Caracterización de residuos de poliuretano (PU) y parámetros de procesado
Se han caracterizado y definido los parámetros de procesado de siete residuos de espuma de poliuretano (PU) de diversos formatos y procedencia:
- Paneles aislantes de la Industria de la refrigeración y de la construcción (P, B, I, EW, SHY)
- Asientos de coche (SG, SHY)
- Restos de fabricación de la industria del automóvil (A, AT)
01
Análisis elemental CHNS02
Análisis TGA03
Microscopía electrónica de barrido04
Densidad real y aparente05
Capacidad absorción de agua06
Análisis 3D TAC07
Ensayo de lixiviación08
Difracción de rayos láserIntegración de residuos pu en nuevos materiales de yeso
Se han realizado ensayos de caracterización de muestras en estado fresco y endurecido con diferentes granulometrías y sustituciones, hasta encontrar la mezcla óptima para la fabricación a escala real del prototipo
Fabricación del producto
Para poder fabricar las nuevas placas de yeso-PU, la empresa YESYFORMA ha desarrollado un nuevo prototipo para conseguir el mezclado optimo de las materias primas. La nueva línea de fabricación ha producido los 950 m2 de placas para la colocación de falso techo registrable en los 3 pilotos del Proyecto: Coventry (Reino Unido), Burgos y Vitoria (España). Al nuevo material se le han realizado todas las pruebas indicadas por la normativa del sector para certificar su viabilidad técnica, y posee el Marcado CE. El nuevo producto se ha protegido a través de un Modelo de Utilidad Propiedad de la UBU, licenciado en exclusiva a la empresa YESYFORMA.
Piloto del proceso en edificios de diferente tipología
Las nuevas placas (yeso-poliuretano) se han colocado en tres edificios diferentes (uno es obra nueva y los otros dos son rehabilitaciones). Con el objetivo de realizar una monitorización del comportamiento energético, comparando con placas de escayola convencionales. La superficie de monitorización es de 200 m2 en el Parque Tecnológico de Araba (Miñano) en Álava (España), de 350 m2 en el Demo-site de la Escuela Politécnica Superior en Burgos (España) y de 400 m2 en el Edificio Sir John Laing en la Universidad de Coventry (Reino Unido).
Refuerzo de políticas medioambientales. replicabilidad-transferibilidad
El Marco regulatorio para el caso de los residuos utilizados en el Proyecto LIFE-REPOLYUSE es el siguiente:
- Recortes de espuma de PU limpias (subproductos). Orden APM/397/2018, de 9 de abril.
- Residuos de poliuretano con otros eventuales residuos, destinado a operaciones de valorización. Ley 22/2011, de 28 de julio, de residuos y suelos contaminados.
En Europa, el mercado de placa de techo registrable es de aprox. 3,5 Millones de m2/año. Y cada año 93.632 Tn de residuo de espuma de poliuretano se deposita en vertederos. El análisis exhaustivo de localización de plantas generadoras y de industrias de prefabricados garantiza el flujo de residuo generadora-fabricante en todos los casos.
La Replicabilidad del proyecto está garantizada gracias a nuestro socio fabricante YESYFORMA, propietario de la licencia de explotación del nuevo producto. El nuevo producto cuenta con Marcado CE y ofrece importantes ventajas funcionales y medioambientales. Igualmente, industrias de placas de yeso laminado han mostrado su interés en replicar la tecnología LIFEREPOLYUSE.
Con la «Guía de aplicación del proceso de integración de los residuos de poliuretano en un prefabricado de yeso», los fabricantes de estos materiales dispondrán de suficientes herramientas para comprender la simplicidad del proceso industrial y podrán planificar la aplicación de esta nueva tecnología en sus compañias.
Este "Manual actualizado de Políticas Medioambientales", presenta el análisis sobre la normativa específica para el tratamiento de los residuos de poliuretano y las políticas medioambientales de las empresas, en el ámbito de la Unión Europea.
El documento ha sido revisado por la Consejería de Fomento y Medio Ambiente de la Junta de Castilla y León, y por la Federación Española de la Recuperación y el Reciclaje.
Monitorización Técnico-Ambiental (ACV) y Análisis Socio-Económico (CCV)
Los 3 edificios (Coventry, Vitoria y Burgos) cuentan con un entorno de monitorización tecnología IoT que permite medir en tiempo real variables de humedad y temperatura relativas al confort de los espacios monitorizados. Se ha trabajado con la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), para relacionar los parámetros de confort interior con los datos meteorológicos del exterior.
Se ha realizado el Análisis del Ciclo de Vida con el fin de realizar un análisis comparativo entre la placa LIFE-REPOLYUSE y la placa estándar que fabrica una misma empresa, según la Norma ISO 14044:2006 El nuevo producto LIFE-REPOLYUSE podría recuperar en materias primas un (25,71%) de ahorro en agua y una reducción del (31,6%) de consumo de yeso. El nuevo material, en comparación con un producto estándar, tiene importantes mejoras en ahorro de CO2 (14%) y menor gasto de energía en sus procesos de fabricación (14%).
