ECOFUNC está remodelando los materiales de construcción con paneles de base biológica diseñados teniendo en cuenta el rendimiento, la seguridad y la circularidad en el mundo real.
La construcción es una de las industrias más grandes del mundo, pero también una de las más difíciles de descarbonizar. ECOFUNC comienza con esa realidad. El sector de la edificación y la construcción representa más del 35% del uso mundial de energía final (pero alrededor del 40% en Europa), alrededor del 37% de las emisiones globales de carbono, hasta el 50% del uso de recursos naturales y alrededor de la mitad de todos los residuos sólidos.
ECOFUNC se centra en tres productos que se utilizan en los edificios modernos: revestimiento de fachadas ventiladas, paneles de techo suspendidos y tabiques internos. Estos productos dan forma al rendimiento, apariencia, durabilidad y comodidad de los edificios. Actualmente, estos productos suelen estar hechos de materiales que consumen mucha energía y/o son difíciles de reciclar, como cerámica, yeso, fibra de vidrio y componentes de origen fósil. ECOFUNC tiene como objetivo cambiar esto mediante el desarrollo de alternativas circulares, de base biológica y funcionales que funcionen no solo en el laboratorio sino también en edificios reales.
problema
El problema no es sólo que los paneles de construcción actuales tienen un alto impacto ambiental, sino que también hay un problema más profundo. El campo aún carece de alternativas escalables que combinen sostenibilidad, desempeño técnico, cumplimiento normativo y reciclabilidad. En particular, todavía faltan soluciones de biocompuestos para revestimientos de fachadas, tejas y tabiques que alcancen al menos TRL 6, cumplan con los estándares de la industria y puedan integrarse en cadenas de valor industriales reales.
Esta brecha es importante porque los edificios no aceptarán materiales que tengan un desempeño deficiente. Los paneles nuevos deben resistir el fuego, la humedad, las cargas mecánicas, la abrasión y el envejecimiento. También deben cumplir con los requisitos de calidad del aire interior, objetivos acústicos y umbrales de rendimiento térmico. Por lo tanto, ECOFUNC trata la sostenibilidad y el rendimiento como inseparables. Este proyecto no busca sustituir materiales tradicionales por opciones «más ecológicas» que requieran una menor aceptación de calidad por parte del mercado. ECOFUNC desarrolla paneles que cumplen con estrictas especificaciones arquitectónicas que incluyen resistencia a la flexión, clasificación contra incendios, resistencia a la intemperie, absorción de agua, reducción de sonido y emisiones interiores.
También están las cuestiones del final de la vida. Los sistemas de paneles tradicionales a menudo unen materiales que son difíciles de separar y de reutilizar. ECOFUNC aborda directamente ese cuello de botella. El proyecto se ha diseñado en torno a la circularidad desde el principio, desde el diseño inicial de los materiales, hasta rutas de reciclaje mecánico para aplicaciones de mueble y automoción, y rutas de reciclaje químico encaminadas a recuperar moléculas de alto valor para su reutilización en nuevas cadenas de producción.
oportunidad
ECOFUNC cree que existe una gran oportunidad para rediseñar el mercado de producción en masa utilizando materiales más ligeros, limpios y circulares. El proyecto tiene como objetivo establecer la primera cadena de valor circular en la UE y países asociados e introducir la cadena completa desde las materias primas hasta los productos terminados en TRL 7.
Esta oportunidad es simultáneamente importante desde el punto de vista medioambiental, económico e industrial. ECOFUNC apunta a al menos un 60 % menos de huella de carbono a lo largo de su ciclo de vida durante la fabricación en comparación con los productos de referencia, contiene al menos un 85 % de materiales de origen biológico o reciclables y al menos el 90 % de los procesos cumplen con los estándares de Sin peligro significativo. También apunta a reducir los costos del ciclo de vida hasta en un 20% en comparación con los paneles tradicionales, y se espera que aproximadamente el 90% de los ahorros provengan de menores costos operativos y de mantenimiento.
