Cerca
Tanca aquest quadre de cerca.

El projecte SUR3D desenvolupa un nou material biodegradable a partir de taps de suro utilitzats

El projecte SUR3D, coordinat per l’associació INNOVI amb la participació d’OIMO Bioplastics, la Fundació Eurecat, la Fundació Institut Català del Suro (ICSuro) i el Clúster MAV, ha desenvolupat un nou material biodegradable a partir taps de suro utilitzats. Es tracta d’un projecte que va ser aprovat pel Ministeri d’Indústria, Comerç i Turisme (MINCOTUR) en el marc de la convocatòriad’Agrupacions Empresarials Innovadores (AEI) 2022. El projecte ha comptat amb un pressupost de 173.458 euros.

Actualment, a l’estat espanyol s’utilitzen unes 4.000 tones de taps de suro. Els taps de suro s’utilitzen àmpliament per part dels cellers per les seves propietats enològiques i de sostenibilitat ambiental i social, contràriament als taps de plàstic i rosca. Tot i que la pols de suro que es genera durant el procés productiu d’aquests taps pot ser considerada un residu, es pot utilitzar, principalment, per a la generació d’energia.

El projecte SUR3D, que s’ha desenvolupat entre agost de 2022 i abril de 2023, ha utilitzat aquests residus per a obtenir un nou material d’alt valor afegit que permetrà obrir un nou camp de mercat i constituir-se com un clar exemple d’aplicació d’un model d’economia circular i bioeconomia.

En aquest projecte, l’empresa OIMO s’ha encarregat de desenvolupar una nova formulació bioplàstica apta per a impressió 3D amb base de granulat de suro obtinguda a partir de taps utilitzats. El polímer desenvolupat per OIMO és biobasat en un percentatge superior al 80% i 100% biodegradable en condicions naturals. Aquest aspecte el distingeix d’altres biopolímers del mercat, com per exemple el PLA, un dels biomaterials més populars en impressió 3D pel seu cost i la seva facilitat d’impressió, ja que es tracta d’un material biodegradable en l’àmbit industrial però no en condicions naturals.

Al seu torn, el suro és un material natural, renovable i biodegradable amb una combinació de propietats que el fan únic i versàtil. Entre aquestes propietats cal destacar la baixa densitat, l’elevada resistència mecànica i al foc i la baixa conductivitat tèrmica i elèctrica, a més de ser un bon aïllant tèrmic i acústic i posseir gran elasticitat.

Parts del procés

  • En el marc d’aquest projecte, es pretenia adaptar la formulació del polímer d’OIMO incorporant-hi suro per a obtenir un nou biomaterial per a impressió 3D que incorporés les múltiples propietats del suro (Figura 1).

1_20230710094234

  • Figura 1.  D’esquerra a dreta: subproductes (3 tipologies de pols) de suro enviats, coumpound de material d’OIMO i pols de suro i provetes.
    • L’ICSuro ha aportat el seu coneixement i experiència en els usos del suro encarregant-se d’obtenir el granulat de suro provinent de taps utilitzats amb les característiques desitjades per a poder ser utilitzat com a matèria primera per a formar un compound per a un filament 3D (Figura 2).

2_20230710094244

  • Figura 2. Determinació de la densitat aparent de les mostres, segons el protocol basat en la ISO 2067. Font: ICSuro.
    • La producció del biomaterial amb suro es va realitzar a través del procés de compounding. Després de corregir alguns problemes sorgits, es va obtenir el compound amb càrrega de suro (Figura 3).

3_20230710094255

  • Figura 3. Gra obtingut per OIMO mitjançant el procés de compounding. A l’esquerra, material sense càrrega. A la dreta, material amb suro.
    • Una vegada obtingut el gra, la Fundació Eurecat es va encarregar d’estudiar la imprimibilitat dels materials amb i sense suro, i determinar-ne els paràmetres òptims per a l’ús, i així poder comparar-los (Figura 4).

4_20230710094305

  • Figura 4. Proves de temperatura d’extrusió per al material OIMO.
    • Amb la realització de les proves d’imprimibilitat es va comprovar que el nou biomaterial desenvolupat en el projecte SUR3D és compatible amb la tecnologia de fabricació additiva per extrusió. Finalment, es van fabricar provetes del material carregat amb suro i sense càrrega, per a la caracterització mecànica i tèrmica (Figura 5 i 6).

5_20230710094709

  • Figura 5.  A l’esquerra, prova de flux per al material OIMO + suro. A la dreta, provetes de caracterització mecànica fabricades amb el material OIMO + suro.

6_20230710094721

  • Figura 6.  A l’esquerra, provetes per a la caracterització tèrmica del material OIMO. A la dreta, provetes per a la caracterització tèrmica del material OIMO + suro.

Competir amb el plàstic 

El nou biomaterial presenta propietats físiques similars al suro, com la baixa conductivitat tèrmica, i mant la biodegradabilitat natural del polímer. D’altra banda, la incorporació de suro a la formulació ha permès obtenir un compound per a impressió 3D amb propietats mecàniques superiors al polímer sense suro.

Per tant, les propietats millorades d’aquest nou biomaterial poden aportar molta versatilitat pel que fa a les tecnologies d’impressió 3D i competir directament amb altres productes en base plàstic que tenen un impacte ambiental major.

Durant els pròxims mesos el consorci decidirà com donar continuïtat al projecte. Principalment, els passos següents es basaran en buscar aplicacions del nou biomaterial relacionades amb l’aïllament tèrmic i l’optimització de la formulació del compound per a utilitzar-lo en altres processos, com la injecció.

caCatalan