Grupal Art participa en un proyecto internacional para optimizar los procesos de recuperación de residuos metálicos

Grupal Art, empresa instalada en Lliçà de Vall, Barcelona, y dedicada al reciclaje de subproductos de aluminio participa en Revamp Project, un proyecto internacional que busca mejorar toda la tecnología asociada al tratamiento de todo de residuos y subproductos de aluminio, acero y plomo para obtener una mayor calidad. Actualmente, su producto final son aleaciones de aluminio de segunda fusión en forma de lingotes destinados a fundiciones que mediante un proceso de fusión y colada realizan piezas para multitud de sectores. El objetivo del proyecto Revamp es mejorar la tecnología del proceso para obtener un producto final de mejor calidad. Francesc Peregrín Monros, CEO de Grupal Art, nos explica con detalle en qué consiste el proyecto y su implicación en él.

Grupal Art se dedica al reciclaje de todo tipo de subproductos y chatarras, siendo su principal subproducto reciclado las virutas de aluminio procedentes de mecanizado y conformado. “Somos especialistas en este subproducto con tecnología puntera para su tratamiento; comporta mayor complejidad que otros subproductos puesto que supone unas tareas previas de preparación antes de su fusión y refino, tales como cribado, centrifugado, secado, etc. para eliminarlos aceites y taladrinas presentes. También se separan magnéticamente las virutas de hierro que puedan contener, dado que el hierro es un contaminante importante en las aleaciones de aluminio. Este proceso nos permite obtener calidades superiores a las empresas que trabajan con subproductos estándar como serían chatarras convencionales”.

Desde principios del 2020 Grupal Art participa en el proyecto Revamp —dentro del marco europeo Horizon 2020—, desde dos áreas de trabajo: el tratamiento de los datos de producción, mediante un proceso de inteligencia artificial, para mejorar dicho proceso; englobando eficiencia energética y eficiencia del propio proceso; y desarrollando un software de inteligencia artificial, junto con el centro tecnológico Eurecat, para optimizar el producto final minimizando al máximo la cantidad de impurezas que pueda contener. Ello implica la combinación inteligente de las impurezas recibidas a fin de reducir los contenidos de impurezas problemáticos y obtener las mejores propiedades mecánicas posibles.

Por ello apuntan: “Hay que tener en cuenta que las impurezas no se pueden eliminar, sino que la metodología para reducir la cantidad de éstas en cuanto a porcentaje se basa en la combinación de aquellas impurezas que se compensen las unas con las otras”. Es decir, junto con el aluminio que suministran, hay presencia de pequeñas cantidades de hierro, cobre, magnesio, manganeso, etc. que no pueden superar una cantidad proporcional determinada para poderse considerar dentro de los límites establecidos por las normas europeas. Esto se logra con la combinación más ajustada posible y, cuando se ‘juega’ con 20 posibles elementos, se requiere de un software avanzado potente.

Precisamente esto es lo que está desarrollando conjuntamente con Eurecat en base a los datos industriales reales proporcionados por Grupal Art. De hecho, en su planta de Lliçà de Vall, la empresa tiene ya implantado un software de desarrollo propio de programación cerrada —Proyecto RETPAAR del programa Acció – Innotec 2018- R+D—, mientras que el que está desarrollando Eurecat se basa en inteligencia artificial, de modo que ‘aprenderá’ de los errores.

Asimismo, en Grupal Art también han implantado un sistema que controla digitalmente, y en continuo, el consumo de gas, consumo de oxígeno, consumo eléctrico, en cada uno de los procesos, para obtener un completo control de datos que está llevando a cabo, el centro de investigación alemana el Fraunhofer-Gesellschaft también dentro del proyecto Revamp.

Uno de los retos a los que se enfrentan empresas recicladoras como Grupal Art es la problemática de tratar virutas no homogéneas, es decir, con mezcla de diferentes composiciones y diferente contenido en impurezas metálicas. Hasta ahora, el procedimiento era tomar de una carga de 25 toneladas, diferentes muestras de 1 kilo para analizar. Si se trata de chatarra sólida, la toma se analiza en un espectrómetro y se obtiene un resultado fiable. Pero la viruta, por sus pequeñas dimensiones, se debe fundir en un horno de laboratorio para obtener una pieza sólida y así poder llevar a cabo su análisis en un espectrómetro de emisión óptica. Sin embargo, si el camión no es homogéneo, estas muestras no son realmente representativas del total de la carga.