Las oportunidades se extienden más allá de la industria de la construcción. ECOFUNC está diseñado intencionalmente para tener aplicaciones indirectas en automoción y muebles. Esto es importante porque la escala es una de las mayores barreras para los nuevos materiales. Al validar productos en múltiples áreas, ECOFUNC aumenta el potencial de la industria europea para aumentar la demanda, especialmente de materiales de origen biológico, reducir costos y fortalecer la resiliencia de la cadena de suministro. La propuesta prevé seis nuevas cadenas de valor circulares a corto plazo y cuatro cadenas de valor adicionales a medio plazo, con ambiciones de ingresos y aceptación del mercado relacionadas con productos de paneles sostenibles.
acercarse
El enfoque de ECOFUNC es sistemático (Figura 1). En primer lugar, el proyecto desarrollará materias primas. CO2BioClean desarrolla polihidroxialcanoatos (PHA) de carbono negativo. ECOFUNC eligió PHA porque sus propiedades pueden adaptarse a diferentes aplicaciones y porque PHA ofrece la rara combinación de ser de origen biológico, procesable, duradero y completamente biodegradable en el entorno natural sin dejar microplásticos. Helian Polymers formula PHA para espumas, matrices y fibras de refuerzo con el apoyo de aditivos suministrados por Avient y sistemas retardantes de llama de base biológica desarrollados por Tecnalia. Vestaeco está trabajando en el pretratamiento de fibras de paja para combinarlas eficazmente con PHA en tableros biocompuestos.
En segundo lugar, ECOFUNC convierte los compuestos de PHA en paneles y productos intermedios de ingeniería. Centexbel procesa PHA en fibras continuas y cortadas, convirtiendo fibras continuas en textiles. Next Technology Tecnotessile y Cormatex transforman fibras cortadas en telas no tejidas y desarrollan tableros de núcleo no tejidos a base de fibras naturales y PHA. VTT desarrolla revestimientos frontales y paneles independientes de compuesto autorreforzado (SRC) a base de PHA utilizando telas tejidas y no tejidas. VTT también utiliza modelos informáticos para optimizar la estructura, el espesor y el rendimiento de las capas. Volar Plastic amplía los paneles SRC y los revestimientos frontales a tamaño completo. Fraunhofer ICT desarrolla placas base de PHA espumado. Vestaeco está desarrollando un tablero central biocompuesto reforzado con paja. Luego, Acciona recubre los paneles SRC e integra la superficie de la superficie utilizando el material central para crear paneles multicapa para aplicaciones de techos y particiones.
En tercer lugar, ECOFUNC verifica el rendimiento a escala completa. El proyecto producirá paneles SRC recubiertos de tamaño completo, revestimientos frontales de SRC y tableros con núcleo de espuma y no tejidos reforzados con paja. Acciona instala paneles en entornos de construcción reales, monitorea la humedad, la temperatura interna, el flujo de calor y la calidad del aire durante al menos seis meses y compara los resultados con las soluciones tradicionales.
En cuarto lugar, ECOFUNC incorpora circularidad y preparación para el mercado en el proyecto mismo. Centro Ricerche FIAT está validando materiales ECOFUNC para aplicaciones de automoción. Kastamonu Entegre está desarrollando una ruta de reciclaje de muebles a partir de residuos de paneles. La Universidad de Birmingham está desarrollando un reciclaje químico a escala piloto para PHA. Civitta lidera las evaluaciones del ciclo de vida, el cálculo de costos del ciclo de vida, el análisis tecnoeconómico, el análisis socioeconómico y el modelado de negocios. La Alianza Unimos liderará las comunicaciones, la difusión, la explotación, el apoyo a la propiedad intelectual, la participación de las partes interesadas y la concientización. Tecnalia también vela por un diseño seguro y sostenible y el cumplimiento de los principios DNSH en todo el proyecto.
principales innovaciones
La innovación de ECOFUNC no se trata de un único material. Es una plataforma integrada de 11 tecnologías que conectan materias primas, formulación, procesamiento, verificación y reciclaje. Este proyecto desarrollará nuevos grados de PHA para una variedad de funcionalidades, retardantes de llama intumescentes de base biológica, fibras hiladas en fusión, telas tejidas y no tejidas, paneles compuestos autorreforzados, tableros biocompuestos a base de paja, tableros con núcleo de espuma, sistemas de paneles multicapa y rutas de final de vida tanto mecánicas como químicas.
