Con capacidad para más de 200 aeronaves que no vuelan, el aeropuerto de Teruel es el mayor cementerio de aviones de Europa. Esta ciudad española ofrece un clima seco ideal para el almacenamiento a largo plazo de aeronaves. Pero el de Teruel es solo uno: hay cientos de cementerios de aviones repartidos a lo largo y ancho del planeta, sobre todo en zonas desérticas y despobladas. Son residuos de un desarrollo tecnológico que a día de hoy solo sabemos almacenar.
Más del 50% del peso total de cada avión son composites o materiales compuestos que no se reciclan. Y no se fabrican solo aviones con ellos: están presentes en abundancia en productos tan diversos como palas de aerogeneradores, carrocerías de automóviles, embarcaciones deportivas y todos los componentes electrónicos.
Esto refleja su creciente importancia en la economía global y su potencial para revolucionar sectores tradicionales. El dilema es que es muy complejo reciclarlos. Cada vez que se fabrica un avión o una pala aerogeneradora, se emplea nuevo composite, aunque los cementerios estén llenos.
La acumulación de coches, aviones y palas de aerogeneradores como residuos en vertederos supone la pérdida de valiosos recursos y hace que dependamos de materias primas vírgenes que finalmente se acumularán en vertederos.
Necesitamos desarrollar tecnologías de reciclaje eficientes y promover una economía circular para mitigar el impacto ambiental de los composites y asegurar un futuro más sostenible. En ello estamos, y hemos encontrado cómo hacerlo con agua.
Agua para reciclar
El grupo de fluidos supercríticos de la Universidad de Cádiz (UCA) lleva décadas investigando procesos con agua a alta presión y temperatura para el tratamiento de residuos.
En los últimos años hemos desarrollado con éxito un proceso para disolver la resina que contienen los materiales compuestos o composites y liberar sus fibras de carbono conservando su estructura y sus propiedades mecánicas.
Doctorando haciendo un experimento de reciclaje con agua a presión con el equipo de tratamiento hidrotérmico. CC BY
Cómo lo hacemos
Empresas del sector aeronáutico nos proporcionan pequeños trozos de residuos de composites procedentes de aeronaves que ya no están en uso. El material va a parar al interior de nuestro reactor de laboratorio, el tanque que usamos para el proceso. Dentro, lo sumergimos en agua, que se calienta hasta 300 ºC, poco más de la temperatura que llega a alcanzar un horno doméstico.
A esta temperatura se genera una presión de hasta 100 atmósferas dentro del recipiente, como si estuviéramos a 1.000 metros de profundidad en el mar. Con estas condiciones de presión y temperatura, se deja en contacto el material, un catalizador y el agua durante una hora para que el agua vaya disolviendo toda la resina y deje limpias las fibras de carbono.
Gracias a esto, la UCA ha sido incluida en un ambicioso proyecto con empresas (proyecto RECICOM, liderado por la empresa Titania) para avanzar en el desarrollo de un proceso industrial que permita por primera vez producir nuevos composites de altas prestaciones a partir de material reciclado.
Primero hemos llevado el proceso a escala de laboratorio en la UCA, y posteriormente hemos empezado a trabajar a mayor escala en las instalaciones de la empresa Fluidmecánica Sur.
Un dron pionero
Las fibras de carbono recuperadas han sido analizadas y se ha comprobado que conservan su estructura y sus propiedades mecánicas, por lo que pueden tener una segunda vida y formar parte de nuevos productos (material deportivo, coches, aviones, etcétera).
Con las fibras recuperadas hemos fabricado nuevas piezas de composites, pero como por ahora trabajamos a pequeña escala y no podemos construir un avión, hemos empezado por aplicarlo a una aeronave mucho más pequeña.
En colaboración con la empresa Drontools, se ha construido un primer dron de demostración, que cumple perfectamente las mismas funciones que cualquier modelo actual construido con fibras de carbono vírgenes de elevado coste energético y económico.
El dron experimental fabricado con material de aeronaves reciclado por la UCA.
De un avión podría sacarse fibra reciclada para ¡cientos de drones!, pero el objetivo real es hacer el reciclado de grandes piezas de composite para construir de forma sostenible nuevos aviones.
La posibilidad de recuperar fibras de carbono con la tecnología hidrotérmica ya es una realidad, evitando la generación de miles de toneladas de residuos de composite y dando una segunda vida a materiales cuya fabricación original fue muy costosa desde el punto de vista económico, energético y medioambiental.
Este primer dron es solo la avanzadilla.
Juan Ramón Portela Miguélez, Catedrático de Universidad en el área de Ingeniería Química, Universidad de Cádiz.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
