La Escuela de Ingeniería Industrial acogió este jueves la jornada de cierre de este proyecto europeo de un sistema que está listo y quedará disponible en repositorios abiertos a partir de enero
El proyecto europeo Circular Seas, financiado con cerca de dos millones de euros de fondos FEDER, comenzó a principios de 2020 con la idea de desarrollar toda una serie de tecnologías que permitieran convertir los residuos plásticos oceánicos y del entorno marítimo portuario en componentes ecoinnovadores para la propia industria marítima. Hoy esto es ya una realidad. El sistema está listo y quedará disponible en repositorios abiertos a partir de enero. Para conseguirlo, los socios del proyecto, incluida la Universidade de Vigo, han desarrollado un entorno integrado de impresión 3D en el que se da al usuario final (entidades, empresas o cualquier persona interesada) la posibilidad de emplear infinidad de opciones (distintos plásticos, aditivos, mezclas…) de forma sencilla, de manera que no es preciso ni ser especialista en materiales ni en impresión 3D para poder crear material reciclado e imprimir nuevas piezas.
La Escuela de Ingeniería Industrial acogió este jueves la jornada de cierre del proyecto con representantes de todos los socios. Liderado desde el centro tecnológico vasco Leartiker Polymer R&D, el consorcio está integrado por seis organismos de diferentes países de la costa atlántica: Leartibai, en Ondarroa (País Vasco); la Universidad Tecnológica de Munster, en Cork (Irlanda); el Instituto Politécnico de Leiria (Portugal); la Universidad La Rochelle y la Communauté d’agglomération de La Rochelle (Francia), y la propia Universidade de Vigo, que participa en el proyecto de la mano del grupo de Ingeniería Eficiente y Digital, dirigido por el profesor Julio Garrido, quien fue el encargado de dar la bienvenida a los asistentes a la reunión.
La impresión 3D revaloriza los residuos y facilita su uso
«Mediante impresión 3D conseguimos que los residuos plásticos del entorno marítimo portuario puedan emplearse para fabricar otros productos de utilidad para ese mismo entorno», explica Diego Silva, uno de los investigadores de la Universidade de Vigo implicado en el proyecto. Desde su punto de vista, una de las principales innovaciones de Circular Seas es, «precisamente», que propone un cambio de paradigma importante para que esta Economía Circular llegue a tener un efecto apreciable a un medio-largo plazo. «No se trata de intentar emular referencias estándar a la hora de crear bobinas de filamento, dado que esto complica el proceso y provoca que muchos residuos no puedan ser revalorizados; en su lugar, crea tipologías sin restricciones, facilitando el tratamiento de la diversidad de materiales plásticos y sus posibles usos», destaca el investigador.
Colaboraron múltiples empresas y la Autoridad Portuaria de Vigo
Dentro del nodo de Vigo se hizo un trabajo importante en el desarrollo de todo este entorno integrado de impresión 3D, mediante la adaptación del software y hardware de las impresoras 3D de medio-bajo coste comerciales para acomodar este cambio de paradigma en la impresión 3D con materiales reciclados. «Pusimos a punto herramientas estándar para comunicarnos con estas impresoras de manera no intrusiva, lo que nos permite actuar en su control, dando la posibilidad de desarrollar una aplicación que facilita al usuario la tarea de impresión”, explican desde el equipo de la UVigo. «Lo hicimos intentando que este proceso se realice de manera transparente y sencilla de configurar, teniendo en cuenta la diversidad de materiales y la complejidad de seleccionar qué material reciclado no estándar es más adecuado para unos requisitos de pieza final en concreto, siendo un usuario experto o no», añaden desde el grupo de Ingeniería Eficiente y Digital.
Para el desarrollo de todo este proceso se ha seguido una metodología basada en encuestas, análisis, desarrollos y casos piloto. En primera instancia, a través de encuestas con múltiples empresas del sector marítimo de Vigo y su entorno, y con la colaboración de la Autoridad Portuaria de Vigo, identificaron los principales tipos de residuos plásticos que se generan, las cadenas de reciclaje actuales y qué tipos de piezas podrían demandar estas empresas del sector marítimo.
