reGrafitti: Da grafite resíduo ao grafeno reforço - um novo caminho para o fabrico de nanocompósitos
O Projeto
O projeto reGrafitti visa desenvolver um método viável, fiável e seguro que possa ser levado a cabo numa escala industrial, que transforme a grafite dos elétrodos (resíduos) em novos derivados de carbono para aditivos/reforços de materiais poliméricos, contribuindo para uma inequívoca melhoria das suas propriedades físicas e mecânicas.
A metodologia proposta baseia-se na esfoliação da grafite por processos essencialmente físicos – da moagem de alta energia à detonação. A adoção destes processos, em particular por detonação, permite produzir, sem criação de novos resíduos, nem gastos excessivos de energia, produtos que podem assumir elevado valor acrescentado, a custo relativamente baixo.
O objetivo final do projeto é utilizar os produtos resultantes da esfoliação severa dos elétrodos de EDM (resíduos) em condições controladas, previamente selecionadas, para maximizar as propriedades mecânicas e térmicas de peças plásticas injetadas, na Moldes RP, e noutras indústrias afins.
Em entrevista com o COMPETE 2020, Hugo Rosa responsável pela área de fresagem e programação da MOLDES RP e responsável do reGrafitti expôs os resultados do projeto e os desafios que enfrentaram na realização do projeto. |
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Considera que foram alcançados os objetivos definidos para o projeto? |
O projeto reGrafitti visou essencialmente criar um reforço para materiais poliméricos a partir da valorização de resíduo comum à indústria de moldes – elétrodos de grafite usados na eletroerosão. Este resíduo assume, só na MoldesRP, uma quantidade próxima de 5000 kg/ano. Ao longo do projeto, o consórcio conseguiu valorizar e transformar estes resíduos em compostos de grafeno que posteriormente servem de reforço a diversos materiais poliméricos, contribuindo para uma melhoria das propriedades físicas e mecânicas dos produtos moldados. Todo o trabalho executado permitiu alcançar de forma perentória os objetivos traçados e definidos inicialmente. Foi desenvolvida uma solução sustentada, para a valorização de um resíduo comum ao setor de moldes e que permitirá a abertura de novos mercados que valorizam a reciclagem e reutilização. Adicionalmente, abre novas perspetivas organizacionais e de negócio para a MOLDES RP, bem como para as outras empresas do setor, através de ações de transferência de tecnologia feitas pelo Centimfe e pela Universidade de Coimbra, que têm igualmente excesso de resíduos resultantes de elétrodos de grafite. |
Quais foram os principais desafios com que se deparam no desenvolvimento do projeto? |
Um dos principais desafios, em termos técnicos, prendeu-se com a utilização dos produtos resultantes da esfoliação severa dos elétrodos de EDM (resíduos) em condições controladas, previamente selecionadas, para maximizar as propriedades mecânicas, térmicas e mesmo fungicidas de peças plásticas moldadas. O projeto desenvolvido apresentava um elevado grau de incerteza, tendo sido necessário apostar fortemente em investigação, muito suportados pela Universidade de Coimbra, e no desenvolvimento de soluções e equipamentos novos e específicos, neste caso o Centro Tecnológico teve um papel fundamental, para caraterizar os novos materiais desenvolvidos. Foi mesmo desenvolvido e fabricado um reómetro in-line para a tecnologia de moldação por injeção que alavanca o desenvolvimento sustentado de novas formulações poliméricas. Outro desafio está relacionado com a definição do melhor processo de esfoliação da grafite para obter o grau de tamanho ideal e controlado para se obterem as propriedades desejadas a um custo competitivo. |
De entre os resultados alcançados, há algum que gostariam de destacar? |
Em termos organizacionais destaca-se a mudança radical no que diz respeito ao fim de vida dado aos resíduos provenientes da atividade da Moldes RP, levando a mesmo a uma alteração cultural da empresa e dos próprios recursos humanos. Este projeto abriu as portas a uma nova área de negócio para a empresa, muito em linha com as tendências atuais da economia circular, perspetivando-se resultados sustentáveis em todas as dimensões. Em termos técnicos o projeto foi um sucesso, tendo ficado definido o roadmap: Da Grafite resíduo ao Grafeno reforço, uma nova abordagem para o fabrico de nanocompósitos. O desenvolvimento e construção de um reómetro in-line é igualmente importante para todo o setor de moldes e plásticos, por se tratar de um equipamento adaptável a múltiplos moldes e máquinas de injeção e que pode ser utilizado para a caraterização de novas formulações poliméricas ou controlo de qualidade do processo. |
Qual o contributo do COMPETE 2020 para o desenvolvimento deste projeto? |
O COMPETE2020 permitiu alavancar um projeto de Investigação com grande importância para a empresa e também para todo o setor de moldes, possibilitando desenvolver processos tecnológicos e equipamentos que possibilitaram a valorização de um resíduo abundante no Cluster Engineering & Tooling. Através do COMPETE 2020 foi possível criar um consórcio multidisciplinar, que viabilizou o desenvolvimento de um projeto completo, com soluções efetivas e que a empresa não teria capacidade de realizar isoladamente, quer em termos técnicos e científicos, quer em termos económicos. De salientar a existência deste tipo de medidas, uma vez que permite às organizações acompanhar as exigências do mercado e permanecem inovadoras, competitivas e dinâmicas. |