Novos materiais de base biológica melhoram a circularidade de produtos complexos multimaterial

Para se ter uma ideia da dimensão do problema, em 2019, a produção e incineração global de plásticos gerou 850 milhões de toneladas de CO₂. Este número, alarmante por si só, leva-nos a questionar como podemos reduzir a dependência dos plásticos tradicionais e explorar alternativas sustentáveis para produtos mais complexos, que exigem durabilidade, resistência e, ao mesmo tempo, uma solução de fim de vida.

Neste contexto, o projeto europeu Cubic, que reúne um consórcio de 13 parceiros de 8 países, tem como alvo os produtos multimaterial, nomeadamente os que combinam compósitos e termoplásticos, como uma garrafa para hidrogénio pressurizado ou um painel de assento de automóvel. Ambos os exemplos são representativos de produtos de alto desempenho em setores-chave como o automóvel e o armazenamento de energia. Com base na premissa fundamental de tornar estes produtos mais sustentáveis, a investigação centra-se na substituição dos plásticos tradicionais por alternativas de base biológica e na adaptação dos processos de fabrico e reciclagem. A investigação com materiais de base biológica é uma parte essencial do trabalho desenvolvido no centro tecnológico Aitiip (Saragoça, Espanha), que coordena o projeto Cubic.

Os assentos de automóvel tradicionais são principalmente feitos de poliamida ou polipropileno, reforçados com fibra de vidro. Embora o seu ciclo de vida possa ser relativamente longo, são reciclados apenas mecanicamente, o que significa que a qualidade do material resultante diminui em comparação com o original. Para alterar esta tendência, o projeto Cubic propõe a utilização de poliamidas de origem vegetal, que não só oferecem propriedades mecânicas semelhantes, como também reduzem as emissões de CO₂ até 39% ao longo de todo o ciclo de vida do produto. Um aspeto essencial a considerar é a adaptação dos processos de fabrico. Em vez de utilizar métodos convencionais que não têm em conta o fim do ciclo de vida do produto, o Cubic integra processos flexíveis, como a moldagem por transferência de resina termoplástica (T-RTM). Este método permite que os precursores de poliamida polimerizem in situ, formando a estrutura plástica do assento.

A inteligência artificial desempenha um papel fundamental neste processo, já que os modelos preditivos ajudam a otimizar as propriedades dos materiais e os processos de fabrico, aumentando o rendimento em até 10%.

Desde o momento em que o produto é concebido, é necessário pensar não só no material e no processo de fabrico, mas também na forma como o fim de vida do produto vai ser gerido. No caso do Cubic, que se dedica a produtos multimaterial, a reciclagem química revelou-se a melhor opção. Ao contrário da reciclagem mecânica, em que a qualidade do material diminui, a reciclagem química permite que as poliamidas sejam decompostas e que os componentes originais sejam recuperados e reutilizados noutros processos.

A investigação levada a cabo no âmbito deste projeto mostra que a combinação de biomateriais, tecnologias avançadas e design ecológico é a forma de transformar produtos do quotidiano, desde garrafas pressurizadas a assentos de automóveis, em soluções amigas do ambiente.

O consórcio acredita que “a abordagem do Cubic pode ser extrapolada para outros produtos e setores, permitindo-nos vislumbrar um futuro mais sustentável em que a chave do progresso reside na colaboração e na inovação”.