Aerogels multifuncionals biodegradables com a alternativa al plàstic
maig 26, 2023
Neurociència híbrida per aconseguir l’excel·lència en la recerca en rehabilitació motora i trastorns neuromusculars
juny 19, 202331/05/2023
Actualment, els dispositius de refrigeració utilitzats en aparells domèstics, industrials i de transport es basen en la compressió de vapor d'hidrofluorocarburs (HFC), cosa que té un alt potencial d'escalfament global (GWP, acrònim en anglès de Global Warming Potential). En aquest sentit, el ràpid creixement del sector de la refrigeració ha fet que l'alliberament d'HFC origini prop del 3% de les emissions mundials de gasos d'efecte hivernacle.
La normativa actual, que s’adreça a eliminar-los progressivament, ha encoratjat el desenvolupament de noves tecnologies alternatives per a la refrigeració amb un potencial d'escalfament atmosfèric (PEA) menor. Les més prometedores i respectuoses amb el medi ambient són els processos d'intercanvi de calor associats a transformacions mecàniques en materials sòlids, relacionades amb l’efecte mecanocalòric (MC), com l’efecte elastocalòric (EC) i barocalòric (BC). Els efectes EC i BC s'indueixen mitjançant una transformació de fase (cristal·lització/fusió), que genera escalfament/refredament mitjançant canvis en la deformació per tracció (EC) o per pressió hidrostàtica (BC) del material, respectivament. Recentment, el cautxú natural ha sorgit com un material excel·lent amb efecte MC, i que mostra efectes EC i BC a una tensió aplicada baixa o moderada en un rang de temperatures òptim per a aplicacions domèstiques.
A diferència de la majoria dels materials calòrics, el cautxú és tou, de baix cost i d'origen biològic, unes qualitats que resolen simultàniament alguns dels principals problemes d'enginyeria i sostenibilitat de la refrigeració artificial. Tot i això, malgrat l'enorme potencial del cautxú natural, aquest no s'ha utilitzat fins ara de manera eficient en prototips per a tecnologies de refrigeració avançades.
En aquest context, es desenvolupa el projecte en què treballa el grup de recerca Plàstics i Compòsits Ecològics (e-PLASCOM) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), i el Centre Català del Plàstic (CCP), l'objectiu del qual és dissenyar nous materials ad hoc basats en cautxú, amb composicions i geometries específiques, per ser integrats de manera òptima tant en tecnologies EC com BC a escala de prototip.
Per aconseguir-ho, es proposa processar els materials amb la composició adequada, barrejant eventualment amb cautxú de rebuig procedent de pneumàtics, cercant una alta vida a fatiga, així com una alta capacitat de cristal·lització per assolir les propietats EC i BC esperades.
En el marc del projecte, es treballa en mètodes de processament a escala de laboratori i de planta pilot per al disseny de materials tant per a la investigació fonamental com per a la comercialització de dispositius EC i BC. Les provetes basades en cautxú natural s'assagen en models de tracció i compressió al laboratori i per a l’ús ad hoc en prototips EC i BC.
Pressupost i finançament
El projecte està dotat d'un pressupost de 81.880 € i ha obtingut finançament a través del Pla Estatal de Recerca Científica i Tècnica i d'Innovació 2021-2023 (Agència Estatal de Recerca). Té una durada de dos anys (desembre 2022 – novembre 2024).
Tecnologia
Sector
Vols saber més?
Projectes Relacionats
- El grup de recerca Tecnologia Orientada a la Comunitat (TOC) de la UPC, en col·laboració amb el Centre d'Estudis Porcins de Catalunya, lidera el projecte AEROFER, que té com a objectiu evidenciar la viabilitat de fertilitzants líquids provinents de dejeccions ramaderes porcines en el cultiu aeropònic, per extrapolar-ho posteriorment també als cultius convencionals, tancant d’aquesta manera el cercle de residu a recurs, amb un impacte mediambientalment positiu pel territori.
- El Laboratori d’Enginyeria Marítima de la UPC participa en projecte europeu que ajudarà a millorar la gestió de la contaminació per plàstics a la Mediterrània nord-occidental i la conscienciació ambiental de la ciutadania en la preservació del medi marí.
- El projecte, liderat des del grup de recerca en Enginyeria Paperera (CELBIOTECH) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), neix amb l’objectiu d’obtenir diferents subproductes a partir del residu generat durant el cultiu del cànem industrial, la canemuixa. Els processos proposats són tecnologies que ja s’utilitzen actualment en biorefineries i en la indústria del paper però amb altres matèries primeres.
- Els sistemes de tractament d’aigües residuals basats en microalgues han demostrat que es poden recuperar nutrients de les aigües residuals i produir biomassa valuosa per a aplicacions agrícoles, alhora que es recupera energia mitjançant la digestió anaeròbica de la biomassa residual. En el projecte Cyan2Bio, en què participa el Grup d'Enginyeria i Microbiologia del Medi Ambient(GEMMA) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), es farà un pas més enllà en la valorització de la biomassa de microalgues per obtenir biopolímers aptes per ser transformats en bioplàstics juntament amb pigments, reemplaçant així els materials d’origen fòssil.
