Los ganadores de los premios SPE Automotive Awards 2017 sorprendieron con muchas "primicias"

El uso innovador, transferible e inteligente de los termoplásticos captura ocho de nueve categorías.

Abarcando nueve categorías, los ganadores de los Premios Innovadores Automotrices Blue Ribbon 2018 de la Sociedad de Ingenieros de Plásticos (que este editor ayudó a juzgar) representan una serie de "primicias" en reemplazo de metal y en el reemplazo de soluciones plásticas anteriores con mejores opciones. En esta 47ª competencia anual, el evento más antiguo y más grande en la industria automotriz y plástica, todas las categorías menos una implicaron el uso de termoplásticos.

Cuerpo Exterior: Rejilla Estructural PP-LFT
Este obturador de rejilla activo estructural (AGS) de PP + fibra larga termoplástica (LFT) con construcción de capa suelta integrada, también fue el ganador del Gran Premio. Aparece en el SUV de lujo 2018 Ford Expedition y se dice que es el AGS de dos disparos más grande en producción en la actualidad. Fue diseñado con un sistema integrado de colocación y fijación para un ajuste uniforme entre la rejilla y los faros, lo que elimina la necesidad de ensamblaje, material de relleno y envío de FEM (método de elementos finitos). El material utilizado por el moldeador por inyección Magna Plastcoat es Celstran PP 40% fibra larga vidrio de Celanese Engineered Materials, Irving, Texas.

Un obturador de rejilla activa estructural  PP LFT ganó el Gran Premio.

El uso de LFRT (termoplástico reforzado con fibras largas) para desarrollar una estructura con PP compensó aproximadamente 1.36 kg (3 lb) de peso sobre diseños alternativos híbridos de metal sobremoldeado con nylon. Una estructura equivalente de acero pesaría 8.17 kg (18 lb) más que el diseño LFRT, que brinda la durabilidad requerida. Además de reducir los costos variables y por pieza en aproximadamente $ 5 con una solución totalmente termoplástica, el diseño mejorado ahorró $ 16 en el costo de ensamblaje por vehículo y eliminó alrededor de $ 45 en costos auxiliares. La consolidación de las partes mejoradas también eliminó cuatro sujetadores separados y mano de obra asociada. Ford usará piezas similares en todos sus camiones.

Interior de Cuerpo: Portador IP PP-LGF
El portador del panel de instrumentos (PI) en el BMW Mini Countryman 2017 utiliza el copolímero de PP Stamax 60YK270E de fibra de vidrio larga (LGF), alto flujo de SABIC, Houston. International Automotive Components (IAC) moldeó por inyección la pieza a través de espuma química con un proceso de recuperación del núcleo. El uso de un 60% de fibra vidrio larga logró un espesor de pared de 1.9 mm, aumentando la rigidez con peso menor. El uso de espuma dio como resultado un ahorro de peso del 15% frente a una parte sólida comparable. El extenso trabajo de CAE que predecía el alabeo de la parte espumada proporcionó información valiosa, lo que permitió modificar los moldes por adelantado. En el futuro, BMW y sus socios ven esto como un punto de referencia de la industria para los operadores de PI.

 El portador del panel de instrumentos LGF-PP se espumó químicamente con un proceso de extracción de molde, reduciendo el peso en un 15%

Chasis / Hardware: Soporte de Tren de Potencia
Apareciendo en la Camioneta Deportiva Basada en Auto (crossover SUV) 2017 GM Cadillac XT5 , este soporte de horquilla del motor es supuestamente el primer montaje compuesto diseñado para un motor de seis cilindros. Moldeado por inyección por Hutchinson, la pieza está hecha de Ultramid A3WG10 CR BK00564, un nylon 66 reforzado con vidrio al 50% de BASF Engineering Plastics, Budd Lake, NJ Reemplaza los metales apisonados, soldados y fundidos a presión que se utilizaron anteriormente, lo que resulta en una 45% de reducción de peso, así como una mejor NVH (ruido, vibración y aspereza) debido a las características de amortiguación del nylon. La resistencia a la corrosión también se mejora y la pieza se puede reciclar al final de la vida útil. Siete soportes de horquilla fueron desarrollados para diferentes combinaciones de tren motriz y no han tenido reclamos de garantía después de 1,5 años de producción.

Se dice que este soporte de horquilla del motor es el primer montaje compuesto termoplástico para un motor de seis cilindros

Materiales: Nylon de Baja Fricción para Tensor de Cadena
Stanyl HGR2, un nylon 46 modificado con PTFE de DSM Engineered Plastics, Troy, Mich. (dsm.com), se utilizó para los brazos tensores de la cadena en la camioneta Ford F-150, 2017 y en el auto deportivo Ford Mustang. El material era un reemplazo directo para nylon 66 para proporcionar un mejor desempeño de desgaste y fricción. Los ahorros de economía de combustible resultantes (0.4%) de la reducción del torque rotacional en el eje de levas fueron equivalentes a una reducción de peso de 18.16 kg (40 lb), al 10% del costo. Esta innovación es altamente transferible para proporcionar una mejora de economía de combustible asequible, y se utilizará en más vehículos Ford a partir de 2018.

Mejorado con PTFE, este nylon 46 reemplaza al nylon 66 en los brazos del tensor de cadena del Ford F-150 2017

Tren de Potencia: Junta T de Salida del Turbocompresor
Presentada en los sedanes Hyundai Genesis G80 y Kia Stinger 2018, esta junta en T de salida de turbocompresor se moldea por inyección a partir de Zytel XT, un nuevo nylon 66 estabilizado al calor con 35% de fibra de vidrio, desarrollado para la retención de propiedades a largo plazo hasta 220 C / 428 F por DuPont (ahora, DowDupont).

Moldeado por Hwaseung R & A Ltd., esta parte logra un ahorro de peso del 42% y una reducción de costos del 35%, junto con un flujo de aire mejorado, reduciendo la caída de presión para aumentar el ahorro de combustible y mejorar el desempeño NVH (noise, vibration, harsh) en comparación con la pieza anterior de aluminio fundido a presión.

Los termoplásticos ganan terreno en las nuevas aplicaciones automotrices. El ruido del flujo de aire también se reduce y la durabilidad a largo plazo aumenta a través del diseño del patrón de nervaduras. El molde especial de tres compuertas se diseñó para minimizar el esfuerzo en el área de la línea de soldadura en cuanto a resistencia y durabilidad y para la optimización del procesamiento.

La junta T de salida de nilón 66 termoestabilizado reforzado con fibra de vidrio logra un ahorro de peso del 42% y una reducción de costos del 35%

Proceso /Ensamble/Tecnologías Habilitadoras: Bisel Interior de dos Golpes
El efecto decorativo tridimensional único en este bisel interior, que aparece en el subcompacto Ford Fiesta 2018, se logra con el moldeo por inyección "en reversa" giratorio de dos disparos. El primer golpe es PC entintado Infinol LT1220, sobremoldeado con una superficie texturizada / granulada en un segundo golpe de un ABS pigmentado por efecto, ambos de Lotte Advanced Materials de Corea del Sur (oficina de EE. UU. En La Palma, California). El grano es grabado laser en el molde. El proveedor de nivel 1 Faurecia Interior Systems moldeó la pieza, lo que representa la primera vez que se utilizó este proceso para lograr el efecto visual tridimensional (color y textura) para una parte de este tamaño y geometría.

Se logró un ahorro del 30% en comparación con la decoración en molde y pintura de alto brillo, y hubo una reducción del 20% de desperdicio frente a la apariencia convencional de dos capas, alto brillo y negro piano.

