimiento.
“Tenemos que entender completamente cómo [the natural materials] interactuar con el cemento ”, explica Plunkett.
“El materials biológico podría decaer, podría absorber la humedad, podría reaccionar ante las condiciones alcalinas”.
Todos estos factores deben probarse antes de que cualquier producto nuevo se pueda poner en prueba en etapas posteriores del proyecto.
Junto con nuevas concepts de productos, Plunkett menciona un producto que ya está en el mercado llamado Hemprete, un biocompuesto hecho desde el núcleo interno de la planta de cáñamo mezclada con cal, que es una alternativa sostenible y negativa de carbono al concreto, cuyo uso está creciendo en toda Europa.
Él cube que el equipo está buscando formas de avanzar en el desarrollo de Hemprete a través de tecnologías de impresión 3D.
¿Qué puede agregar la fabricación aditiva?
La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, es un elemento crítico de este proyecto, cube Rajan.
La fabricación aditiva puede ser más sostenible que la fabricación tradicional por algunas razones. Funciona mediante la construcción de productos Capa por capa que cut back la cantidad de exceso o materiales de desecho, explica Barry-Hannon. También puede ser más rápido que los métodos tradicionales y utiliza menos energía y espacio.
Un problema importante con la impresión 3D es que la mayoría de las impresoras usan plásticos hechos de combustibles fósiles, por lo que la impresión BIO-2 está desarrollando materiales más sostenibles que se obtienen localmente y se pueden integrar fácilmente en los procesos de impresión 3D, con el objetivo de cerrar la brecha entre el uso de recursos circulares y la fabricación digital de vanguardia.
“En pocas palabras, mediante la finalización exitosa de este proyecto, sentaremos las bases para la transición de las industrias en la región de un modelo de economía lineal a round”, cube Rajan.
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