El nuevo producto SKY Techos ecosostenibles, ha mostrado tener una mejora de las prestaciones técnicas, y un menor impacto ambiental en sus fases del Ciclo de Vida, en comparación con la placa de yeso estándar. Por ello, el nuevo producto ya cuenta con la Autodeclaración Ambiental de Producto (Ecoetiqueta Tipo II).
Las nuevas placas (yeso y poliuretano) han sido colocadas en tres edificios diferentes (uno es un edificio nuevo y los otros dos son rehabilitaciones).
DEMO BURGOS (ESPAÑA) y DEMO COVENTRY (Reino Unido)
2018-2019: Monitorización de las placas estándar
2019‐2020: Monitorización de las placas Life-Repolyuse
DEMO VITORIA (ESPAÑA)
2019‐2020: Monitorización simultánea de las placas estándar y las placas Life-Repolyuse
Los 3 edificios tienen un entorno de vigilancia con tecnología IoT que permite la medición en tiempo real de las variables relacionadas con el confort
ºC Temperature | ||||||
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Place | Year | Temp. Int. | Temp. Ext. | Dif. Temp. Int. | Dif. Temp. Ext. | Dif. Temp. |
Burgos | 2019 (Control) | 16.06 | 3.84 | 1.86 | 1.64 | 0.22 |
Burgos | 2020 (Gypsum-PU) | 17.92 | 5.48 | |||
Coventry | 2019 (Control) | 18.18 | 5.99 | 2.34 | 1.34 | 1.00 |
Coventry | 2020 (Gypsum-PU) | 20.52 | 7.33 | |||
Vitoria | 2020 (lisa) | 6.50 | 4.21 | 0.15 | 0.02 | 0.13 |
Vitoria | 2020 (Gypsum-PU) | 6.65 | 4.23 |
% Humidity | ||||||
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Place | Year | Hum. Int. | Hum. Ext. | Dif. Hum. Int. | Dif. Hum. Ext. | Dif. Hum. |
Burgos | 2019 (Control) | 33.20 | 76.32 | 8.07 | 9.13 | 1.14 |
Burgos | 2020 (Gypsum-PU) | 41.27 | 85.45 | |||
Coventry | 2019 (Control) | 37.55 | 86.24 | 5.20 | -1.96 | -7.16 |
Coventry | 2020 (Gypsum-PU) | 42.75 | 84.28 | |||
Vitoria | 2020 (lisa) | 74.63 | 85.70 | -0.22 | -0.05 | 0.16 |
Vitoria | 2020 (Vasari) | 74.41 | 85.65 |
Datos obtenidos en colaboración con la Agencia Estatal de Metorología (AEMET)
Ambiente controlado
DEMO BURGOS (ESPAÑA)
Fines de semana entre Enero y Marzo 2018 y 2019
DEMO COVENTRY (Reino Unido)
Fines de semana entre Enero y Marzo 2018 y 2019
DEMO VITORIA (ESPAÑA)
Enero de 2019 a Enero de 2020 (en proceso)
A nivel de confort, las nuevas placas Life-Repolyuse tienen una mejor diferencia de temperatura entre el exterior y el interior del espacio en el que se encuentran colocadas
Diseminación y comunicación de resultados
La diseminación y comunicación de los resultados del proyecto, se está llevando a cabo mediante publicaciones, carteles Informativos, folletos, camisetas y accesorios promocionales, boletines semestrales y mediante la página web del proyecto y las redes sociales.
Actividades y publicaciones de diseminación del proyecto
Publicaciones
- 2 artículos científicos
- 1 artículo en revistas del sector
- Gutiérrez, S., Junco, C., Calderón, V., Rodríguez , A., Gadea, J. «Design and Manufacture of a sustainable Lightweight Prefabricated Material Based on Gypsum Mortar with semi-Rigid Polyurethane Foam Waste«. International Congress on Polymers in Concrete (ICPIC 2018) M.M.Reda Taha (ed.), (2018)./(pp. 449- 455). ISBN: 978-3-319-78174-7
- Raúl Gómez-Rojo, Lourdes Alameda, Ángel Rodríguez, Verónica Calderón and Sara Gutiérrez-González. Characterization of Polyurethane Foam Waste for Reuse in Eco-Efficient Building Materials. Polymers 2019, 11, 359; doi:10.3390/polym11020359
Medios de comunicación impresos
- 2 entrevistas
- 60 notas de prensa
Difusión
- 5 videos de difusión del Proyecto
- 2 Entrevistas en radio
- Programa UBUInvestiga
Documentación del proyecto
- 6 boletines
- 5 folletos
- 3 póster
Diseminación técnica de las actividades del proyecto
La diseminación técnica de las actividades del proyecto LIFE-REPOLYUSE se realiza mediante la elaboración de talleres infantiles, juveniles y la participación en eventos de difusión, conferencias, congresos y seminarios.