El subcompacto Ford Fiesta 2018 presenta un bisel decorativo interior único de dos disparos , que se dice es el primero para una parte de este tamaño y geometría.

Seguridad: Reposa Cabeza de 4 Vías 
El reposacabezas de bajo costo y baja masa en la camioneta de carga Ford F-150 2018 está hecho de Hylon N1000STHL nylon 66 de la belga Ravago Manufacturing (oficina EUA en Manchester, Tenn.) y moldeado por inyección por Windsor Machine and Stamping. Proporciona una rigidez excepcional para protección contra latigazos cervicales.

 Su diseño flexible permite que la superficie frontal del reposacabezas se mueva más cerca o más lejos del ocupante en 60 mm, lo que permite equilibrar con precisión la comodidad y la seguridad. Reemplazar el acero con plástico como componente de soporte de carga principal es nuevo en los reposacabezas delanteros. El diseño de la pieza elimina la complejidad de fabricación. Se proyecta un ahorro de $ 10.73 millones ($ 2.80 / vehículo) a fines de 2020, conforme esta tecnología se extiende a los nuevos programas de vehículos.

Este reposacabezas de nylon de bajo costo y baja masa se presenta en el Ford D-150 2018

Mercado de Reposición: Divisor de Forro de Piso
Diseñado para la camioneta de carga Chevrolet Silverado 2017 de GM, este separador de forro de piso  termoformado de doble lámina "por primera vez" está integrado en el forro de piso como una sola pieza. Al no tener que fabricar un divisor de piso separado, hubo un ahorro de costos de $ 275. Fabricado por Penda Durakon, el divisor está hecho de TPP 1026EU TPO de A.Schulman Inc., Fairlawn, Ohio. Incorpora una función de bloqueo moldeado para asegurar el divisor a la pared del camión cuando se levanta.

Otra "primicia" es un divisor del forro de piso termoformado de doble lámina que está integrado en el forro de piso como una sola pieza

Bioespuma de PUR para Paneles de Instrumentos
Presentada en el sedán Ford Fusion 2018, esta aplicación de panel de instrumentos ofrece una alternativa sostenible a las espumas convencionales de petroquímicos, con un menor peso y costo y una mayor flexibilidad de diseño. Esta espuma de poliuretano (PUR) a base de aceite de ricino de última generación (Elastoflex 3496/102 PUR de BASF Polyurethanes & Plastics, Wyandotte, Michigan, proporciona una densidad de moldeado inferior, secciones transversales de espuma tan finas como 4 mm y una fuerza de unión superior a los materiales complementarios.

El molde de espumado en sitio - donde una capa de PVC, TPE o TPU fundido se coloca en el molde con un retenedor de plástico duro y la espuma se inyecta entre estos dos componentes - se utiliza para su procesamiento por International Automotive Components ( IAC). Se logran ahorros de peso de 20-40% (dependiendo del espesor de la espuma) y ahorros de costos de $ 2 por panel promedio.

Lilli Manolis Sherman, Senior Editor
Plastics Technology
31 Diciembre 2017

Ponemos dispositivos inteligentes, pero infrautilizados, a trabajar

Hoy en día hay millones de dispositivos infrautilizados en el mundo. La capacidad de almacenamiento, la velocidad de conexión, los sensores y el poder computacional de los portátiles, teléfonos inteligentes, enrutadores o estaciones base crece con cada nueva versión y lanzamiento de producto. ¿Por qué no poner todos esos gigabytes extra de memoria y esas poderosas unidades de procesamiento a trabajar colaborativamente y expandir así los servicios disponibles en beneficio de todos?

Según la ley de Moore — la cual establece que la capacidad de las computadoras se duplica cada dos años sin aumento del coste — es probable que podamos seguir comprando productos cada vez mejores y más útiles. Para la mayoría de nosotros, eso significa sobre todo un crecimiento exponencial de la velocidad operativa y del espacio de almacenamiento, pero la realidad es que la enorme cantidad de utilidades que ofrecen nuestros dispositivos no se utiliza en gran medida. Investigadores de IMDEA Networks están explorando esta oportunidad de aprovechamiento tecnológico al alcance de la mano, con el desarrollo del novedoso sistema «DisCoEdge», que pretende transformar nuestro concepto de propiedad de los dispositivos para mejorar los servicios ya existentes y crear otros nuevos.

DisCoEdge tiene como objetivo repartir tareas computacionales pesadas y almacenamiento de gran tamaño entre múltiples dispositivos simples situados en el "borde" de Internet (por ejemplo, utilizando el enrutador de casa) o mediante el uso de los dispositivos inteligentes portátiles de cualquier individuo. Esta revolucionaria idea abre la posibilidad de un nuevo concepto de negocio en el que usuarios a título privado o comercial se unan como si se tratase de un mercado que actúa como una red social, donde sea posible comprar o vender el uso parcial de los dispositivos personales o de propiedad comercial para almacenar información, ejecutar un programa, realizar minería de datos, etc. Este mercado colaborativo puede dar lugar a aplicaciones novedosas como pasajeros que colaboren para descargar y compartir contenido de entretenimiento durante el viaje, sistemas de almacenamiento corporativo (similares a Dropbox o Google Drive) sustentados por los teléfonos inteligentes y los portátiles de los trabajadores, o dispositivos domésticos que comparten espacio en disco para el almacenamiento en caché de videos y música.

"El sistema aspira a la eficiencia energética y económica. No habrá necesidad de acceder a una red celular o a usar WiFi para que el sistema funcione, ya que los dispositivos personales también podrán hablar entre sí mediante tecnología de comunicación dispositivo a dispositivo, como el Bluetooth, ya disponible habitualmente en teléfonos inteligentes", explica Vincenzo Mancuso, uno de los dos investigadores que lidera el proyecto. "Sin embargo, es necesario que una entidad coordine y haga posible el intercambio seguro entre un conjunto de máquinas no necesariamente confiables. Aquí es donde entra en juego la tecnología de cadena de bloques o ‘blockchain’, ya que nos permitirá construir una infraestructura distribuida, transparente y cooperativa para asegurar las transacciones entre los usuarios".

El desafío más importante que aborda esta iniciativa es que los dispositivos pertenecientes a personas o empresas deban compartir y acceder de forma dinámica y segura a diversos recursos computacionales disponibles en su entorno (por ejemplo islas WiFi, despliegues en redes domésticas, dispositivos de confianza que formen una nube para uso personal o comunitario, e incluso redes de radio móvil 5G). Esto requiere desarrollar una interfaz polivalente y nuevos protocolos seguros, ya que se debe tener en cuenta la presencia de usuarios que intenten sacar provecho sin contribuir o incluso atacantes y usuarios malintencionados que puedan obstaculizar el rendimiento del sistema o intentar robar información personal y comercial valiosa.

"Sabemos que para que la participación en este mercado revolucionario sea considerada rentable para las empresas y los propietarios privados debemos poner en marcha un sistema de incentivos y recompensas", agrega Antonio Fernández Anta, el otro arquitecto del proyecto. "La idea clave detrás de DiSCoEdge no es generar un mercado de agentes libres, sino una plataforma que actúe como ‘broker’, esto es, como intermediario dentro del mercado, y que proporcione garantías. En nuestra visión, el broker hará que las transacciones sean transparentes y tengan trazabilidad gracias a la adopción de conceptos innovadores de blockchain".