Una de las principales innovaciones es que ECOFUNC tiene como objetivo introducir compuestos autorreforzantes basados en PHA en aplicaciones de construcción donde los requisitos de rendimiento son altos y las soluciones actuales rara vez son circulares. Otra es la combinación de revestimientos faciales de base biológica con diversas estructuras centrales, como telas no tejidas, espumas y tableros reforzados con paja. Esto le da a ECOFUNC la flexibilidad de adaptar el rendimiento térmico, acústico, de protección contra incendios y mecánico para adaptarse a diferentes usos del edificio.
Otra innovación es la lógica de diseño circular del proyecto. ECOFUNC hace más que simplemente fabricar paneles. Está diseñado teniendo en cuenta lo que sucederá después de su vida útil. La misma familia de materiales se está desarrollando teniendo en mente el reciclaje futuro, incluida la recuperación en tableros de partículas para muebles, piezas de automóviles y PHA reciclado químicamente apto para su reutilización. La propuesta apunta a recuperar al menos el 70% del material del panel para su reutilización en automoción, al menos el 50% para su reciclaje o reutilización en aplicaciones de muebles, y la recuperación química de al menos el 85% del PHA en peso con al menos un 95% de pureza.
influencia
Las ambiciones de influencia de ECOFUNC tienen un alcance inusualmente amplio. En el frente medioambiental, los objetivos del proyecto apuntan a un potencial de calentamiento global inferior a 0,5 kg de CO2 equivalente por metro cuadrado durante la etapa de fabricación, y la sección de impacto señala que la huella de carbono durante la etapa de fabricación es más de un 60% inferior a la del producto de referencia, con más del 85% de contenido de origen biológico o reciclable, y que las emisiones evitadas a medio plazo se estiman en 20,8 millones de toneladas de CO2 al año.
Económicamente, ECOFUNC tiene como objetivo hacer que los paneles de base biológica sean competitivos en lugar de ser un nicho. La propuesta vincula esto con productos premium que ofrecen valor a largo plazo a través de la ampliación, el modelado de negocios, nuevas cadenas de valor, la sostenibilidad, el cumplimiento, el rendimiento y la reducción de los costos del ciclo de vida. También proporciona a ECOFUNC una penetración de mercado por primera vez en Europa, con posibilidad de expansión a otros grandes mercados de la construcción.
Técnicamente, ECOFUNC ayuda a que los productos de construcción basados en PHA pasen de ser una investigación prometedora a una realidad industrial. Socialmente, ECOFUNC tiene como objetivo aumentar la conciencia y la aceptación de materiales de origen biológico seguros y sostenibles a través de pruebas de campo, eventos emergentes, libros de muestra, videos, podcasts, sesiones de partes interesadas y mesas redondas sobre políticas.
La verdadera importancia de ECOFUNC radica en tratar los materiales de construcción como un problema de sistemas. Conecta la producción de resina, el procesamiento avanzado, el rendimiento de los edificios, las rutas cíclicas al final de su vida útil y la aceptación comercial. Si ECOFUNC tiene éxito, fachadas, techos y paredes dejarán de ser elementos arquitectónicos pasivos fabricados con materiales tradicionales difíciles de reciclar. Serán productos circulares de alto rendimiento diseñados para una economía baja en carbono.
Tenga en cuenta: Este es un perfil comercial.
Este artículo también se publicará en el número 26 de la revista trimestral.
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