INOVAÇÃO PARA A SUSTENTABILIDADE NA INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS

que foram especificados a partir de produtos típicos identificados pelos copromotores industriais. Contempla o desenvolvimento de metodologias para implementar a avaliação de ciclo de vida (ACV) a produtos de plástico, partindo dos casos de estudo referidos, bem como implementar os modelos de ciclo de vida e inventários aos mesmos, incluindo um cenário de produção convencional (Business as Usual) como referência para comparação com cenários alternativos.

O projeto S4Plast | Sustainable Plastics Advanced Solutions é um projeto mobilizador que agrega 16 copromotores, dos quais nove empresas (Iber-Oleff, OLI, Erofio Atlântico, Neutroplast, Cabopol, Edilásio, ITJ, 3Dtech, WeADD) e sete Entidades Não Empresariais (CENTIMFE, Universidade do Minho, Instituo Superior Técnico, Politécnico de Leiria, Universidade de Coimbra, Universidade de Aveiro, Pool-Net).

O projeto S4Plast, que decorre entre julho de 2020 e junho 2023, desenvolve-se numa altura em que as empresas transformadoras de plástico do cluster Engineering & Tooling se deparam com alterações substanciais ao modo como os materiais plásticos são utilizados, e com decisões sobre o final de vida dos produtos, o que se reflete no modo como os bens são fabricados, nomeadamente nos materiais, nas tecnologias e nos processos que os produzem.

Este projeto procura responder a várias incertezas científicas e tecnológicas que se afiguram como desafios para a parceria envolvida, os quais deram origem a diferentes linhas de investigação e desenvolvimento em torno de temas como: “Design para a circularidade, sustentabilidade e valorização”; “Novos materiais poliméricos avançados e multifuncionais”; “Processos avançados de fabrico”; e “Integração inteligente de processos e produtos”.

O projeto S4Plast procura responder aos grandes desafios industriais do cluster, bem como fomentar o equilíbrio entre os proveitos económicos, a sustentabilidade e a circularidade, e o alargamento e o reforço da sua cadeia de valor nos domínios dos produtos, processos e serviços. Desta forma, o projeto pretende contribuir para a competitividade da indústria nacional associada à cadeia de valor do produto moldado, e para a sua sustentabilidade, ou seja, que estas sejam geradoras de riqueza com benefícios para a sociedade em geral e para o meio ambiente em particular.

O S4Plast está a desenvolver metodologias inovadoras de Ecodesign no processo de desenvolvimento do produto, versando o design para a circularidade, a sustentabilidade e a valorização, de modo a integrar os aspetos ambientais na conceção dos produtos, como contributo para melhorar o desempenho ambiental ao longo de todo o seu ciclo de vida. A investigação tem por base vários casos de estudo

O projeto propõe o uso de tecnologias alternativas mais inteligentes e sustentáveis para limitar a pegada ambiental dos processos industriais, procurando e introduzindo práticas de produção inovadoras e sofisticadas, bem como a incorporação de resíduos industriais e de produtos em final de vida.

O consórcio investiga a reintrodução e valorização de resíduos resultantes da transformação dos plásticos, propondo modelos de economia circular para materiais e produtos, seja no produto em curso de produção, seja numa perspetiva de simbiose industrial noutros produtos tirando partido das propriedades intrínsecas desses resíduos/ matéria-prima, promovendo o uso mais eficiente de materiais e energia, e reduzir impactos ambientais. A valorização de materiais considerados como resíduos dos processos industriais de transformação do plástico, estimulará a criação de novos elos na cadeia de valor do tooling, e permitirá a transformação de resíduos em matérias-primas para o fabrico de novos e melhorados produtos, contribuindo para a redução da utilização de matérias-primas virgens e para a redução das importações das mesmas, fomentando a economia circular e, consequentemente, contribuindo para a transição ecológica.

O projeto considera que os materiais constituem um elo crítico em toda a cadeia de processos do tooling, influenciando as decisões e as escolhas das ferramentas e dos processos de produção. Assim, o consórcio procedeu à avaliação do potencial de valorização de alguns materiais resultantes do processo de produção de algumas empresas copromotoras. Um dos resultados deste trabalho foi uma metodologia sistematizada de valorização dos polímeros em estudo no projeto, tendo por base a informação tratada segundo quatro pontos:

- Conhecimento existente – neste ponto encontra-se informação geral sobre o polímero e dados já conhecidos sobre processos de degradação e reciclagem;

- Comercializado por – faz referência às principais empresas que reciclam ou vendem material reciclado;

- Processo de recuperação – menciona trabalhos existentes na literatura sobre diferentes formas de valorizar o polímero em causa;

- Alternativas potenciais – outras formas de valorização que poderão estar em estudo ou vir a ser desenvolvidas.

Uma das linhas de investigação do projeto procura desenvolver processos e soluções sustentáveis para obter peças com aspeto metalizado, sendo que aqui o projeto S4PLAST abordou várias metodologias sem recurso a processos eletroquímicos, os quais são considerados como não sustentáveis, contam-se aqui: a) A adição de (nano)partículas em matriz polimérica. Estas (nano) partículas foram recolhidas a partir de resíduos industriais de níquel, mas os resultados revelaram que seriam inadequadas pela sua composição química complexa das lamas enriquecidas em níquel; b) Misturas de ABS (Terluran GP-22) com 4 pós metálicos (Alumínio; Níquel, Aço inoxidável e Inconel 625 (uma liga metálica de níquel, crómio e molibdénio). O processo não gerou resultados positivos. c) Revestimento de grânulos de polímero com níquel.

Este molde experimental caracteriza-se por ter zonas moldantes que permitem temperaturas diferentes e dessa forma, permitem alterar as propriedades de uma peça ao longo do seu comprimento e estudar a influência dos parâmetros de processamento nas propriedades das peças injetadas. O principal objetivo é, neste caso, conseguir que uma mesma peça injetada apresente diferentes valores de turbidez, conseguidos através de diferentes temperaturas selecionadas para as diversas zonas do molde.

Os resultados até agora conseguidos são animadores, dado que foi possível identificar a variação de propriedades óticas ao longo da peça. O consórcio irá continuar este trabalho através da realização de novas combinações de parâmetros nas diferentes zonas do molde, e da introdução de melhorias no mesmo, de modo a permitir robustecer os resultados da investigação.

Os resultados do projeto S4Plast irão dotar as empresas do cluster de competências, metodologias tecnologias inovadoras e novos processos de fabrico mais ágeis, eficientes e sustentáveis para criar produtos sustentáveis com maior valor acrescentado.

O S4Plast fará a diferença nas empresas do cluster, ao promover o equilíbrio entre a inovação industrial, a sustentabilidade e a viabilidade económica.

Numa outra linha de investigação, o projeto procura processos para minimizar o número de materiais presentes numa peça plástica, através do uso dos mesmos materiais, mas conferindo-lhe diferentes propriedades. Neste sentido, o projeto está a criar metodologias de projeto das peças para produzir com menos materiais, por exemplo, criar produtos com características óticas e estruturais diferenciadoras numa abordagem monomaterial e multipropriedade, feito através do trabalho de design e conceção de ferramentas inovadoras a integrar na moldação por processos avançados.

Este texto foi realizado no âmbito das atividades de disseminação do projeto S4Plast | Sustainable Plastics Advanced Solutions, projeto mobilizador Nº46089.