‘Flejes’ convertidos en repuestos de piezas para cintas transportadoras
Siguiendo los principios de la economía circular, buscaron un residuo plástico potencial de ser reutilizado para poder fabricar luego piezas con él. Finalmente, eligieron como residuo las cintas utilizadas en el transporte de mercancía (‘flejes’) identificados con la ayuda de Frigoríficos do Morrazo. «De esta forma este residuo que no era reutilizado, puede tener una segunda vida». Para ello, el centro tecnológico vasco Leartiker, experto en polímeros, estudió la mejor forma de tratar este material para llegar a convertirlo en filamento.
Como caso demostrador de pieza fabricada con impresión 3D se seleccionaron unas piezas de plástico que están ubicadas donde se encajan los rodamientos en las cintas transportadoras, un elemento muy común en la industria marítima, tanto en tierra como a bordo. «Dado que estos elementos adoptan sufrir roturas, se estudió la posibilidad de fabricar repuestos con impresión 3D a partir de los plásticos que genera la propia empresa, cerrando así el ciclo dentro del paradigma de la economía circular», recalca Silva.
A medida que el proyecto fue avanzando se fueron fabricando máquinas estándar del proceso de reciclaje, como son una trituradora de plástico para conseguir pequeñas escamas a partir de los residuos plásticos y una extrusora que, a partir de estas escamas, es capaz de generar filamento de impresión 3D para alimentar este tipo de impresoras. «Estas máquinas han sido sensorizadas y realizadas con controladores abiertos que nos permiten incluir algoritmos y mayor investigación en el control para mejorar así los procesos de triturado/extrusión de material”, destacó el investigador. Además de esto, existen algunos materiales plásticos que necesitan una temperatura alta y constante dentro de la cámara de la impresora para que no sufran deformaciones durante el proceso de impresión, por lo que se desarrolló también una impresora con cámara térmica. «Uno de los retos que presentó esta máquina era la separación de la electrónica de la parte caliente. Actualmente contamos con acabar la máquina para finales del proyecto, ya que, debido a los retrasos generados por la pandemia en primera instancia, luego por la escasez de chips, el transporte, etc, fueron ocasionando que cierto equipo crítico haya llegado mucho más tarde de lo previsto», añade el investigador.
Impresión 3D tanto a bordo como en tierra
Según recalcaron los expertos participantes en la reunión, la impresión 3D parece apropiada en una tipología de buques en los que se requieren procesos diversos que necesiten pequeñas piezas o prototipados (buques oceanográficos, por ejemplo). En otros barcos, más industriales, maquinaria diversa puede beneficiarse de adaptaciones similares a las desarrolladas para las impresoras 3D. «Por ejemplo, máquinas de clasificación o manipulación a bordo que sean ellas mismas las que tienen la capacidad de compensar la condición de abordo a través de sensórica y algoritmia incorporada sin necesidad de plataformas estabilizadoras o de detener su funcionamiento, teniendo en cuenta no perjudicar al resultado final de la máquina», recalca Silva.
Escaparate de las piezas desarrolladas
La jornada de cierre incluyó también un showroom en el que cada socio del proyecto tuvo la oportunidad de mostrar alguna de las piezas que fueron trabajando en sus casos de uso: algunas de grandes dimensiones, otras de uso industrial, otras orientadas al mundo de la agricultura, etc. Además, desde el nodo de Vigo se mostraron varias de las máquinas desarrolladas para mejorar los procesos relacionados con la elaboración de filamentos reciclados y su uso: entre otras, la extrusora (así se denomina la máquina en la que, a partir de pedazos de plásticos, fundiendo ese material en una cámara y generando una presión en la boquilla, se consiguen generar filamentos para utilizar, por ejemplo, en las impresoras 3D) y la impresora 3D de cámara cerrada para altas temperaturas.
Fuente: DUVI
