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¡La Industria de Automoción en el “epicentro” de la 4ª Revolución Industrial!

¿Será la transición hacia la Economía Circular, un factor determinante para garantizar la sostenibilidad del sector?

Transcurrido casi un par de décadas del siglo XXI, estamos, ante una nueva era en la industria de automoción, apalancada en una verdadera revolución tecnológica que está cambiando radicalmente los conceptos de automóvil y de movilidad.

La movilidad, es de tal forma indispensable, para el funcionamiento eficaz de todos los sectores de actividad económica y sociedad en general, que se considera actualmente, un derecho de todos los ciudadanos.  No obstante, a lo largo de los tiempos, se ha vuelto (sobre todo en las grandes ciudades a la escala mundial), uno de los principales problemas del modelo económico lineal, por sus efectos negativos: congestionamiento, contaminación y accidentalidad.

Teniendo en cuenta todo eso, “reinventar la movilidad”, es una de las prioridades de la U.E y de cada uno de sus estados miembros en particular, no sólo en el beneficio de la industria, comercio, servicios y ciudadanos, sino también para lograr la disminución de la huella ecológica del sector de los transportes.

Cambios en la movilidad ya están siendo impuestos por la Administración, por ejemplo, a través de restricciones a la circulación en las grandes ciudades.  Esta medida, obliga a la modernización del parque automóvil (vehículos equipados con avanzadas tecnologías de reducción de emisiones contaminantes, mayor seguridad y conectividad), sin embargo, se ve obstaculizada, debido a los costes a que conlleva (y que tienen que ser soportados por PYMES y ciudadanos).

En la misma línea de medidas llevadas a cabo por la Administración, está el incentivo a la compra de coches eléctricos. El vehículo eléctrico es sin duda una clave fundamental para alcanzar los objetivos de reducción de la contaminación y de dependencia de los combustibles fósiles, todavía nos queda aún mucho camino por delante…

Los últimos datos estadísticos de 2018, colocan España en la cola de Europa en la movilidad eléctrica. A pesar del aumento de 40% en las ventas de vehículos eléctricos, el crecimiento de la demanda no es aún suficiente y, además, está circunscrita a ciudades como Madrid y Barcelona. Por consecuencia, los coches eléctricos vendidos representan tan sólo un 0,9% del total de ventas[1].

Las distintas Marcas, están lanzando varios modelos electrificados, que presentan mejoras sustanciales en términos de precio y autonomía, pero la red pública de puestos de suministro, no está suficientemente desarrollada, ni geográficamente diseminada, para satisfacer las necesidades de crecimiento de este nicho de mercado.  Para rematarlo, el tiempo de recarga demasiado largo, es otra de las desventajas (en media, dependiendo de la tecnología del coche y/o del puesto de suministro, la recarga puede tardar entre 5 a 8 horas).

Sobre este tema, ANFAC  defiende que “sería de gran ayuda que se llevase a cabo la debida planificación de una infraestructura de carga rápida a nivel nacional para fomentar la cuota de mercado del vehículo eléctrico y alternativo”.

Conscientes de este escenario, los fabricantes del sector automóvil, están también involucrados en proyectos conducentes a la sustitución de los materiales de origen no renovables, por alternativas provenientes del reciclaje y/o de origen bio, que contribuyen, igualmente, a la descarbonización del sector.

Para ilustrar esta dinámica, les presentaré, a continuación, algunos de esos proyectos, que cuentan con un socio común – CTAG.

CTAG: un referente gallego en el desarrollo de biomateriales para la Industria Automóvil

Nacido en 2002, el Centro Tecnológico de Automoción de Galicia (CTAG), tiene como misión fundamental, contribuir para la mejora de la competitividad de las empresas del sector automóvil (fabricantes y proveedores en la cadena de suministro), asesorando y/o participando en proyectos I+D+i,  destinados a la incorporación de nuevas tecnologías y materiales.

 CTAG es el centro tecnológico más grande Galicia y uno de los mayores de España. Está formado por un equipo de más de 800 profesionales y posee infraestructuras tecnológicas avanzadas de que se destacan sus laboratorios de materiales, climático, vibración y acústica, fatiga, seguridad pasiva, motor y electrónica.