En este escenario colaborativo, cualquier persona puede sacar el máximo partido de sus inversiones en equipos tecnológicos potentes, generalmente caros, al tiempo que los dispositivos domésticos inteligentes (incluidos los televisores y electrodomésticos inteligentes), que son capaces de ejecutar aplicaciones de computación en el ‘borde’ y en la ‘niebla’, mejorarán su usabilidad. DisCoEdge también ofrecerá a los operadores de red otra oportunidad de abrir mercado en la venta de la capacidad de sus costosos sistemas de telecomunicaciones de una manera flexible que abarca no solo la comunicación, sino también el almacenamiento genérico y el poder computacional.

DisCoEdge es un proyecto financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, que será llevado a cabo en su totalidad por científicos de IMDEA Networks. El proyecto se centra en los conceptos emergentes de "computación en la niebla/borde", "comunicaciones cercanas" y "blockchain o cadena de bloques".

Video nota de prensa: https://youtu.be/Yxf3QHtZdKs
https://www.networks.imdea.org/es/actualidad/noticias/2018/ponemos-dispositivos-inteligentes-pero-infrautilizados-trabajar

Información bibliográfica completa
Per-Olov Östberg, James Byrne, Paolo Casari, Philip Eardley, Antonio Fernández Anta, Johan Forsman, John Kennedy, Thang Le Duc, Manuel Noya Mariño, Loomba Radhika, Miguel Ángel López Peña, José López Veiga, Theo Lynn, Vincenzo Mancuso, Sergej Svorobej, Anders Torneus, Stefan Wesner, Peter Willis, Jörg Domaschka (Junio 2017)
Reliable Capacity Provisioning for Distributed Cloud/Edge/Fog Computing Applications
In: The 26th European Conference on Networks and Communications (EuCNC 2017), 12-15 June 2017, Oulu, Finland.

Antonio Fernández Anta, Chryssis Georgiou, Kishori Konwar, Nicolas Nicolaou (Junio 2018)
Formalizing and Implementing Distributed Ledger Objects
ACM SIGACT News. 49 (2). pp. 58-76. ACM New York, NY, USA. ISSN 0163-5700.

Short DisCoEdge (MP4 Video File)

Investigadores de IMDEA Networks están explorando esta oportunidad de aprovechamiento tecnológico al alcance de la mano, con el desarrollo del novedoso sistema «DisCoEdge», que pretende transformar nuestro concepto de propiedad de los dispositivos para mejorar los servicios ya existentes y crear otros nuevos.

IMDEA Networks Institute
20 Setiembre 2018

Un robot terrestre monitoriza parámetros clave en viñedos

La uva tiene que recogerse en su punto exacto de maduración, pero, además, la planta ha de disponer de un aporte de agua adecuado durante su desarrollo para que el vino acabe teniendo las propiedades que demandan los consumidores. El control de esos parámetros tan importantes para el viticultor no se suele hacer en campo porque es complicado y caro y, si se hace, pocos pueden permitirse utilizar cámaras de presión que miden el potencial hídrico.

“Esto impide que el viticultor y el enólogo tengan acceso a información completa y fiable durante los ciclos de crecimiento y maduración de la vid, de forma regular y en tiempo real. De esta forma, la mayoría de los productores no utilizan datos que podrían ayudarles a optimizar el manejo de su viña y, en última instancia, a influir en la calidad del vino que producen”, explica Francisco Rovira, director del Laboratorio de Robótica Agrícola (ARL) de la Universitat Politécnica de València.

Para solucionar este déficit, un consorcio de investigación europeo, liderado por la Universitat Politècnica de València, trabaja en un robot autónomo de monitorización de viñedos en el marco del proyecto VINESCOUT. El objetivo final es ayudar a los productores de vino a medir los parámetros clave del viñedo, incluida la disponibilidad de agua (estado del agua de la vid), la temperatura de la hoja/copa de la vid y el vigor de la planta.

Y después de casi dos años de trabajo, a finales del mes pasado presentaron en Portugal el nuevo prototipo del proyecto, un robot que mejora notablemente las prestaciones de su antecesor.

“Nuestro robot permite un muestreo intensivo, pasando de veinte medidas por hora utilizando el método tradicional a más de tres mil datos por hora sin que el usuario tenga que esforzarse para conseguir las medidas. Al final, el productor obtiene un mapa de su parcela con datos que le dan idea de cuándo activar el riego si dispone de él en la parcela, o de la fecha de la vendimia, así como de la distribución de las plantas más productivas de su viñedo”, destaca el profesor Francisco Rovira, coordinador del proyecto europeo.

Además de la UPV, participan en el proyecto el grupo de investigación Televitis de la Universidad de La Rioja (https://televitis.unirioja.es/), la compañía francesa Wall-Ye SARL, la británica Sundance Multiprocessor Technology Ltd y la portuguesa Symington Family Estates. Fue precisamente en los viñedos de Quinta de Ataíde, propiedad de esta empresa lusa, donde se realizaron las pruebas del prototipo y la demostración oficial del segundo año del proyecto.

Principales novedades del nuevo robot
Entre las principales novedades del nuevo prototipo, se ha mejorado la navegación autónoma haciendo más robusto el sistema, que ahora combina visión 3D con LiDAR y sensores de ultrasonidos (sonar). Se ha perfeccionado también la inteligencia artificial incorporada, lo que se traduce en una conducción más precisa, tanto en el guiado dentro del viñedo como en los giros para cambiar de fila.

“El sistema de navegación autónomo ha mejorado mucho, lo que significa que el vehículo puede moverse más rápido y con mayor seguridad a lo largo de las hileras de vides, manteniendo la misma capacidad de recopilación de datos”, añade Verónica Saiz, investigadora del Laboratorio de Robótica Agrícola (ARL) de la UPV y project manager del proyecto

Lo más destacable este año es que el robot puede generar mapas también por la noche, ampliando así su capacidad de trabajo. Esta opción de navegación automática nocturna se ha probado este verano durante los ensayos de campo en el viñedo portugués. “Hemos comprobado que el robot se comporta igual de noche que de día y es capaz de generar los mapas automáticos del estado térmico”, destaca Verónica Saiz. Además, el robot incorpora una cámara multiespectral para la medida del vigor a través de varios índices vegetativos.

Más compacto, ágil y con más energía
El aspecto externo también se ha modificado respecto al prototipo anterior. “Ahora el robot es más compacto y ágil, y está más protegido para un ambiente hostil como el del campo. Además, incorpora baterías de Litio –en lugar de plomo, como el modelo anterior-, que son más ligeras y, por tanto, más fácilmente intercambiables, y garantizan energía para una jornada de trabajo, como mínimo”, explica Andrés Cuenca, investigador también del Laboratorio de Robótica Agrícola (ARL) de la UPV.

“Tenemos ya los primeros mapas automáticos de temperatura y vigor de la planta; los genera el robot con un sensor infrarrojo y una cámara multiespectral, en tiempo real. El siguiente paso es comparar si estos mapas tienen buenas correlaciones con los obtenidos con los métodos manuales; si es así, se tendrá un sistema de monitorización automático mucho más efectivo y práctico para los viticultores y enólogos”, concluye Francisco Rovira.

Asociación RUVID
19 Setiembre 2018

¿Cómo promover una agricultura sostenible y resiliente?

Investigadores del Grupo GESPLAN de la Universidad Politécnica de Madrid aplican la metodología Working with People para “repensar” la sostenibilidad, la resiliencia y el desarrollo rural en Europa.

