La dura travesía hacia la reutilización de la fibra de carbono

La separación y recuperación de las fibras y polímeros que componen estos materiales son procesos complejos que aún están lejos en muchos casos de acercarse a la viabilidad comercial

El uso de la fibra de carbono está muy generalizado en industrias como la aeronáutica, la espacial y la automovilística, dadas sus propiedades mecánicas y su ligereza. Al reciclar este material compuesto se evita el impacto ambiental derivado del vertido o la incineración de residuos que contienen fibras de carbono y, por otro lado, «utilizar fibra reciclada implica fabricar menos fibra de carbono virgen, cuyo proceso de producción es altamente exigente desde el punto de vista energético», explica Alex López, profesor del departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente de la UPV/EH.

La fibra de carbono reciclada presenta unas propiedades mecánicas inferiores a las que tenía la fibra antes de dicho proceso. Por ello, «se puede utilizar en aquellos sectores en los que esas prestaciones mecánicas sean suficientes y la forma en la que la fibra reciclada esté dispuesta sea aplicable a los procesos de fabricación», indica el docente. Por ejemplo, no será posible utilizar una fibra de carbono reciclada del ala de un avión para fabricar de nuevo otro elemento estructural del avión, «pero quizás sí para un reposabrazos o una raqueta de pádel».

Pero reciclar este material no es sencillo, al menos por ahora. Llevar esos desechos a vertederos «no es una vía sostenible, y necesitamos procesos o tratamientos alternativos para poder reutilizarlos o reciclarlos pero que a su vez sean técnica y económicamente viables», subraya Agustín Chiminelli, investigador del Instituto Tecnológico de Aragón (Itainnova). Es todo un reto porque no resulta fácil «ni separar y recuperar las fibras y los polímeros con los que se fabrican, ni transformar los desechos en subproductos que puedan utilizarse luego como cargas, refuerzos o materias primas de valor para otros procesos con costes competitivos, ni encontrar formas de dar un segundo uso al compuesto en las que podamos seguir sacando provecho de sus altas prestaciones», puntualiza.

Teniendo en cuenta que la legislación cada vez es más restrictiva en cuanto a la gestión de este tipo de materiales en el fin de su vida útil, se está impulsando el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan incorporar de nuevo a la cadena productiva los composites al final de su vida útil con un coste aceptable, contribuyendo

a la economía circular de estos materiales. «Hasta el momento se está trabajando en tres procesos de reciclaje de composites de carbono: mecánico, químico y térmico», cuenta Koldo Gondra, responsable del Ámbito Composites Sostenibles 4.0 del centro tecnológico Gaiker. El reciclaje mecánico consiste en procesos de trituración mecánica

para reducir los desechos a materiales reciclados; el térmico implica procesos para descomponer el material de desecho para obtener material (fibra, aceites, etc.) y energía (pirólisis) y en el químico se disuelve la matriz de las fibras en un medio reactivo químico (solvólisis). «Hasta la fecha, el proceso de pirólisis ha sido el más desarrollado para reciclar matrices reforzadas con fibra de carbono y ha alcanzado una escala industrial comercialmente explotada», añade Gondra. En la actualidad existen diversos grados comerciales de fibra de carbono recuperada y empresas europeas que han comenzado la comercializan de la fibra de carbono y los productos intermedios fabricados a partir de estas, «en general con formato hilo cortado, y mantas o mats no tejidos», matiza Gondra.

Proyectos

En 2016 un grupo de investigadores de la UPV/EHU, entre ellos Alexander López, patentaron un método para reciclar el 100% de los residuos de materiales de fibra de carbono, que se utilizan casi exclusivamente como material de refuerzo para piezas plásticas. «Una de las maneras en las que se pueden recuperar estas fibras de carbono de los residuos que las