Su know-how y experiencia son reconocidos en toda la Península Ibérica, a raíz de que participa frecuentemente, en proyectos de cooperación interregional – Interreg V-A España-Portugal y en programas europeos como H2020.

Una de sus principales líneas de investigación e innovación, es la de los materiales avanzados. Dichos materiales, son extremadamente importantes en el desarrollo de nuevos conceptos de vehículo donde se buscan nuevos materiales que permitan mejorar las prestaciones, reducir peso, optimizar costes, alcanzar niveles más elevados de seguridad y confort y reducir el impacto ambiental.

El hecho de colocar en el mercado vehículos más sostenibles, implica desarrollar biomateriales, que, además, de su bajo impacto ambiental, aportan otras ventajas igualmente importantes:

  • Menor coste de la materia prima;
  • Materiales obtenidos a partir de recursos renovables;
  • Potencial utilización de recursos locales;
  • Valorización de residuos y defectivo;
  • Contribución al concepto de economía circular;
  • Prestaciones mecánicas similares;
  • Estéticas naturales reales con alto valor añadido. 

El trayecto de CTAG en la investigación de biomateriales, tuvo sus inicios en 2004, cumpliendo así con uno de sus retos principales:

  • “proveer a los fabricantes de coches de alternativas ecológicas a los plásticos petroquímicos, sin renunciar por ello a las altas exigencias técnicas del sector”;

destacándose las investigaciones realizadas en bioplásticos[2]plásticos de origen renovable y biodegradables como el PLA[3].

Desde entonces, se siguieron varios proyectos I+D+i dedicados a los eco materiales, cuyos ejemplos, se presentan a continuación:

  • ECOPLAST[4], 2009: Nuevas formulaciones de biocompuestos adecuados para el moldeo por inyección.

 

Fuente: Página Web CTAG
Fig 1. Ejemplos de eco materiales y sus orígenes.
  • NATURTRUCK[5], 2013: Nuevos biocompósitos termoplásticos, obtenidos a partir de recursos renovables y destinados a la producción de piezas de plástico inyectado, para la industria de los vehículos pesados (en particular, piezas de la cabina de los camiones).

Los principales resultados alcanzados, de cara a lograr los objetivos definidos para este proyecto, han sido:

  • Composición de las piezas: mínimo 80% biomaterial;
  • Mayor resistencia térmica y al fuego;
  • Acabado superficial de alta calidad;
  • Estéticas naturales reales;
  • Material 100% biodegradable, al final de su vida útil, e inofensivo para el medio ambiente (UNE-EN 13432);
  • Precio competitivo cuando comparado con los materiales tradicionales.

Estéticas Naturales obtenidas con Biocompósitos

 

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Fuente:  CTAG
Fig. 2.A – Acabados diferentes dependiendo de la naturaleza del material y proceso de fabricación.Se puede aplicar impresión a laser para mejorarel aspecto estético natural.

 

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Fuente: CTAG
Fig 2.B – Inyección de sobremoldeo de piedra natural para estéticas más sofisticadas.

 

Fig. 3 – Diagrama del proyecto Naturtruck y partners involucrados.

 

Fig 4 – Moldes y piezas inyectadas, usando los nuevos bio-composites.
 Fuente fig. 3. y 4:  Project final Report (from 01/01/2014 to 31/03/2017). Coordinación: AIMPLAS – ASOCIACIÓN DE INVESTIGACIÓN DE MATERIALES PLÁSTICOS Y CONEXAS.
  • BIOTECFOR, 2017-2019: Biobusiness[6] y tecnología para la valorización eficiente de los recursos forestales endógenos, en el norte de Portugal y Galicia (proyecto financiado por fondos FEDER bajo el programa INTERREG V-A POCTEP).

El objetivo de este proyecto, consiste en mejorar la eficiencia de los recursos forestales, a través de sistemas de procesado, para su integración en nuevos materiales.

Bajo las premisas de economía circular y cooperación transfronteriza entre España y Portugal, BIOTECFOR, promueve sinergias entre la producción forestal (Forestis – Asociación Forestal Portuguesa, principal socio y coordinador de proyecto y AFG – Asociación Forestal de Galicia) y las instituciones dedicadas a la investigación tecnológica en el sector de automoción y nuevos materiales (INESC TEC – Tecnología y Ciencia y CTAG).