Las políticas rurales y agrícolas deben diseñarse desde el conocimiento local y de los agricultores, basarse en la identidad y el dinamismo de las zonas rurales mediante la aplicación de estrategias integradas y enfoques multisectoriales para promover la diversificación, el espíritu empresarial, la innovación y el empleo en las zonas rurales. Estas son las principales conclusiones de RETHINK, un proyecto financiado por la Comisión Europea en el que ha participado un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

El objetivo del proyecto RETHINK ha sido repensar los vínculos entre la modernización rural, la resiliencia y el desarrollo rural en un mundo de crecientes demandas y de recursos limitados. En el mismo ha participado un consorcio multidisciplinar de 14 equipos de 14 países europeos. Cada equipo fue responsable de un caso de estudio desde sus relaciones Universidad-Empresa, permitiendo considerar un amplio espectro de situaciones e investigar desde ángulos muy diferentes. Las preguntas clave abordaron cuatro temáticas principales: sobre la resiliencia de la agricultura, la prosperidad de las zonas rurales, la gobernanza y los aprendizajes desde los agricultores y demás actores públicos y privados.

El grupo de investigación Planificación y Gestión sostenible del desarrollo rural/local (GESPLAN) de la UPM ha estado trabajando con los agricultores de Camposeven, una Sociedad Agraria de Transformación (SAT) de la región de Murcia nacida en 2007 y dirigida por Adolfo García, que actualmente colabora con la Universidad Politécnica de Madrid, desde la Cátedra Fundación Ingenio. Como indican los investigadores de GESPLAN “la selección a nivel europeo de este caso de estudio se hizo porque Camposeven es una Sociedad Agraria de Transformación con una cultura innovadora, pionera en productos ecológicos y biodinámicos y líder en el sector alimentario”.

En el análisis se examinaron los crecientes desequilibrios en la prosperidad y bienestar de las zonas rurales, sus causas y potenciales remedios. También se analizó como los cambios agrícolas afectan a la prosperidad rural y si existe un cambio de perspectiva desde el punto de vista de la eficiencia (costes de producción, productividad etc.) hacia la efectividad (desde objetivos sociales, ambientales y de mejora la calidad de vida).

Las conclusiones principales del proyecto apuntan a la creciente necesidad de reconocer de manera mas clara y efectiva el potencial del conocimiento local desde los agricultores, y las experiencias exitosas en el medio rural, para ofrecer soluciones innovadoras, inclusivas y sostenibles de cara a los desafíos sociales actuales y futuros como son la prosperidad, la seguridad alimentaria, el cambio climático, la gestión sostenible de los recursos, la inclusión social y la integración de los migrantes.

Los resultados principales del proyecto han sido publicados en un Special Issue en la prestigiosa revista científica Journal of Rural Studies además de en otras Revistas de alto impacto como Land Use Policy, Energies y Agrociencia.
http://www.upm.es/UPM/SalaPrensa/Noticias_de_investigacion?id=fb368e76f42c5610VgnVCM10000009c7648a____&fmt=detail&prefmt=articulo

Información bibliográfica completa
Sumane, Sandra; Kunda, Ilona; Knickel, Karlheinz; Strauss, Agnes; Tisenkopfs, Talis; De los Ríos, Ignacio; Rivera, María; Chebach, Tzruya; Ashkenazy, Amit. Local and farmers' knowledge matters! How integrating informal and formal knowledge enhances sustainable and resilient agriculture. JOURNAL OF RURAL STUDIES 59: 232-241. 2018.

Agricultores y miembros de la SAT Camposeven. Fuente: UPM.

Universidad Politécnica de Madrid
11 Setiembre 2018

Reciclaje de aguas residuales en lugar de disposición.

Las aguas residuales huelen mal y están llenas de patógenos. Por estas razones, generalmente se retira y se desecha rápidamente. Sin embargo, la estrategia 'fuera de la vista fuera de la mente' es costosa y las oportunidades se pierden. En el Día de la Información de Eawag, los expertos en la práctica se reúnen con investigadores que buscan nuevas respuestas, por ejemplo, sobre cómo se pueden recuperar los nutrientes o el calor de las aguas residuales.

Suiza está orgullosa de su estrategia de tratamiento de aguas residuales. Ella garantiza la higiene en las comunidades, protege el agua como un recurso (por ejemplo, para el agua potable) y evita con éxito la fertilización excesiva de los ríos y lagos. Pero esto tiene un precio: el valor de reemplazo de la infraestructura de aguas residuales suizas asciende a más de 120 mil millones de francos. Los nuevos desafíos, por ejemplo, la eliminación de los micro contaminantes o el cambio climático, no hacen que el sistema sea menos costoso. Además, cada vez es más claro que las aguas residuales no son simplemente un peligro que debe eliminarse, sino que también incorpora recursos como el calor o los nutrientes que sería más sensato reciclar en lugar de eliminarlos literalmente.

La mejor manera de recuperar estos materiales, así como los límites de este reciclaje, es el tema de discusión hoy en el Eawag Info Day en Dübendorf entre ca. 200 expertos de campos científicos, administración, política y práctica. Se centran en el tema "Aguas residuales como recurso" e intercambiarán conocimientos sobre tecnologías orientadas al futuro para la recuperación de recursos valiosos de la desagradable bebida marrón. Más información disponible en el Tagungsband (pdf).

Por ejemplo, energía
Tomar energía, por ejemplo: hay una gran cantidad de energía en las aguas residuales que previamente se absorbió en el agua para duchas con agua caliente o lavado. En los edificios nuevos de hoy, esta es la principal fuente de fugas de energía. En ambas situaciones descentralizadas, antes de abandonar el edificio, y centralizadas, por ejemplo, en un canal principal de recolección, dicha energía puede recuperarse parcialmente.

El hecho de que las aguas residuales sean algo más frescas es, además, una ventaja en estos días de arroyos y ríos cada vez más cálidos. Dichas instalaciones de recuperación deben planificarse desde el principio, de lo contrario, otras fuentes de energía tienen una ventaja. La energía también está presente en las heces, que contienen una gran cantidad de carbono. Un proyecto de Eawag muestra cómo, en los países del sur del mundo, los pellets se fabrican a partir de lodos fecales y se utilizan para calentar los hornos utilizados en la fabricación de azulejos. La ventaja de este concepto es que puede convertirse en un pequeño negocio para emprendedores, con vistas a operar a largo plazo.

La electricidad se puede producir a partir de aguas residuales con una eficiencia cada vez mayor a través del gas de las plantas de purificación, producidas en procesos de degradación anaeróbica. A medida que las plantas de tratamiento de aguas residuales se convierten así en proveedores de energía, sus proveedores en un mercado liberalizado se enfrentan repentinamente a nuevas preguntas, tales como ¿Cuándo sería mejor usar la energía recuperada en la fuente y cuándo debería venderse para obtener ganancias?

Costos y valores - dos cosas diferentes
El reciclaje de aguas residuales suena bien, pero las oportunidades y los costos deben evaluarse de manera realista. El total de la eliminación de aguas residuales en Suiza cuesta c. 300 francos por residente al año. Por el contrario, la electricidad se puede producir a partir de lodos de aguas residuales por alrededor de tres francos por cabeza, y el fosfato en las aguas residuales actualmente se valora en alrededor de un franco por cabeza de la población a precios del mercado mundial. Nadie, en otras palabras, se enriquecerá con esta práctica. Solo cuando se examina el panorama completo y se establecen las prioridades respaldadas por la sociedad, el balance general comienza a verse mejor.

