El Congreso internacional VDI PIAE analiza en Mannhein el futuro del plástico en la automoción

Durante dos días, el 19 y 20 de junio, en Mannheim (Alemania), todo girará en torno al uso de plásticos en los automóviles. En el Congreso internacional VDI PIAE, los visitantes podrán asistir a más de 60 ponencias de expertos, a un encuentro del sector con 80 expositores alemanes e internacionales y a la sala de exposición de automóviles.

Un ejemplo destacado y muy práctico del uso de materiales sostenibles y el empleo de materiales reciclados será el coche de exposición basado en el Škoda Enyaq, que se exhibirá en el PIAE de Mannheim. (Foto: Škoda)

Sin embargo, el concepto de sostenibilidad también requiere la creación de ciclos para los plásticos de alta calidad. Por eso, ahora se pide a los recicladores, ingenieros de procesos y desarrolladores de materias primas y componentes que desarrollen ciclos para estos materiales reciclables. “Todavía estamos al principio y necesitamos más tecnologías económicas de clasificación y procesamiento para garantizar la calidad constante necesaria de los plásticos técnicos reciclados. En mi opinión, establecer esta economía circular es el mayor reto al que se enfrenta la industria del plástico en los próximos años”, afirma Drescher.

Con el denominado "reciclado mecánico avanzado" de plásticos procedentes de residuos domésticos, Borealis ha dado un paso hacia la economía circular y ofrece una cartera de compuestos de PP con un contenido de PCR superior al 25%. (Foto: Tomra).

Un ejemplo muy práctico del uso de materiales sostenibles y reciclados será el coche de exposición basado en el Škoda Enyaq, que se exhibirá en Mannheim. “El cambio climático nos afecta a todos. Así que tenemos que hacer algo para reducir el impacto de la huella de carbono, por ejemplo utilizando materiales sostenibles”, afirma Dalibor Kopác, Ingeniero de Desarrollo en el campo de la Corrosión, la Intemperie y el Desarrollo de Materiales en Škoda Auto a.s. en Mladá Boleslav, República Checa.

En su ponencia en PIAE, describirá el uso de materiales reciclados para piezas que antes no eran posibles, utilizando el coche de exposición como ejemplo. “La novedad es el uso mucho más amplio de materiales sostenibles en el vehículo. Se trata principalmente de plásticos reciclados, con especial atención a los reciclados postconsumo, los monomateriales y las aplicaciones de circuito cerrado. Este enfoque de sostenibilidad se utiliza en unas 20 piezas, por ejemplo, en los parachoques, las fundas de los asientos, los paneles de las puertas, el techo interior o el portón trasero”, explica Kopác.

El principal potencial del enfoque de sostenibilidad reside claramente en la reducción del consumo de recursos para la producción de plásticos y en la utilización de residuos o material usado anteriormente. “Pero también nos estamos preparando para los futuros requisitos legales de la Directiva de la UE sobre vehículos al final de su vida útil”, afirma Kopác.

En el marco del proyecto de investigación "ECo2Floor" se ha desarrollado un nuevo concepto global sostenible para los bajos del vehículo. Los conceptos de materiales utilizados actualmente en los vehículos se han sustituido por materiales compuestos reforzados con fibras naturales. (Imagen: Audi).

La Comisión de la UE ha revisado las normas vigentes sobre reutilización, reciclado y valorización de vehículos y ha presentado una propuesta en julio de 2023. La nueva versión de la Directiva de la UE sobre vehículos al final de su vida útil, que se está revisando actualmente y aún no se ha finalizado, estipula un contenido obligatorio de plástico reciclado del 25% de la cantidad total de plástico del vehículo para todos los vehículos nuevos que se vayan a homologar en la UE. La legislación se centra claramente en los reciclados postconsumo (PCR), que idealmente proceden de procesos de reciclado mecánico; el 25% de la cuota del 25% de PCR mencionada debe proceder del reciclado de plásticos de vehículos al final de su vida útil. Es decir, el 6,25% de la cantidad total de plástico.

“Para cumplir esta cuota de reciclado exigida, esencialmente todas las piezas grandes de plástico dentro y alrededor del vehículo deben fabricarse con reciclado o contenido reciclado, por ejemplo, parachoques, umbrales o embellecedores”, afirma Georg Grestenberger, director de Marketing de Aplicaciones - Interior de Automoción, Movilidad de Borealis Polyolefine GmbH en Linz, Austria. “Con alrededor de un tercio, el polipropileno representa la mayor proporción de plásticos en los automóviles. Por tanto, el polipropileno y los compuestos de polipropileno en particular también tendrán que contribuir de forma significativa y desproporcionada al cumplimiento de los objetivos de reciclado”, prosigue Grestenberger.

