REDONDO: Polímeros reticulados de diseño reversible
El proyecto se centra en el desarrollo de polietileno reticulado reversible para sustituir polímeros difíciles de reciclar por materiales reciclables, seguros para la salud humana y respetuosos con el medioambiente.
Contexto
El reciclado de plásticos se ha incrementado en los últimos años, en línea con los objetivos europeos de sostenibilidad, aunque, en la actualidad, se reciclan menos de un tercio de los residuos de este material generados en Europa (‘Reciclaje y residuos de plástico en la UE: hechos y cifras’, Parlamento Europeo, 2018).
Paralelamente, se ha identificado que determinados polímeros, utilizados en gran medida, pueden acarrear un impacto medioambiental e incluso ocasionar riesgos para la salud humana. Esto ocurre cuando dichos polímeros liberan sustancias peligrosas durante sus procesos de producción, debido la presencia de aditivos en su formulación, durante su uso cotidiano, en e incluso en sus procesos reciclados y en la fase de eliminación.
Por ello, la industria del plástico precisa, además de adaptarse a los requisitos de economía circular y en línea con ello, promover un marco de seguridad y sostenibilidad desde el diseño (SbD & SusbD) para los polímeros que se utilizan en gran medida, son difíciles de reciclar o presentan riesgos de seguridad o impactos medioambientales.
Entre los polímeros que no se consideran reciclables se encuentra el polietileno reticulado (PEX), por ser un material termoestable. El PEX, no obstante, tiene una amplia variedad de aplicaciones, por ejemplo como material aislante para cables eléctricos o para tuberías de agua caliente y fría y sistemas de calefacción (representa de hecho el 60% de las tuberías de plástico). El PEX se ha utilizado como alternativa a materiales potencialmente tóxicos, ofreciendo así una solución a este problema al sustituirlos en determinadas aplicaciones.
Resumen y objetivos
El objetivo de REDONDO es lograr un proceso de reticulación totalmente reversible que permita crear polietileno reticulado (PEX) sostenible desde el diseño que permita que pueda ser un polímero reciclable. En primer lugar, se llevarán a cabo dos reacciones térmicas reversibles diferentes, es decir, reacciones químicas en las cuales los productos de la propia reacción se combinan de nuevo para generar los reactivos. Posteriormente, se caracterizará el rPEX producido y se evaluará su reversibilidad.
La reversibilidad de las reacciones de reticulación que se utilizarán en REDONDO permitirá que el material termoestable anteriormente no reciclable y, por tanto, no sostenible, vuelva a ser termoplástico y se recicle.
Además, se utilizarán aditivos de base biológica sugeridos y se aplicarán criterios de seguridad y sostenibilidad para reducir la dependencia de aditivos y otras sustancias con potencial impacto en la salud y el medioambiente, así como para mejorar la reciclabilidad del polímero con una mínima pérdida de propiedades.
Para ello, se aplicarán estrategias de Safety-by-Design y Sustainability-by-Design (SSbD), que incorporan criterios de seguridad y la sostenibilidad desde la fase de diseño en el proceso de formulación del polímero.
Asimismo, el uso de los aditivos innovadores ecológicos y de base biológica como la nanolignina y nanocelulosa permitirá mejorar la estabilidad térmica, las propiedades mecánicas y la inflamabilidad sin introducir riesgos para la salud ni poner en peligro la sostenibilidad medioambiental de los materiales y procesos.
Además, se tendrán en cuenta dos aplicaciones de gran potencial: las tuberías y los cables fotovoltaicos. La eficacia del enfoque y las tecnologías adoptadas se demostrará y validará de acuerdo con las especificaciones y los requisitos de los usuarios finales.
También se llevarán a cabo una serie de análisis para evaluar la seguridad y la sostenibilidad del material obtenido, así como para establecer los criterios de seguridad y sostenibilidad por diseño y los requisitos de reciclabilidad. Esto facilitará la extensión de este concepto a otras aplicaciones de uso final del rPEX o al diseño y desarrollo de otros polímeros reticulados no reciclables actualmente.
Consorcio
El consorcio de REDONDO está conformado por 11 socios de siete países que incluyen una universidad, cinco centros de investigación e innovación y cinco empresas.
- ARISTOTELIO PANEPISTIMIO THESSALONIKIS – AUTH (Grecia) (Coordinador).
- CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE – CNRS (Francia).
- SILON SRO – SILON (República Checa).
- CREATIVE NANO PC – CNANO (Grecia).
- ASOCIACIÓN DE INVESTIGACIÓN METALÚRGICA DEL NOROESTE – AIMEN (España).
- INTERPLAST S.A. – INTER (Grecia).
- KBE Elektrotechnik GmbH – KBE (Alemania).
- INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL EMBALAJE, TRANSPORTE Y LOGÍSTICA – ITENE (España).
- AXIA INNOVATION UG (Dinamarca).
- AFOI KOUTSANTONI EE – RDC (Grecia).
- INSTITUTO DE SOLDADURA E QUALIDADE – ISQ (Portugal).
El papel de ITENE
ITENE participará en la creación de un inventario de aditivos para su uso en aplicaciones finales y en la producción de nanocelulosa para mejorar las propiedades mecánicas y térmicas de polietileno reticulado reversible (rPEX).
Además, liderará la realización de investigaciones para garantizar la seguridad con respecto a la salud humana y ambiental desde las primeras etapas, y establecer criterios de diseño seguro de rPEX mediante estrategias de SSbD, incluyendo la evaluación de la toxicidad o el riesgo y la exposición laboral. También intervendrá en el establecimiento de criterios para garantizar la sostenibilidad desde el diseño para este material, teniendo en cuenta la huella ambiental y la reciclabilidad y la sostenibilidad de los aditivos.