Un cambio de la eliminación actual de aguas residuales al reciclaje moderno de aguas residuales mantiene a los micro contaminantes dañinos fuera de las aguas más diversas y evita la emisión de gases de efecto invernadero. En áreas donde el agua escasea, puede valer la pena producir agua potable a partir de aguas residuales, y la producción innovadora de fertilizantes en las plantas de tratamiento puede generar nuevas oportunidades en la agricultura. Esto no se expresa fácilmente en toneladas o francos, pero debe formar parte de la ecuación de costo / ingreso.

La investigación sobre estas preguntas y el discurso entre la investigación y la práctica debe impulsarse para que la recuperación de energía, nutrientes y agua pueda ser un día tan exitosa y natural como lo ha sido hasta ahora el tratamiento convencional de aguas residuales. El Eawag Info Day 2018 contribuye a esta búsqueda.

Instalación de extracción de aire para la recuperación de nitrógeno en la planta de tratamiento de aguas residuales de Opfikon. (Foto: Eawag, Peter Schönenberger)

EAWAG: Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuática
11 Setiembre 2018

El Grupo de Química Teórica y Computacional de la UJI participa en el desarrollo de sensores que eviten la intoxicación por monóxido de carbono, gas natural o envasado

El Grupo de Química Teórica y Computacional de la Universitat Jaume I de Castelló, liderado por el catedrático de Química Física Juan Andrés Bort, ha participado en un proyecto de investigación internacional para el desarrollo de sensores electrónicos que eviten la intoxicación por monóxido de carbono, gas natural (GN) y gas envasado (GE). El trabajo ha servido para fundamentar un proyecto de ley en Argentina para establecer la obligatoriedad de instalar en los espacios públicos sensores de gases tóxicos y explosivos que cuenten con un mecanismo de corte de gas.

En la presentación realizada en la Cámara de Diputados de Argentina por el diputado Eduardo Bucca, a finales de septiembre, han participado los investigadores responsables de este proyecto: Miguel Ponce, investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) de Argentina; Elson Longo, del Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF) de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar); Juan Andrés Bort de la Universitat Jaume I de Castelló, así como el director de Instituto de investigación en Ciencia y Tecnología de Materiales (INTEMA) Mar de Plata, Guillermo Elicabe.

Actualmente se producen más de 250 muertes y 2.000 intoxicaciones al año por este motivo en Argentina. En España, aunque las cifras son inferiores, siguen siendo bastante elevadas, con un centenar de muertes por año. Tras cinco años de investigación, el equipo investigador ha desarrollo prototipos de estos sensores capaces de detectar concentraciones de gas superiores al nivel de riesgo y cortar el suministro de gas del espacio afectado. El sistema, que está en proceso de patente internacional, está dividido en dos partes interconectadas.

La primera parte consiste en los sensores que detectan la presencia de monóxido de carbono (CO) y otros gases peligrosos (como GN y GE) integrados en transmisores. Por otro lado, se instalará un sistema receptor que consiste en una válvula solenoide situada en el interior del tubo de entrada de gas al hogar. En caso de detectarse una concentración de gas superior al límite de seguridad, los sistemas de transmisión emitirán una señal audible y enviarán una señal al sistema receptor, que interrumpiría el suministro de gas.

El envío de las señales entre los transmisores y el receptor propuesto sería llevado a cabo a través de cables de la red eléctrica, ya que otras tecnologías actuales, como el Wi-Fi o el Bluetooth, no son eficaces a largas distancias y son también susceptibles al entorno donde están instaladas. Además, el uso de esta red para su alimentación y comunicación evitaría la necesidad de instalaciones de cable adicionales y cualquier sistema conectado a la red eléctrica de la casa podría servir como señal para detectar gases tóxicos y explosivos.

Es importante remarcar que esta tecnología de seguridad descrita no interfiere en los elementos del hogar ya existentes. Además, si se detectara gas, se protegería no solo el sector de combustión de los equipamientos que utilizan gas, sino todo el sistema, incluidas las fugas de gas en los tubos de la red del hogar que están ligados a los electrodomésticos, duchas y equipamiento de calefacción central. De esta forma, se podrían evitar posibles envenenamientos debido a la inhalación de CO generado en combustiones incompletas, pérdidas de GN o GE y explosiones o incendios.

Este proyecto ha podido llevarse a cabo gracias a la colaboración en al ámbito internacional entre varios grupos de investigación, que han partido de investigación básica para finalmente llegar a una aplicación. El grupo de Química Teórica y Computacional de la UJI, liderado por Juan M. Andrés, junto con el grupo del profesor Elson Longo, han trabajado en el desarrollo de materiales de nanopartículas, especialmente, materiales de óxidos de cerio con alta selectividad y óptima respuesta ante monóxido de carbono y otros tipos de gases. Por otra parte, en Argentina han estudiado el comportamiento eléctrico de estos materiales tratados con el gas.

El proyecto también ha contado con la colaboración de Alexandre Simões, profesor de la Universidad Estatal Paulista (Unesp), y Cesare Malagú, profesor de la Universidad de Ferrara, en Italia, y está financiado por la Agencia Estatal de Investigación de São Paulo (FAPESP), el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de Brasil (CNPq), el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina (Argentina), el Ministerio de Ciencia, Investigación y Universidades del Gobierno de España y el Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia (INFN).

El investigador de la UJI, Juan Andrés Bort, junto al diputado Eduardo Bucca

Asociación RUVID

05 Octubre 2018 

Amazon pide a los proveedores que rediseñen el embalaje para eliminar el desperdicio

Como las compras en línea representan una mayor proporción del total de las ventas minoristas, las marcas se ven obligadas a diseñar productos para facilitar el envío. El "Día de los Solteros", la versión de China de un día de compras para el Viernes Negro, fue criticado como un "desastre ecológico para el planeta", que generó más de 300,000 toneladas de residuos de embalaje. Así que a partir del 1 de agosto de 2019, Amazon le pedirá a sus miles de proveedores que adopten nuevos estándares de embalaje bajo el Programa de Empaques Libre de Frustración de la compañía, Melanie Janin, quien dirige las comunicaciones de sostenibilidad de la compañía, dijo a Bloomberg Environment: "Nuestras innovaciones de embalaje hasta la fecha han eliminado más de 500 millones de cajas y más de 244,000 toneladas de materiales de embalaje", dijo Janin. La compañía desea eliminar la necesidad de "sobre encajar", haciendo que los artículos lleguen a sus centros de cumplimiento listos para ser enviados en su caja original.

Las quejas sobre el embalaje de comercio electrónico, a veces llamado "la rabia por la envoltura", no son infrecuentes: los productos que son difíciles de abrir, o los productos pequeños que se envían en grandes cajas, están en todas las redes sociales. Si bien los cambios de empaque para facilitar el envío de las cosas pueden parecer fáciles, en realidad implica una gran cantidad de costos e investigación y desarrollo en diseño. Los productos destinados a las tiendas de ladrillo y concreto están diseñados para la presencia en los estantes, a menudo con botellas de gran tamaño, impresión brillante a todo color u otras características llamativas que no son necesarias para la venta minorista en línea. "El viaje de compras está cambiando", dijo Jeff Jackson, vicepresidente de administración de cuentas de Amazon en el fabricante de juguetes Hasbro, con sede en Providence, R.I.