Con el proyecto Revamp se pretende analizar el global del camión de viruta mediante dos tecnologías:

1. Análisis por neutrones LSS (Large Sample Sensor), desarrollado por un centro de energía nuclear NCBJ (Narodowe Centrum Badan Jadrowych) de Polonia, que supone analizar los rayos Gamma emitidos por la muestra metálica al hacer interactuar neutrones con el material. En las instalaciones de Grupal Art, Lliçà de Vall, es donde se ha acordado implantar la prueba piloto dentro del campo de actuación de aluminio para analizar muestras heterogéneas de subproductos de aluminio. Es un proceso muy innovador puesto que hasta ahora esta tecnología solo se había usado con materiales cerámicos, nunca con materiales metálicos.
2. La segunda técnica será mediante tecnología láser LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) que se usa ya en las plantas de separación de metales, donde analizan en décimas de seguro —1.000 análisis espectrométricos por minuto—, el material que pasa por las cintas de la planta, y detectan cada partícula. La diferencia es que, en estas instalaciones, el láser se usa para separar el material, en el caso del proyecto Revamp, el LIBS se aplicará para analizar la composición química del total del camión de chatarra, haciéndolo pasar por unas cintas o ‘belt conveyors’, con el láser instalado en la parte superior, de modo que a medida que avance el camión, el LIBS analizará su contenido partícula a partícula, informando de la composición química media de cada uno de los materiales que se encuentran entre la chatarra.

El objetivo final es el mismo: analizar el contenido total del camión de chatarra y saber el porcentaje medio de cada uno de los elementos que la contienen, para determinar si el subproducto resultante está dentro de los parámetros admitidos por la norma europea.

Este proyecto pretende dar respuesta a la creciente necesidad, y demanda, de recuperar la máxima cantidad posible de materiales, en especial de aluminio.

Las exigencias técnico-mecánicas de las aleaciones de aluminio son cada vez más estrictas por parte del cliente final, pero, a su vez, cada día hay más chatarras en el mercado que se rechazan por su complejidad para tratarlas debido a su heterogeneidad y su alto contenido en impurezas metálicas. Esto es debido al incremento de aleaciones y combinaciones de materiales, (materiales compuestos) pero aquí radica la fuerza y donde Grupal Art puede demostrar su know-how: “Desde hace años que contamos con un software propio, para determinar el porcentaje de virutas heterogéneas y elevado contenido en impurezas que podemos tratar, con el fin de obtener aleaciones de aluminio que cumplan los estándares de la normativa europea”.

Pero lo importante de la economía circular no es tanto en recuperar o reciclar sino evitar que ningún producto quede fuera del circuito, lo que significaría que acabara en vertederos, que es lo que queremos evitar. Y para integrar todos los materiales en el circuito de recuperación, que hoy nos encontramos, necesitamos de la tecnología más avanzada posible, para separar al máximo de las impurezas, ¡y que sea rentable! Porque está claro que, al final, la inversión en tecnología y el proceso debe ser asumible por la empresa. Esta visión es la que nos ha llevado a desarrollar tecnologías para recuperar virutas que nadie quería por estar muy contaminadas. Y más cuando las virutas están, no solo contaminadas, si no contaminadas de manera no homogénea. Ello supone un reto importante que solo con tecnología muy específica puede recuperarse al máximo sin y de manera rentable. Aquí es donde entra el proyecto Revamp y las tecnologías que se están desarrollando y que deberá permitir rebajar el coste de la viruta heterogénea reciclada.

Entre los sectores usuarios de los materiales producidos por se encuentran desde fundiciones de aluminio hasta empresas que requieren de aleaciones especiales con requerimientos físico-mecánicos muy elevadas, como piezas para ferrocarril de alta velocidad, el mundo de la motocicleta de competición, entre otros como mobiliario urbano. Y principalmente el de la automoción, donde el paso hacia la electromovilidad y las necesidades de aleaciones cada vez más ligeras —para disminuir el peso del vehículo—, hacen que este mercado demande cada vez más aleaciones de aluminio y con exigencias mucho mayores. Pero no solo automoción sino movilidad en general, donde entran también en juego los patinetes eléctricos, la bicicleta, etc.

Grupal Art participa con el centro tecnológico Eurecat en otros proyectos, tales como el proyecto Valne (Desarrollo de nuevos productos a partir de procesos innovadores para la valorización de escorias negras) —dentro de la Agencia de Residuos de Catalunya—. El proyecto Valne investigará y desarrollará nuevos procesos de síntesis hidrotermal necesarios para transformar los residuos procedentes de la fundición del aluminio en materiales avanzados, como zeolitas y nano-alúminas, con potencial aplicabilidad en el tratamiento de aguas.