BIOTECFOR, encuadrase en la nueva generación de soluciones producidas a partir de la madera, de que son ejemplos productos químicos, alimentos, bioplásticos, materiales compuestos, productos farmacéuticos, textiles, productos de la construcción y bioenergía.

EL BOSQUE RECURSO QUE SE RENUEVA

Fig. 5 – Bosque y Bioeconomía
Fuente: Folleto del Proyecto BIOTECFOR (versión ESP – ENG).

Sus líneas de actuación principales, son:

  1. Innovación en la Recogida y Procesamiento de los Residuos Forestales;
  2. Aplicación de Sistemas Robóticos Inteligentes, en la recogida y procesamiento de la biomasa;
  3. Investigación y Desarrollo de Nuevos Materiales para Nuevas Aplicaciones.

CTAG, goza de larga experiencia, en este sector de actividad. A lo largo de su trabajo de investigación, ha logrado avances muy significativos reforzando el plástico con fibra natural, como es el caso de la fibra de madera.

Curiosamente, uno de los inconvenientes mencionado a menudo por los fabricantes de piezas para vehículos era, inicialmente, el aspecto demasiado “rústico” de estas mezclas de madera y plástico.

Sin embargo, en los últimos años, debido a una creciente preocupación por el medio ambiente, las tendencias han cambiado radicalmente. La estética natural dejó de ser un problema y de hecho se promueve activamente. Las piezas no sólo deben ser ecológicas, sino que deben parecerlo. Por ello, CTAG pasó a dedicarse también al cariz estético de los ecomateriales tal y como puede apreciarse en las muestras expuestas en la Materioteca de Galicia.

Fig. 6 – proyecto VALORNATURE: Centro de excelencia de materiales sostenibles
  • VALORNATURE: 2017-2019: Creación de un Centro de Excelencia de Materiales Sostenibles y Avanzados para el aprovechamiento de los recursos naturales del Norte de Portugal y de Galicia (INTERREG V-A POCTEP). Financiación a través de fondos FEDER bajo el programa INTERREG V-A POCTEP.

Este proyecto, pretende aumentar la cooperación entre los diferentes actores de la eurorregión, involucrándolos en la realización de actividades de I+D+i conjuntas, procesos de transferencia de tecnología y capacidad de producción científica.

De este modo, se garantiza la valorización de los recursos disponibles en nuevos materiales sostenibles e innovadores, con potencial de aplicación en los sectores estratégicos que componen la industria de esta eurorregión – como el automóvil, mobiliario y arquitectura, construcción naval y aeronáutica.

Los socios que llevan a cabo VALORNATURE, son:

Las actividades principales del proyecto, consisten en:

  1. Construcción de la Base de Conocimiento VALORNATURE;
  2. Creación de un Ecosistema de Innovación;
  3. Internacionalización y transferencia de tecnología;
  4. Sustentabilidad y Modelo de Negocio del Centro de Excelencia VALORNATURE.
  • DECOAT, 2019 -2023: Reciclado de materiales textiles y plásticos recubiertos y pintados. Proyecto financiado por el programa H2020 de la UE.

Fuente: página web MUNDOPLAST
Fig. 7 – Proyecto DECOAT: Planta piloto de Reciclaje

El proyecto europeo DECOAT, tiene como objetivo permitir el uso circular de los textiles y plásticos impresos y/o con recubrimiento que actualmente no son reciclables.

La solución de reciclaje propuesta, para alcanzar la meta fijada de reducir en un 75% el volumen de estos productos que acaban en vertedero, consiste en aplicar tecnologías basadas en la incorporación de aditivos inteligentes[7].

De este modo, los productos textiles y plásticos referidos anteriormente, serán recuperados para nuevas aplicaciones.

El proyecto DECOAT, permitirá alcanzar aún, una reducción de la huella de carbono de estos productos, de al menos el 30%, así como, generar un negocio de alrededor 150 millones de euros, en Europa a medio plazo. 

