El desarrollo de estos materiales con aditivos de limón, granada, maíz o cáscara de almendra, así como nuevos avances tecnológicos en el proceso de impresión 3D, han permitido desarrollar prototipos funcionales como embellecedores de puertas, frentes de salpicaderos de coches y uniones estructurales para vigas.
Aitiip Centro Tecnológico ha coordinado la investigación, que ha contado con un presupuesto de 2,7 millones de euros y en la que han participado 10 socios de España, Italia, Suecia y Bélgica.
Cuatro años después de su inicio, el proyecto europeo BARBARA ha culminado la investigación y creación de nuevos materiales biobasados de altas prestaciones a partir de desperdicios alimentarios con los que ha fabricado prototipos para los sectores de la automoción y la construcción, logrando así su objetivo. Gracias a los avances tecnológicos desarrollados para la tecnología de deposición de filamento fundido (FFF, Fused Filament Fabrication), la más extendida para la impresión 3D o fabricación aditiva, se han obtenido piezas de aplicación industrial con funcionalidades innovadoras y propiedades de alto valor añadido.
Este trabajo multidisciplinar ha supuesto el desarrollo de prototipos demostradores como embellecedores de puertas de automóviles, frentes de salpicaderos o moldes y utillajes para fabricar nudos para celosías de vigas y estructuras como las que se utilizan en construcción. Estas piezas se procesaron con éxito a partir de ocho nuevos materiales con los que se fabricaron varias bobinas de filamento adecuadas para esta tecnología de impresión 3D. Los materiales contenían como polímeros principales poliéster y poliamida mezclados con polisacáridos obtenidos del maíz, así como aditivos principales procedentes de la granada (pigmentos y mordantes), pigmento y fragancia de limón y cáscara de almendra, que confieren a los materiales diferentes colores, fragancias y texturas con propiedades antimicrobianas y antioxidantes.
Aunque los resultados de BARBARA sean también de interés para otros sectores, los dos escogidos, construcción y automoción, tienen características que los hacen muy interesantes para un proyecto como este que liga investigación en química básica (procesos de biorefinería), ingeniería de materiales e industria 4.0. Se han elegido estos sectores por el alto impacto, mercado y potencial de crecimiento y negocio, así como porque reúnen las necesidades de productos tecnificados y de moldes y utillajes avanzados, ambas soluciones validadas en BARBARA. El proyecto permite crear nuevas cadenas de valor impulsando la impresión 3D más allá de su uso exclusivo para prototipos, siendo capaces de obtener piezas finales de gran calidad que comienzan a ser una realidad en el vehículo eléctrico, así como los moldes y utillajes que cada vez más se utilizan dentro del concepto de fabricación híbrida. Esta iniciativa hará posible, además, el crecimiento de las industrias dedicadas a esta actividad en el marco del sector europeo de la bioeconomía y la economía circular.
BARBARA (Biopolymers with advanced functionalities for building and automotive parts processed through additive manufacturing) ha contado con un presupuesto de 2,7 millones de euros, de los que la Comisión Europea, a través del Biobased Bioindustries Joint Undertaking (BBI), ha aportado una gran parte. Se trata de un proyecto de investigación que reúne a 10 socios de España, Italia, Suecia y Bélgica, de 42 meses de duración y enmarcado en el programa multianual de investigación e innovación de la Unión Europea Horizonte 2020).
El proyecto ha sido coordinado por la entidad española Aitiip Centro Tecnológico, que también es responsable del desarrollo de un nuevo proceso de impresión 3D y de la fabricación de los prototipos demostradores para la industria de la automoción y la construcción. En cuanto al resto de los socios, FECOAM ha sido el proveedor de desperdicios alimentarios; Celabor, KTH y la Universidad de Alicante han desarrollado los procesos químicos de extracción de las moléculas funcionales y polisacáridos; Nurel ha sido el proveedor de los biopolímeros comerciales; la Universidad Italiana di Perugia ha desarrollado el material a nivel de laboratorio y Tecnopackaging a nivel piloto, además de fabricar las bobinas de material para impresión; y Acciona Construcción y Centro Ricerche FIAT han sido los socios industriales encargados de validar los prototipos.
El próximo objetivo del consorcio BARBARA es llevar las investigaciones a desarrollo experimental mediante un proyecto de demostración que permita escalar los materiales biobasados y tecnologías de procesado a nivel semiindustrial. Con ello se logrará ampliar el campo de aplicación, incluyendo nuevos materiales, sectores y aplicaciones. Para ello, se requerirá una inversión de 3 millones de euros, con la consecuente generación de al menos 13 puestos de trabajo cualificado y un retorno de 4 millones de euros en 5 años.
