Bioplásticos en la industria el automóvil

Madrid Rodríguez, Jorge Manuel (2020). Bioplásticos en la industria el automóvil. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Bioplásticos en la industria el automóvil
Author/s:
  • Madrid Rodríguez, Jorge Manuel
Contributor/s:
  • Martínez Urreaga, Joaquín
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: November 2020
Subjects:
Freetext Keywords: bioplástico, automóvil, poli(ácido láctico) (PLA), escenarios de fin de vida, rejilla, selección de materiales
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Química Industrial y del Medio Ambiente
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

A lo largo de su ciclo de vida, los plásticos pueden presentar sustanciales ventajas respecto de otros materiales, pero hay un problema importante al final de su vida útil, donde una gestión deficiente de los residuos plásticos puede acarrear un notable impacto tanto medioambiental como social. Dentro de este enorme abanico de polímeros entran los bioplásticos), que pueden clasificarse en biobasados, si proceden de una fuente natural renovable (bio-PE, PET, PTT), biodegradables, si se descomponen en el medio en cortos intervalos de tiempo (PCL, PBAT) y en biobasados y biodegradables cuando cumplen ambas condiciones (PLA, PHA, PBS). Los plásticos biobasados se establecen como una alternativa a los plásticos convencionales derivados del petróleo (PP, PE, PVC…), desmarcándose de la problemática de un recurso contaminante, de precio fluctuante, y en vías de agotamiento. Especial mención debe hacerse del poli(ácido láctico), bioplástico presente en numerosos sectores como el alimentario, el biomédico y el automovilístico por ser un plástico económico, versátil y respetuoso con el medio ambiente. Sus propiedades mecánicas lo colocan a la altura de plásticos habituales como el PET y el PE. El gran inconveniente de este bioplástico es su elevada degradación por el calor, cualidad poco deseable en la aplicación automovilística. La adición de aditivos y cargas permiten mejorar esta y otras propiedades para convertirlo en un material competitivo. Las piezas elaboradas en PLA siguen los mismos procesos de fabricación que los plásticos convencionales (moldeo por inyección, moldeo por soplado, termoconformado o extrusión), siendo de especial importancia la fabricación aditiva, tecnología con el crecimiento más rápido en la historia de la industrialización, que encuentra en el PLA a uno de los termoplásticos de uso más habituales. Además de los bioplásticos, dentro de la opción de materiales “verdes” se encuentran los biocomposites. Tanto la matriz de estos compuestos como las fibras o refuerzos, o ambos, poseen un origen natural. Las fibras naturales muestran numerosas ventajas respecto de las sintéticas, empezando por un reducido impacto medioambiental, menor coste por su facilidad en la mecanización y un ahorro energético de hasta el 83% en la elaboración de una malla natural frente a una de fibra de vidrio. Las barreras que deben subsanarse en esta área son el peor acabado superficial, la heterogeneidad de las partes y la baja resistencia a la humedad y al fuego. La automoción y el transporte han acaparado el 1% de los 2,11 millones de toneladas de bioplásticos producidos en 2019. Los motivos que conducen a los fabricantes de automóviles al uso de bioplásticos, además de las buenas propiedades comentadas con anterioridad, son, entre otros, el compromiso en términos de medio ambiente, el cumplimiento de regulaciones crecientemente restrictivas, la innovación y el avance hacia nuevos materiales y la visibilidad de imagen “verde” que supone la incorporación de estos plásticos. Los bioplásticos más empleados en automoción son las bio-poliamidas (PA-11, PA-6,11), que suponen el 10%, empleadas en tanques y radiadores, las poliolefinas biobasadas, que se pueden encontrar en parachoques, alerones, interior de puertas y en la batería, fibras naturales en el panel de instrumentos, asientos y revestimientos, y el ya nombrado PLA, uno de los bioplásticos en mayor desarrollo en el sector, y que aparece en las tapicerías, maleteros e incluso en piezas exteriores. La fabricación aditiva ha creado un nuevo campo de trabajo con una enorme flexibilidad para la fabricación de piezas de alta complejidad, llegando incluso hasta el mundo del automovilismo de competicióndonde las piezas no se fabrican en grandes lotes, sino que son elementos generalmente unitarios.

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Item ID: 65595
DC Identifier: http://oa.upm.es/65595/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:65595
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 03 Dec 2020 16:29
Last Modified: 01 Feb 2021 23:30
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