DECOAT, tendrá una duración de cuatro años y está liderado por el centro belga CENTEXBEL. Los restantes miembros del consorcio (un total de 17 socios), representan a toda la cadena de valor, que irá desarrollar las soluciones y encontrar nuevas aplicaciones para los materiales reciclados, son ellos: AIMPLAS – Instituto Tecnológico del Plástico, CTAG, C-TECH Mercedes; DEVAN; ECOMATTERS; FRAUNHOFER IVV; IRES; IRIS; ISWA; MAIER; NTUA; OSM; PANASONIC; RESCOLL y VAUDE.

Se destacan, en este proyecto, los roles de AIMPLAS y CTAG, respecto a la selección de los componentes de la planta piloto de reciclado y su configuración y a la evaluación de los resultados calidad de los materiales salidos del proceso de reciclado para aplicaciones en automóviles y autobuses.

No quedan dudas de que CTAG, prosigue una estrategia enfocada en la Innovación, Calidad y Sostenibilidad[8], donde se integran, por supuesto, los principios y herramientas de la Economía Circular, de entre los que se destacan el Ecodiseño y la Simbiosis Industrial.

Cuando se trata de concebir nuevos productos para la industria de automoción, son planteadas cuestiones de sustentabilidad versus competitividad como las que se siguen:

  • ¿Cuáles son las mejores soluciones tecnológicas para reducir el impacto ambiental de las piezas y componentes de los vehículos?
  • ¿Cómo se puede aumentar la reciclabilidad, al final de la vida útil (en la misma u otra industria), de cada uno de los elementos/módulos, que forman un coche?
  • ¿Usar biomateriales permitirá mantener (o incluso mejorar) las prestaciones mecánicas?
  • ¿Se pueden conseguir precios competitivos, usando biomateriales?

Las soluciones de Ecodiseño, definidas e implementadas por CTAG, son ejemplos prácticos de cómo contestar a estas cuestiones:

  • sistemas de anclaje que facilitan el montaje y desmontaje de la pieza para promover el reciclado y la reparación;
  • una geometría compacta y ligera que reduce la contaminación asociada a la logística y transporte de la pieza;
  • Uso de biomateriales y/o materiales reutilizables o reciclables, en sustitución de los de origen no renovable. 

La SIMBIOSIS INDUSTRIAL, a su vez, está presente siempre que se valorizan los residuos de otras industrias. Esta es la línea principal de investigación en proyectos como BIOTECFOR y DECOAT.

[1] El país que encabeza el ranking europeo es Noruega, donde la cuota de mercado de los coches eléctricos, en 2018 fue de un 49,1%. Fuente: ACEA (Asociación Europea de Fabricantes de Automóviles).
[2] Primer proyecto, NATURPLAS (financiado por fondos FEDER a través del instrumento Interreg IV-A España-Portugal).
[3] El ácido poliláctico o PLA es un polímero del ácido láctico que puede reemplazar a los polímeros basados en recursos no renovables. Las ventajas son su biodegradabilidad y su posible procedencia a partir de materias primas renovables (normalmente de origen vegetal, como el almidón de maíz). El PLA es ampliamente utilizado en el sector del embalaje y empieza a ser conocido por el auge de las impresoras 3D, donde es una opción muy común por su procesabilidad y precio asumible.
[4] Financiado por el programa europeo FP7, nº de contrato: 246176.
[5] Financiado por el programa europeo FP7, nº de contrato: 605658.
[6] El concepto de biobusiness o bionegocios consiste en promover y apoyar la creación y desarrollo de empresas y puestos de trabajo en la economía verde, agrupando el conjunto de actividades de investigación, desarrollo, producción y comercialización de bienes y servicios derivados o asociados a los recursos naturales.
[7] aditivos inteligentes como microcápsulas que se activarán por catalizadores específicos como microondas, calor o humedad.
[8] Tiene implementado un sistema de gestión integrado, certificado por las normas: ISO 9001 y ISO 14001:2015; UNE 166002:2014 y dispone de acreditaciones técnicas tales como UNE EN ISO/IEC 17025:2005, que validan su competencia en diversos métodos de ensayo.

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Consultora en sistemas de gestión y estrategia