EcoPlast: Materiais compósitos eco-sustentáveis para a substituição dos plásticos convencionais
O projeto EcoPlast é muito relevante, não só em termos ambientais, mas também na estratégia do Grupo VANGEST (através dos copromotores Distrim2 e DT2-RMC) pois está claramente alinhado com o interesse em apresentar soluções evolutivas aos seus clientes, que procuram cada vez mais corresponder a uma cada vez maior consciencialização do consumidor final quanto aos impactos ambientais dos produtos que consomem. O respeito ambiental é atualmente um fator diferenciador, não só em produtos de consumo, mas também em indústrias relevantes como a da mobilidade e transportes. O projeto EcoPlast vem de encontro a esta necessidade de satisfazer o cliente, contribuir para um futuro ambiental mais sustentável, sem descurar a funcionalidade e performance dos artigos produzidos.
Enquadramento
Os plásticos constituem materiais fundamentais na vida moderna e podem encontrar-se nos mais diversos setores de atividade.
Numa época em que a degradação ambiental exige medidas eficazes de recuperação do equilíbrio da Natureza, a colaboração entre a comunidade científica e a indústria assume-se como fundamental na pesquisa e implementação de soluções multidisciplinares que contribuam para a diminuição do impacto ambiental causado, por exemplo, pelo uso excessivo de materiais não recicláveis e sobretudo não biodegradáveis, transversal a inúmeras atividades do quotidiano. O impacto ambiental causado pelos plásticos convencionais, isto é, polímeros não biodegradáveis de origem petroquímica, constitui um problema paradigmático da globalização.
De um modo geral, a sociedade tem vindo a tornar-se mais consciente da problemática dos plásticos, o que tem motivado alterações de comportamentos e direcionado várias indústrias para alternativas que promovam a sustentabilidade ambiental.
O Projeto
O projeto EcoPlast pretende desenvolver materiais compósitos eco-sustentáveis para substituição de plásticos convencionais de origem fóssil e não-biodegradáveis, e aplicar os novos ecocompósitos no fabrico de produtos selecionados, emblemáticos da necessidade de transição para uma economia circular. Uma vez que a simples substituição dos plásticos por biopolímeros não permite a obtenção de materiais com propriedades equivalentes aos primeiros, o recurso a elementos de reforço baseados em fibras naturais para a síntese de materiais compósitos constitui uma possível estratégia para ultrapassar as limitações dos biopolímeros isolados. Este projeto tem o objetivo de responder à crescente necessidade de redução da presença de plásticos não biodegradáveis/compostáveis, pretendendo substituir estes materiais por eco-compósitos com capacidade de serem processados em diferentes produtos mantendo, ou adaptando, as tecnologias convencionais de processamento utilizadas no fabrico de artigos em plástico.
Os novos eco-compósitos serão baseados em polímeros termoplásticos biodegradáveis/compostáveis reforçados com fibras vegetais, e serão direcionados para aplicações de curto período-de-vida e com elevado impacto ambiental. Os novos materiais serão desenvolvidos da escala laboratorial à escala industrial, e serão processados com tecnologias convencionais para produção de protótipos de alguns produtos de consumo, selecionados por serem relevantes neste contexto. Os produtos fabricados com os novos eco-compósitos deverão possuir capacidade de biodegradação, contribuindo deste modo para a lógica da economia circular e para a redução da poluição do ambiente.
A estratégia de implementação do EcoPlast parte da identificação dos produtos que se pretende fabricar com novos eco-compósitos e dos requisitos que os produtos deverão cumprir. Estas informações serão fundamentais para selecionar as matérias-primas a utilizar, a proporção de combinação entre elas, bem como os métodos e condições de processamento para produção de diferentes eco-compósitos, assim como para transformação dos materiais obtidos em produtos finais.
Os produtos-alvo deste projeto deverão corresponder a necessidades concretas da sociedade, considerando não só a utilidade de cada aplicação, mas também a racionalidade das escolhas. Os plásticos processados sob a forma de películas para produção de sacos e embalagens alimentares, ou processados por injeção para as mais variadas embalagens (de líquidos ou de sólidos) encontram alternativas no mercado, não fazendo sentido substituir estes plásticos por compósitos. Os produtos-alvo deverão ser objetos de uso comum, com alto impacto ambiental, e que se justifique sob o ponto de vista económico produzi-los com os novos eco-compósitos. As escovas de dentes (uso prolongado) e as cápsulas de café (uso único) enquadram-se neste campo. Algumas estruturas de eletrodomésticos ou de equipamentos eletrónicos também. Nos automóveis também é possível encontrar diversas peças de interior que podem ser substituídas, sendo este um setor importante a considerar. Muitos brinquedos e equipamentos desportivos também contêm peças em plásticos com duração limitada que terminam em aterros e que urge substituir por materiais biodegradáveis ou compostáveis. Muitos outros exemplos podem ser encontrados, sobretudo se forem considerados componentes de produtos utilitários, como pegas ou cabos de ferramentas, tampas ou molduras.
As matérias-primas serão selecionadas de polímeros termoplásticos biodegradáveis/compostáveis de origem natural ou sintética (exº PLA, TPS, PBS), fibras vegetais (exº serradura, celulose) e aditivos (exº compatibilizantes), a partir das suas propriedades químicas, físicas e mecânicas. A incorporação de fibras naturais em diversas formulações de compósitos irá permitir a redução da quantidade de polímeros, com consequente redução de custos, ao mesmo tempo que irá utilizar recursos renováveis com múltiplas propriedades vantajosas para as aplicações projetadas. A proporção de combinação entre cada matriz polimérica e cada tipo de fibra vegetal, assim como os respetivos métodos de processamento, serão estudados em função de propriedades determinadas experimentalmente, e através de software de simulação de processos. Os materiais e as condições mais adequadas a cada aplicação serão posteriormente aplicadas em escala industrial, visando a obtenção de protótipos. Ao longo do trabalho, serão também estudadas as condições de biodegradação e/ou compostagem dos eco-compósitos e dos produtos obtidos, prevendo-se o recurso a estações de tratamento homologadas e a instalações de caráter doméstico que irão permitir uma monitorização mais próxima dos resultados de compostagem ao longo do tempo.
O Apoio do COMPETE 2020
O projeto Ecoplast é cofinanciado pelo COMPETE 2020 no âmbito do Sistemas de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Copromoção, envolvendo um investimento elegível de um milhão de euros, o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 707 mil euros.
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