Durante años, la mayoría de las marcas simplemente tomaron el mismo producto destinado a la compra minorista y lo pusieron en una caja. "Fue un desastre", dijo Martin Wolf, director de sostenibilidad y autenticidad de Seventh Generation, un fabricante de productos de limpieza amigables con el medio ambiente con sede en Burlington, Vt. "Probablemente dejamos rastros de detergente para la ropa que conducen a cada casa que se entregó a ", Dijo Wolf a Bloomberg Medio Ambiente. Dijo que llegó un momento crítico cuando la compañía comenzó a ofrecer dos botellas de 40 onzas altamente concentradas, en lugar de las opciones de 200 onzas que venden sus competidores. Además de reducir los casos de entregas dañadas, Wolf dijo que el nuevo diseño de las botellas para facilitar el envío también ahorra dinero a la empresa. "Cada vez que Amazon toca el producto, nos cobran por ello", dijo. Así que desarrollar un diseño listo para enviar fue enorme para nosotros ".

El año pasado, Amazon envió más de 5 mil millones de artículos en todo el mundo solo a través de su servicio Prime. Se necesitan muchos árboles para producir tanto cartón. Medir los impactos de sostenibilidad del comercio electrónico es notoriamente difícil de identificar. A medida que más personas compran en línea, podrían usar menos sus autos. Y los servicios de entrega tienen incentivos inmensos para encontrar las rutas más eficientes, manteniendo bajos los costos de combustible y las emisiones. Sin embargo, se pronostica que las ventas en línea se duplicarán, hasta aproximadamente el 25 por ciento de las ventas minoristas de EUA en la próxima década, y eso se traduce en una literal montaña de cartón, así como en las emisiones de los servicios de flete de carga.

Para leer la historia completa, visite https://news.bloomberglaw.com/environment-and-energy/amazon-retailers-redo-packaging-to-trim-waste-in-online-boom.

08 Octubre 2018
Waste Advantage Magazine

Incluso los pequeños regalos impulsan el negocio

Si un agente de ventas le da a sus clientes un pequeño regalo, es mucho más probable que el cliente realice una compra, según mostró un estudio realizado por la universidad de Zurich. Esto funciona particularmente bien cuando la persona que recibe el regalo es el jefe. El hecho de que incluso los pequeños obsequios pueden generar conflictos de intereses tiene implicaciones para el debate sobre dónde se debe trazar la línea entre los signos de apreciación y el intento de soborno.

¿Ofrecer un regalo - un signo de gratitud por una buena relación comercial o un soborno? Es una línea fina que a menudo es difícil de juzgar. En muchas industrias y empresas, existen pautas sobre el tamaño y el valor de los regalos que los empleados pueden aceptar. Dichos límites se basan en el supuesto de que los regalos pequeños no son problemáticos, pero los regalos más valiosos generan conflictos de intereses para los destinatarios e influyen en sus decisiones. ¿Una caja de chocolates? No hay problema. ¿Un asiento en una caja en una carrera de Fórmula 1? Talvez no.

Incluso los pequeños regalos influyen en el comportamiento
En un experimento de campo controlado realizado en farmacias y farmacias, Michel Maréchal y Christian Thöni de las universidades de Zurich y Lausanne investigaron si los pequeños presentes en las relaciones comerciales realmente no tenían influencia en el comportamiento del receptor. En el experimento, los representantes de ventas dieron a algunos de sus clientes seis tubos de pasta de dientes por un valor total de alrededor de 10 francos. Este aparentemente insignificante regalo condujo a pedidos que en promedio eran casi el doble.

El efecto depende de la relación.
Sin embargo, este efecto solo ocurrió si había una relación comercial existente, lo que significa que el donante y el destinatario ya se conocían entre sí. Si se dio un regalo en el primer encuentro, era más probable que tuviera el efecto contrario: la cantidad ordenada en este caso tendía a ser menor que cuando no se daba ningún regalo. "Aparecer con un regalo justo al comienzo de una relación de negocios puede parecer calculador y, por lo tanto, es contraproducente", señala el profesor Michel Maréchal de UZH sobre el hallazgo. "Pero si ya existe una relación, el cliente percibe el regalo como una muestra de agradecimiento y una indicación de que la relación es apreciada".

El efecto es mayor con el jefe.
Distribuir pequeños regalos puede ser una estrategia rentable para los representantes de ventas. Esto es especialmente cierto si se entregan personalmente al jefe. En el experimento, si el regalo se entregaba directamente a un gerente de la tienda, el valor del pedido aumentaba más de cuatro veces, de un promedio de 61 francos a 271 francos. Con los empleados ordinarios, sin embargo, no se vio ningún efecto. Esto puede explicarse por el hecho de que los gerentes generalmente tienen mayores poderes para tomar decisiones y pueden hacer pedidos más grandes sin tener que preguntar a otra persona. "Sin embargo, también tienen el mayor riesgo, lo que hace que sea sorprendente que estuvieran dispuestos a pedir tantos productos", dice Christian Thöni, de la Universidad de Lausana. Los dos autores del estudio creen que el efecto podría aumentar aún más si los empleados tienen poder de decisión pero al mismo tiempo tienen poco riesgo.

¿Sirven los limites de alguna manera?
Los hallazgos de Maréchal y Thöni ofrecen nuevas perspectivas en el debate sobre el alcance y el propósito de los límites en la entrega de regalos en las relaciones comerciales. "Nuestro estudio muestra que el tipo de relación entre los socios comerciales juega un papel importante y que incluso los pequeños gestos pueden interpretarse como favores personales que uno paga con un favor de devolución", resume Maréchal. "El debate sobre las regulaciones y las pautas de la industria para combatir la corrupción hasta ahora no ha tenido suficientemente en cuenta los efectos de estos pequeños regalos".

Información bibliográfica completa.
Michel André Maréchal and Christian Thöni. Hidden Persuaders: Do Small Gifts Lubricate Business Negotiations? Management Science. October 1, 2018. DOI: 10.1287/mnsc.2018.3113

Archivos adjuntos
The offering of a gift – a sign of gratitude for a good business relationship, or a bribe? (Image: Janine Meyer/Sarah Steinbacher, MELS UZH)

University of Zurich, 

04 Octubre  2018 

El diseño de un envase de Greiner Packaging recibe el German Packaging Prize for 2018

En Turquía, Ayran, una refrescante bebida salada de yogur, se consume tradicionalmente en un envase con forma de vaso de cobre. El nuevo vaso de plástico imita este recipiente de bebida tradicional y lo hace destacar en la estantería, al mismo tiempo que destaca las características del producto a través de su diseño. Este hecho también fue apreciado por el jurado del German Packaging Prize. Según los expertos, el nuevo diseño atrae a un gran grupo objetivo para una bebida tradicional, con el color blanco del vaso y un fácil y cómodo manejo del recipiente.

Greiner Packaging es responsable: en 2015, BMI se dirigió a Greiner Packaging con una solicitud para darle a su popular bebida Ayran una nueva imagen. A través de una colaboración con el cliente, el equipo de Greiner Packaging, a través de Despro, su departamento interno de diseño y prototipado, desarrolló un vaso que refleja la tradición de Ayran con una imagen más moderna. El desafío consistió en crear el vaso de plástico lo más parecido al diseño del recipiente original.

Las hendiduras en la superficie del vaso son, como también lo fue en el envase original, de diferentes tamaños. Plasmar esta individualidad a un producto producido en masa requirió un alto grado de conocimiento técnico. Del mismo modo, las hendiduras en una taza inyectada hacen que sea más difícil de extraer del equipo. Sin embargo, gracias al intenso trabajo de desarrollo, se superaron todos los desafíos y el diseño del vaso impresionó al cliente. Aparte de este envase ahora galardonado, que se vende a través de la venta minorista, también se usa una taza de color cobre.

