Projeto SUPERPAN, na Espanha, desenvolve painéis compósitos ultraleves e recicláveis para transporte

De acordo com pt.wedoany.com-Um consórcio de pesquisa espanhol está avançando no projeto SUPERPAN, que desenvolve painéis compósitos ultraleves para áreas de transporte como automóveis e ferrovias, com o objetivo de ajudar fabricantes a reduzir o peso estrutural, ao mesmo tempo que melhora a eficiência de produção e a capacidade de reciclagem dos materiais após o fim de sua vida útil.

O projeto é conduzido em conjunto pelo fabricante de compósitos BIRKA COMPOSITES, pelo centro tecnológico de plásticos AIMPLAS e pela instituição de tecnologias avançadas de manufatura IDEKO. O foco da pesquisa é o desenvolvimento de painéis com reforço multidirecional para aplicações estruturais no setor de transportes. A redução da massa dos veículos pode diminuir a demanda energética, melhorar o desempenho operacional e, em determinados cenários de uso, reduzir as emissões operacionais. Com a eletrificação dos sistemas de transporte, o papel das estruturas leves na extensão da autonomia ou na redução da capacidade energética necessária por viagem torna-se ainda mais relevante.

No entanto, a equipe do projeto observa que a leveza por si só não é suficiente para garantir uma menor pegada ambiental. Componentes compósitos frequentemente apresentam problemas como custos de produção elevados, dificuldade de reciclagem e alto consumo energético nos processos de fabricação. O SUPERPAN, portanto, examina o desenvolvimento de materiais, a produção e a reciclagem dentro de um mesmo quadro integrado.

Na rota de materiais, o projeto optou por pesquisar matrizes termoplásticas. Em contrapartida, muitos compósitos estruturais maduros utilizam resinas termofixas, que, embora apresentem alta resistência e durabilidade, possuem estrutura química fixa após a cura, tornando difícil sua remodelagem ou reprocessamento após o fim da vida útil. Os materiais termoplásticos oferecem um caminho mais prático para reciclagem e reutilização. O objetivo do projeto é desenvolver painéis que atendam aos requisitos estruturais durante o serviço e, ao mesmo tempo, ofereçam aos fabricantes mais opções de destinação após a aposentadoria dos componentes.

A AIMPLAS é responsável no projeto pela triagem de polímeros, caracterização de materiais, avaliação de reciclabilidade e validação de desempenho, além de tentar adaptar tecnologias de produção de compósitos tradicionalmente associadas a sistemas termofixos. A equipe ressalta que a substituição de materiais não é simplesmente trocar uma resina por outra; a solução termoplástica deve atender às expectativas do setor de transportes quanto a resistência mecânica, durabilidade, qualidade e segurança, além de ser compatível com os requisitos de fabricação em termos de custo, tempo de ciclo e repetibilidade. O consórcio também calculou o consumo energético necessário para a produção dos painéis, pois, se a fase de fabricação consumir grandes quantidades de energia, os benefícios dos materiais leves na fase operacional podem ser anulados.

A viabilidade comercial depende de os painéis conciliarem quatro elementos: desempenho estrutural, eficiência de processamento, reciclabilidade e custo. O projeto ainda não confirmou se a tecnologia conseguirá atender simultaneamente a esses quatro requisitos em escala industrial.

O desenvolvimento da manufatura é o núcleo do SUPERPAN. A BIRKA é responsável pela fabricação dos painéis, utilizando novas configurações de materiais e sua tecnologia patenteada dual pullbraiding, além de introduzir um processo de cura assistida por ultravioleta para materiais pré-impregnados. Esses métodos estão sendo avaliados para determinar se podem reduzir o manuseio manual, encurtar os ciclos de produção e melhorar a consistência da qualidade dos painéis. Um controle mais rigoroso sobre cada etapa de produção ajuda a aproximar a tecnologia dos requisitos de confiabilidade dos fabricantes de transporte na produção de componentes em grande volume.

A IDEKO fornece suporte de automação e digitalização para a linha de produção; seu controlador de processos coleta dados operacionais, permitindo que o consórcio monitore as condições de produção, identifique fontes de variação de qualidade e detecte defeitos potenciais. Essa abordagem orientada por dados também ajuda a determinar se os resultados laboratoriais podem ser reproduzidos em condições industriais. Para os fabricantes, o bom desempenho dos painéis em testes é apenas um aspecto; a capacidade de produzi-los repetidamente na velocidade necessária e a um custo aceitável é o fator decisivo para a adoção da tecnologia.

O projeto SUPERPAN conta com o apoio do programa de parcerias público-privadas da Espanha de 2023, é financiado pela agência nacional de pesquisa espanhola e recebe cofinanciamento da União Europeia. A estrutura organizacional do projeto integra desenvolvimento de materiais, engenharia de processos e automação de produção, com o objetivo de reduzir a distância entre os resultados de pesquisa e a implantação industrial. Se a tecnologia atender aos requisitos do setor, os fabricantes terão acesso a uma plataforma de painéis compósitos que combina leveza, processamento automatizado e melhoria na reciclagem em fim de vida. Antes disso, esses painéis ainda precisarão ser validados quanto à durabilidade de longo prazo, consistência de produção e competitividade de custo total; o resultado determinará se o SUPERPAN se tornará uma opção de manufatura escalável ou permanecerá como uma tecnologia promissora em estágio de pesquisa.