En Mannheim, Grestenberger demostrará cómo puede lograrse esto con el ejemplo del PP reciclado postconsumo para aplicaciones de alta calidad en el interior de automóviles. “Borealis ha dado un gran paso hacia la economía circular con el llamado 'reciclaje mecánico avanzado' de plásticos procedentes de residuos domésticos. Ahora ofrecemos una cartera de compuestos de PP con más de un 25% de contenido de PCR. Estos materiales permiten a nuestros clientes producir componentes de plástico que cumplen los requisitos actuales de la automoción”, afirma, nombrando áreas de aplicación. Está previsto que los primeros proyectos entren en producción en serie en 2024.

"El principal potencial del enfoque de sostenibilidad de Škoda reside en la reducción del consumo de recursos para la producción de plásticos y en la utilización de residuos o material previamente utilizado. Pero también nos estamos preparando para los futuros requisitos legales de la Directiva de la UE sobre vehículos al final de su vida útil", afirma Dalibor Kopác, Ingeniero de Desarrollo de Škoda. Imagen: Škoda

En el marco de un proyecto de investigación de un consorcio de desarrollo, se ha desarrollado un concepto global completamente nuevo y sostenible para los bajos de los vehículos que se utilizarán en las futuras plataformas de vehículos eléctricos. Los socios del proyecto, Audi AG, Röchling Automotive SE, BBP Kunststoffwerk Marbach Baier GmbH, Fraunhofer Institute for Wood Research Wilhelm-Klauditz-Institute WKI y el Thuringian Institute for Textile and Plastics Research (TITK), han conseguido sustituir en este proyecto los conceptos de material utilizados actualmente en los vehículos por compuestos reforzados con fibras naturales. “El desarrollo de unos bajos de vehículo sostenibles ha abierto un desafiante grupo de componentes con una elevada proporción de plástico para el uso de materiales naturales. Hasta ahora, los componentes compuestos de fibra natural se han utilizado principalmente como piezas de adorno sin tareas mecánicas significativas en los automóviles. Sin embargo, las piezas de gran superficie de los bajos del vehículo consideradas en el proyecto tienen elevados requisitos en términos de comportamiento a la flexión y al impacto”, afirma Fabian Groh, Director de Proyecto de Predesarrollo, Sistema de Cultivo de Desarrollo de Audi AG en Neckarsulm, al describir el reto. En el desarrollo de los bajos de la carrocería se sustituyeron las fibras de vidrio como material de alto rendimiento por materiales naturales como fibras de lino, cáñamo y celulosa. El resultado fueron componentes de los bajos con un contenido de fibra natural de hasta el 45%. Además, se prescindió por completo del polipropileno virgen; sólo se utilizaron materiales reciclados.

Las piezas producidas se sometieron a pruebas intensivas tanto a nivel de componentes como en ensayos en carretera. “El grato resultado de estas pruebas es que los nuevos materiales desarrollados cumplen todos los requisitos estándar para los componentes de los bajos y han demostrado ser adecuados para la producción en serie. Ni el uso de fibras naturales ni la utilización de materiales reciclados postconsumo suponen una pérdida significativa de propiedades para el cliente”, confirma el experto sobre su relevancia práctica.

Según Groh, los nuevos materiales desarrollados son adecuados para todos los conceptos de componentes utilizados en los bajos de los vehículos del Grupo VW. Se han desarrollado alternativas sostenibles para los materiales allí utilizados. “Esto afecta a un conjunto de unos 10 kilogramos en cada vehículo. Así que podemos hablar sin duda de un gran potencial de volumen con gran relevancia industrial”, afirma al describir el posible potencial de aplicación.

Además de los temas de sostenibilidad, el programa del PIAE de este año vuelve a ofrecer una visión general de sofisticados ejemplos de componentes, procesos de fabricación, métodos de simulación y aplicaciones de construcción ligera. ¿Y qué caracterizará a los conceptos de vehículos del futuro? “Para que la movilidad individual siga siendo posible en el futuro, el vehículo debe seguir siendo socialmente aceptable y asequible. Al mismo tiempo, el vehículo del futuro debe ser eficiente desde el punto de vista energético, ligero y respetuoso con el medio ambiente”, afirma Thomas Drescher, Presidente del Congreso, identificando las piedras angulares globales y esenciales para el desarrollo de vehículos.

“Los nuevos materiales desarrollados cumplen todos los requisitos estándar para los componentes de los bajos y han demostrado su idoneidad para la producción en serie. Ni el uso de fibras naturales ni de reciclados postconsumo conlleva una pérdida significativa de propiedades para el cliente”, afirma Fabian Groh, Development Cultivation System de Audi.Imagen: Audi