Datos de encase:

• Contenido: 250 ml
• Material: PP
• Tecnología: moldeo por inyección
• Decoración: IML
• Colores: blanco, cobre.

Interempresas
01/10/2018

Antioxidantes, biocidas y repelentes de origen natural

Estrategias naturales para la protección de productos plásticos

En la sociedad actual existe un creciente interés por el uso de alternativas naturales y sostenibles en múltiples ámbitos, como productos alimentarios con aditivos naturales, empaques sostenibles, transporte ecológico, etc. Este interés está ligado a diferentes factores, como cambios en la legislación, preocupaciones generales para la salud, o simplemente siguiendo tendencias y modas, y cualquiera sea la razón, el sector de los plásticos no es la excepción. Y este aspecto cobra mayor importancia cuando se trata de plásticos biodegradables, cuyos productos de descomposición deben ser también respetuosos con el medioambiente y completamente degradables de forma biológica.

Una de las principales acciones en este sentido, ha sido el uso de pigmentos naturales basados en óxidos metálicos, que ocurren de forma natural, como reemplazo a las sales y óxidos metálicos en base Cadmio y Plomo, y muy común en las últimas décadas debido a la restricción de uso de estos últimos. Optar por cargas de origen natural como fibras y harinas procedentes de fuentes celulósicas (cáñamo, sisal, cáscaras de frutos secos, residuos agro-forestales y madereros, etc.), en lugar de fibras de vidrio y cargas minerales es otra de las opciones preferidas. Al reemplazar las cargas minerales por naturales, además de aportar un alto valor añadido, también suele apreciarse a una reducción en coste de materia prima, así como una reducción en la densidad del producto. Estos productos obtenidos al mezclar plásticos con cargas naturales son los llamados WPC (Wood Plastic Composites), muy populares en el sector de la construcción y jardinería.

Además de pigmentos, cargas y refuerzos, podemos encontrar muchos otros aditivos de origen natural (algunos ya en el mercado y otros en proceso estudio) aportando diferentes tipos de prestaciones a los productos plásticos, ya sea para facilitar su procesado (lubricantes, plastificantes, ayudas de proceso), mejorar su apariencia y desempeño (antiestáticos, anti-fogging, mejoradores de brillo, aromas), protegerlos ante diversos factores o alargar su vida útil.

En comparación con los sistemas de aditivación convencional, los aditivos procedentes de fuentes renovables en productos plásticos tienen las siguientes ventajas:

En su mayoría presentan muy baja toxicidad para humanos y mamíferos, siendo algunos de ellos comestibles, y pudiéndose emplearse en sectores como alimentación, cosmética y juguetes, además de en los sectores de automoción, agricultura, eléctrico-electrónico, construcción, etc.

No presentan riesgos ambientales significativos si migran al suelo o agua, por ejemplo, al ser usados en productos agrícolas como geomembranas y films agrícolas, sistemas de riego, tutores, etc., o en productos marítimos como boyas y flotadores, embarcaciones de ocio, etc.

Son en su mayoría biodegradables, permitiendo su uso en plásticos biodegradables.

Permiten aportar un valor añadido al producto, incrementando su sostenibilidad, y adaptándolo al cambiante mercado, cuya principal tendencia va orientada hacia productos más ecológicos, seguros y con menor impacto ambiental.

Protección natural
Al hablar de protección de plásticos se debe tener en cuenta tanto la protección durante su procesado, como durante su uso. En el primer caso se busca prevenir los procesos de degradación termo-oxidativa o hidrolítica, y en el segundo se trata de la protección ante la luz, microorganismos (bacterias, hongos y microalgas), insectos y animales de mayor tamaño (principalmente roedores), y la combinación de todos tendrá un efecto directo sobre la vida útil del producto. Para casi todos los casos mencionados existen alternativas de origen natural, algunas con múltiples efectos, y varias de ellas disponibles a nivel comercial.

Los principales aditivos de origen natural que pueden emplearse en productos plásticos consisten en derivados de ácidos grasos, aceites esenciales, extractos naturales y los componentes activos de estos. Los inconvenientes principales que pueden presentar estas sustancias son la alta volatilidad, termolabilidad y el olor, haciendo que algunos sean completamente no-aptos para emplear en ciertos materiales plásticos y aplicaciones. Antioxidantes, biocidas y repelentes son los principales efectos protectores que se pueden obtener a partir de aditivos de origen natural. Los de mayor interés comercial para uso en plástico se describen a continuación.

Antioxidantes
Son muchas las sustancias naturales con propiedades antioxidantes. Éstas son conocidas en el sector de alimentación y cosmética por sus efectos antienvejecimiento, y empleadas en muchos casos para la conservación de alimentos, como aditivos naturales. De igual manera, algunas de estas sustancias también pueden ser empleadas en plásticos. Los principales actores son los polifenoles, tocoferoles, derivados de flavonoides y carotenoides. Otras sustancias que pueden impartir un efecto antioxidante son aminas derivadas de aceites naturales, y aceites modificados como el ESBO (aceite epoxidado de soja), ampliamente empleado en la industria de PVC, tanto como co-estabilizante como por sus propiedades plastificantes.

El área de estabilizantes naturales para plásticos es relativamente nueva y aun muchas sustancias se encuentran en proceso de estudio y validación como, por ejemplo, los aceites esenciales de romero, orégano, canela y clavo, entre otros. Extractos de productos derivados de la producción de aceite de oliva y de vino, también han mostrado un efecto antioxidante en plástico en diferentes estudios de laboratorio. El uso de este tipo de materia prima constituye una buena opción para el aprovechamiento de residuos de alimentación y sigue siendo un campo de estudio en auge. A nivel comercial se pueden encontrar antioxidantes muy efectivos para poliolefinas, basados en aceite de colza hidrogenado.

Antimicrobianos
Según la ECHA-European Chemical Agency, los biocidas son sustancias que se utilizan para proteger a las personas y a los animales, así como materiales o artículos contra organismos nocivos, como plagas o bacterias, gracias a la acción de las sustancias activas que contienen. En la naturaleza, existen múltiples sustancias con propiedades biocidas, generadas principalmente por plantas (en las hojas, tallos, flores, semillas o sabia) y algunos animales (en los caparazones y secreciones) para su propia protección. 

Estas sustancias pueden actuar de distintas formas, y según el modo de acción podrán tener un efecto bactericida, fungicida o anti-incrustante (antifouling), por ejemplo, previniendo la formación de biofilms, microalgas y el ataque organismos marinos de pequeño tamaño a: redes, boyas, embarcaciones, piscinas, etc., previniendo la proliferación de organismos patógenos en superficies públicas, como: aseos, equipos médicos, pasamanos, etc., y evitando la formación de moho y crecimiento de bacterias en: gomas y juntas, zapatos, juguetes de baño, entre otros.

Formación de moho en junta de lavadora

Los principales componentes antimicrobianos naturales que se pueden encontrar en las plantas están presentes en sus aceites esenciales, encontrando compuestos como el eugenol, carvacrol, timol, geraniol, cinamalaldehido, capsaicina, alicina, entre otros; procedentes de animales se encuentra principalmente el quitosano de los caparazones de los crustáceos y las secreciones de moluscos; y generadas por bacterias se encuentran productos como la polilisina y la natamicina. 

