Projeto REFOAM

Principal Objetivo

O projeto Refoam tem como principal objetivo desenvolver espumas flexíveis de PU com uma maior componente de sustentabilidade. Estas deverão ser adequadas ao processo de colagem a tecidos, pele sintética e natural por laminação à chama assim como estar em linha com a exigência do mercado em termos de emissões, odor e propriedades físicas.

Para isso serão seguidas diferentes abordagens. Serão desenvolvidas espumas com incorporação de polióis reciclados a partir de resíduos industriais e de resíduos de pós-consumo, assim como com a incorporação de polióis que utilizam CO2 como matéria-prima no seu processo de fabrico.

Projeto REFOAM

A Indústria automóvel tal como outros sectores industriais tem uma preocupação recorrente com a sustentabilidade dos seus produtos. Existe uma forte tendência para o aumento da utilização de produtos mais sustentáveis em concordância com as medidas e objetivos da Comissão Europeia e do “Plano de Ação para a Economia Circular”, adotado em março de 2020, em que, entre várias medidas, a Comissão proporá a revisão das regras sobre os veículos em fim de vida, com vista a vincular as questões da conceção ao tratamento em fim de vida, estudar a definição de regras sobre o teor reciclado obrigatório de certos materiais dos componentes e melhorar a eficiência da reciclagem.

De forma a implementar os “Objetivos de Desenvolvimento Sustentável para 2030” e o “Plano de Ação para a Economia Circular” da Comissão Europeia, é impreterível que seja efetuado um grande investimento por parte da indústria europeia de poliuretano na reciclagem e na redução das pegadas ecológicas e de carbono.

No caso dos polímeros termoplásticos existe uma série de produtos que utilizam material reciclado para além do material virgem. No entanto, na maioria dos polímeros termoendurecíveis, como é o caso das espumas flexíveis de bloco de poliuretano (PUFbloco), esse desafio tem-se revelado difícil e com bastantes limitações tecnológicas. Desta forma, neste projeto pretende-se a produção de novas espumas PUFbloco com uma componente maior de sustentabilidade. Estas limitações tecnológicas são ainda mais notórias para a aplicação de PUFbloco no sector automóvel, visto que existe uma maior exigência ao nível das emissões, odor e propriedades físicas, nomeadamente envelhecimentos húmidos e secos. Também é de extrema importância a adaptação destes PUFbloco mais sustentáveis ao processo de colagem por laminação à chama. Isto porque 90% dos produtos PUFbloco utilizados na indústria automóvel são colados a tecidos, pele sintética e natural, por este processo.

Assim, neste projeto vai-se optar por uma abordagem mais alargada à sustentabilidade, de forma a minimizar os riscos de insucesso na implementação do “Plano de Ação para a Economia Circular”, em que se pretende realizar o desenvolvimento de espumas flexíveis de PU para a indústria automóvel com incorporação de polióis mais sustentáveis, produzidos a partir:

• 1. Resíduos Industriais do Processo de fabrico de PU em bloco.
  a) Scale-up do processo de reciclagem química a partir da acidólise de resíduos industriais da FXP com foco no desenvolvimento do processo de alimentação da espuma ao reator;
  b) Testes de robustez do processo face à mistura de resíduos industriais utilizados.
• 2. Resíduos de Pós Consumo: desenvolvimento de formulações de PUF para a indústria automóvel com incorporação de polióis produzidos a partir de resíduos de pós-consumo. No entanto, os mesmos ainda não foram testados e as formulações ajustadas para PUF para a indústria automóvel.
• 3. CO2:desenvolvimento de formulações de PUF para a indústria automóvel a partir de polióis com incorporação de CO2 como matéria-prima. Estes polióis são produtos comerciais de empresas como a Covestro.

Estas 3 vias de desenvolvimento permitirão uma redução do consumo de matérias-primas de origem fóssil, redução do Global Warming Potential (GWP) das espumas produzidas e um aumento da sua circularidade ao incorporar matérias-primas obtidas através de resíduos pós-consumo, contribuindo desta forma para a descarbonização.

De referir ainda que os resultados obtidos neste projeto também poderão ser extrapolados e utilizados para outros mercados como o sector da colchoaria e calçado. Em que existe um procura premente de soluções de espuma flexíveis com maior sustentabilidade.

Resultados

No âmbito do PPS ReFoam, os trabalhos desenvolvidos seguiram a estrutura definida no cronograma de atividades, incluindo: (i) caracterização e valorização de resíduos, (ii) desenvolvimento de matérias-primas alternativas, nomeadamente polióis reciclados, (iii) desenvolvimento de novas formulações de espumas flexíveis de poliuretano com incorporação de matérias-primas mais sustentáveis e (iv) scale-up e validação piloto e/ou industrial das soluções desenvolvidas. Ao longo do projeto foram desenvolvidas diferentes soluções de espuma com incorporação de matérias-primas circulares, assegurando a sua validação desde escala laboratorial até condições representativas de aplicação e, sempre que aplicável, em contexto industrial. Destacam-se os seguintes resultados: Desenvolvimento da espuma RePUR MB 3 ECS 28 0W LE, com incorporação de 15 pphp (parts per hundred of polyol) de poliol reciclado pós-consumo (resíduos de espuma flexível de PU de fim de vida) e substituição de matérias-primas fósseis por alternativas com certificação mass balance (origem circular – pneus e óleo de motor usado). Esta solução encontra-se industrializada, tendo sido produzidas amostras e realizadas validações com cliente Tier 1 e OEM, com aprovação técnica já obtida e em fase de avaliação para integração em projeto comercial. No âmbito do projeto foi ainda obtida a certificação mass balance (pelo ISCC+), permitindo a utilização destas matérias-primas de origem circular. Paralelamente, foram desenvolvidas e aprovadas as espumas MBPUR ECS 35 0D LE e MBPUR EDP 42 0E LE diretamente em OEM, utilizando matérias-primas com certificação mass balance. Adicionalmente, foram desenvolvidas e ensaiadas à escala industrial outras formulações baseadas na mesma tecnologia, nomeadamente RePUR MB 3 ECS 28 0B LE, RePUR 1 EHL 27 0D LE e RePUR 1 EDP 42 0E LE, direcionadas para requisitos de OEMs como BMW, Stellantis e Mercedes, demonstrando a versatilidade da tecnologia e a sua adaptabilidade a diferentes aplicações. Objetivo alcançado. Desenvolvimento da espuma ReCir 1 ECS 28 0W LE GR com incorporação de 15 pphp de poliol reciclado proveniente de resíduos pós-industriais da Flexipol. Foi realizado o scale-up da produção de poliol reciclado até escala piloto e a sua validação em espumas à escala industrial. Foram estudadas diferentes tipologias e combinações de resíduos, permitindo otimizar a qualidade dos polióis e assegurar a robustez do processo. Objetivo alcançado. Desenvolvimento de espumas com polióis baseados em CO₂, validadas à escala lab com diferentes níveis de incorporação (≈10–18%) e dosagens até 100 pphp. Os resultados confirmaram a viabilidade técnica, embora com limitações ao nível da competitividade das matérias-primas. Os objetivos definidos em candidatura foram globalmente cumpridos, nomeadamente ao nível da incorporação de matérias-primas recicladas, desenvolvimento de soluções viáveis e demonstração da sua aplicabilidade em contexto industrial e automóvel.