A nivel comercial, se pueden encontrar limpiadores y desinfectantes en base a extractos de tomillo, romero y orégano, desodorizantes en base a extractos de menta y árbol de té, y antifúngicos para alimentos frescos basados en natamisina y polilisina. Aunque estos productos no son añadidos directamente a los plásticos, demuestran la eficacia de dichos extractos naturales ante múltiples patógenos.

El estudio de aceites esenciales y sustancias naturales con propiedades antimicrobianas en aplicaciones de envases activos ha demostrado incrementos importantes en la vida útil de los alimentos envasados. Estas sustancias biocidas pueden ser incorporadas de diferentes formas en el envase, tales como en etiquetas impregnadas, recubrimientos, laminados, en la matriz polimérica o en saquitos. En diversos estudios de laboratorio se ha demostrado la fuerte actividad inhibidora de estas sustancias naturales ante muchas bacterias patógenas, entre las que se pueden encontrar S. Typhimurium L. monocytogenes E. coli y S. aureus, y frente a hongos como P. Expansum, C. albicans, A. niger, y M. gypseum.

Muchas de los aceites esenciales o extractos naturales con propiedades antimicrobianas presentan una estabilidad térmica relativamente alta, pero cercana a la del procesado de los polímeros, por lo que mediante una correcta metodología pueden ser incorporados en la matriz polimérica para lograr una liberación controlada y un producto plástico con efecto biocida de larga duración. Aunque aún las sustancias con propiedades antibacterianas y antifúngica no son comercializadas directamente para su uso en plásticos, a nivel comercial ya se pueden encontrar aditivos naturales anti-incrustantes para polipropileno, compuestos por aceites vegetales y derivados del aceite de ricino.

Es conveniente indicar que, aunque la mayoría de las sustancias mencionadas son directamente aptas para el contacto alimentario (por ser en gran parte derivados de productos alimenticios), al emplearlas en productos plásticos se deberá tener en cuenta si han sido aprobadas de conformidad con la Directiva 98/8/CE (Directiva sobre biocidas) y el Reglamento (UE) nº 528/2012 (Reglamento sobre biocidas), indicando las restricciones de uso, y en algunos casos prohibiciones para ciertas aplicaciones. En este último aspecto, se deberá tener especial atención en productos destinados al contacto alimentario, farmacéutico, cosmético y juguetes, debiendo cumplir la respectiva normativa del sector.

Repelentes e insecticidas
Existe una amplia variedad de plantas que incorporan sustancias repelentes e insecticidas en sus flores, hojas y sabia, para su propia protección frente al posible ataque de insectos, ya sea para alimentarse, anidar o desovar, y que en muchos casos son empleadas como “remedios caseros” para el control de algunos insectos. El principal ejemplo que podemos encontrar en la naturaleza son las piretrinas presentes en algunas flores del género Chrysanthemum, y que actualmente son empleadas como pesticidas naturales para uso doméstico, en invernaderos, mascotas y ganado. 

El equivalente sintético de estos compuestos son los llamados piretroides, entre los que podemos encontrar a la permetrina y la deltametrina, comúnmente empleados en la fabricación de productos antiparasitarios también para mascotas y ganados, incluyendo los collares vinílicos para el control de pulgas, garrapatas y mosquitos. En cuanto a sustancias naturales con acción repelentes, se pueden encontrar derivados de los aceites esenciales del clavo y la canela, tales como el eugenol y el cinamalaldehido; el geraniol, procedente de los aceites de la citronela y otras plantas; y finalmente la capsaicina y capsaicinoides, extraídos de diferentes plantas y pimientos del género Capsicum.

La mayoría de ellos, aunque relativamente volátiles, son lo suficientemente estables para poder ser incorporados en polímeros con temperaturas de procesado bajas, tales como LDPE, EVA y PVC. A nivel comercial, ya es posible encontrar diversos productos plásticos y masterbatches repelentes, cuyos componentes activos son completamente de origen natural, orientados principalmente a la protección ante garrapatas, flebotomos, mosquitos y roedores. 

Los productos comerciales mas representativos en este ámbito son los collares repelentes con geraniol para mascotas, y las pulseras antimosquitos con citronela, también son comercializados concentrados de capsaicinoides en poliolefinas, para la protección de cables y tuberías contra el ataque de ratas y ratones. Todos estos productos ayudan en la prevención de múltiples enfermedades transmitidas por vectores y parásitos, tanto a mascotas como a humanos. También aportan protección a cableados, sistemas de riego, canalización y desagües, cuyo daño puede ocasionar múltiples problemas adicionales y pérdidas económicas asociadas a su reparación o sustitución.

Protección de mascotas.

Existen muchos desarrollos en curso sobre el uso de otras sustancias repelentes e insecticidas de origen natural y combinaciones de ellas, teniendo como objetivo común un área de efecto máxima con una larga duración. Así mismo, también los desarrollos se enfocan a la incorporación de estas sustancias en plásticos con una temperatura de procesado superior, mediante el uso de distintos sistemas de encapsulación y carriers, que además también permiten un mejor control sobre la velocidad de liberación.

Desarrollos en Aimplas
Los dos principales retos a la hora de desarrollar un producto empleando estrategias de protección de origen natural, son los siguientes:

• Garantizar que la sustancia activa soporte las condiciones de procesado del plástico en el que desean ser incorporados.
• Asegurar que la tasa de liberación sea la adecuada, con el fin de obtener tanto el efecto como la durabilidad deseada.

En este sentido, Aimplas ha participado en una gran variedad proyectos empleando sustancias activas de origen natural en el desarrollo de productos para diversos sectores, como envases activos antimicrobianos para múltiples productos alimenticios de IV gama, suelas y esterillas repelentes de mosquitos, bolsas y contenedores de basura con repelencia ante moscas y cucarachas, entre otros. 

Para conseguir los objetivos planteados en estos desarrollos, se ha implementado una metodología a medida para la incorporación de cada una de las sustancias activas, con el fin de protegerlas durante el procesado, tanto en el proceso de compounding como durante su transformación final (extrusión o inyección). 

La metodología consiste en el uso de sistemas de encapsulación o carriers, y permite el uso de sustancias naturales con una estabilidad térmica relativamente baja (cercana o ligeramente inferior a la temperatura de procesado del plástico matriz), protegiendo a dicha sustancia de las condiciones de procesado, y a su vez, facilitando su manipulación y controlando la tasa de liberación en el producto final. 

Debido a las ventajas que aporta esta opción, en muchos casos también es elegida para sustancias con alta estabilidad térmica que puedan soportar dichas condiciones de procesado, obteniendo una mayor durabilidad del efecto protector. Aun empleando un sistema de encapsulación, se deben tener en cuenta ciertas consideraciones técnicas, tanto durante su procesado como durante su uso, principalmente referidas a la temperatura de trabajo, parámetros de proceso, diseño de husillo, etc., para garantizar la eficacia de las estrategias de protección natural empleadas.

El uso de estrategias de protección natural, y en general aditivos de origen natural, son una creciente tendencia en el sector del plástico, principalmente en productos biodegradables, en base a PLA, PHAs y almidones, reduciendo el impacto ambiental desde el punto de vista de los aditivos empleados, pero también en productos procedentes del petróleo, como PE, PP y PVC, entre otros, para la fabricación de productos en sectores de ocio, jardinería, agricultura y ganadería, embalaje, etc.

Empresas o Entidades Relacionadas: Instituto Tecnológico del Plástico

Vanessa Gutiérrez Aragonés, departamento de compounding de Aimplas
Interempresas
01 Octubre 2018