Evento final de Proyecto
Gestión y coordinación del proyecto
El proyecto sigue un Plan de Gestión establecido que permite asegurar el cumplimiento de los objetivos técnico-financieros en plazo. Se realizan reuniones periódicas del consorcio para poner en común los resultados obtenidos y establecer las siguientes tareas a realizar. A principios de 2019 se presentó el Mid-term report del proyecto a la Comisión Europea y en febrero de 2020 el Progress-report.
Indicadores
Se está realizando un análisis GAP entre los KPI definidos en proyecto en fase inicial y los KPI reales estimados tras los resultados que obtengamos en el ACV.
INDICADORES MEDIOAMBIENTALES | FASE INICIAL (Estimación UE, por año) |
AL FINAL DEL PROYECTO (Valor del indicador) |
3 AÑOS DESPUÉS DEL PROYECTO (Valor del indicador) |
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Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GHG) | |||||
Ahorro de CO2 por la producción de placas de techo LIFE-REPOLYUSE | Estimación de las emisiones de CO2 por la producción de las placas de techo "estándar" en la UE 22.708 toneladas de CO2 eq/año | Recuperación: 1.191 toneladas de CO2 eq (19,32% de ahorro) | Recuperación: 263.340 toneladas de CO2 eq. (19,32% de ahorro) | ||
CO2 LIFE-REPOLYUSE emisiones por la recuperación de edificios * *Pendiente de la simulación energética | 0.001 toneladas CO2 eq/año | 0.210 toneladas CO2 eq/año | |||
Gestión de residuos | |||||
Residuos de espuma de PU Recuperación en la producción de placas de techo | Estimation EU: 93,632 toneladas/año | 0.333 toneladas | 75 toneladas | ||
Mejor uso de los recursos naturales | |||||
Ahorro del consumo de yeso | Estimación en la UE 14.805 toneladas/año por la recuperación en la producción de placas "estándar" | Recuperación: 1,86 toneladas (31,6% de ahorro) | Recuperación: 411,16 toneladas (31,6% ahorro) | ||
Ahorro del consumo de agua | Estimación en la UE 20.530 m3/año por la recuperación en la producción de placas "estándar" | Recuperación: 5,79 m3 (25,71% de ahorro) | Recuperación: 1.278,90 m3 (25,71% de ahorro) | ||
Ahorro de energía Recuperación en la producción de placas de techo | Estimación en la UE 20.530 m3/año por la recuperación en la producción de placas "estándar" | Recuperación: 4.783,25 kWh (16,6% de ahorro) | Recuperación: 1.057 MkWh (16,6% de ahorro) | ||
Energía para la recuperación de edificios* *Pendiente de la simulación energética Uso sostenible de la tierra | |||||
Empleo sostenible del suelo | |||||
Eficiencia de los recursos - Suelo | Estimación de Suelo destinado a vertedero en la UE (residuos de espuma de poliuretano que provienen de los residuos de Producción: 2,1 km2 por año) | Recuperación: 7.30 m2 | Recuperación: 1.615,38 m2 |
Plan post life
El Consorcio del proyecto está desarrollando un Plan de comunicación Post-Life y un Plan de explotación, para la difusión de las metodologías y los resultados del Proyecto una vez finalizado el mismo.
Conclusiones del trabajo realizado
- En la fase de Caracterización de los residuos de PU y parámetros de procesado se ha conseguido clasificar los residuos de poliuretano de espuma de baja densidad en función a su procedencia. El interés de las empresas generadoras de residuo de poliuretano ha llevado a ampliar el estudio analizándose un total de 7 espumas de poliuretano, algunas clasificadas como subproductos y otras como residuo. Las fichas de características técnicas de todas ellas dan información sobre su posible uso en diferentes materiales de construcción
- Es viable la integración de residuos de PU en la matriz de nuevos materiales de yeso, optimizando la dosificación de mezclas a escala real en fase de producción. Los resultados obtenidos tras los ensayos son adecuados para la fabricación de placas de techo registrable de yeso-PU.
- La tecnología LIFE-REPOLYUSE se ha integrado con éxito en la línea de producción de la planta de prefabricados de YESYFORMA para la producción de nuevas placas de yeso-PU. El nuevo producto ya cuenta con Marcado CE y la ecoetiqueta etiqueta y se prevé su comercialización en el marco del Modelo de Utilidad, propiedad de la Universidad de Burgos con Licencia de Explotación a la empresa YESYFORMA EUROPA.
- Las nuevas placas de techo yeso-PU se integran perfectamente en los diferentes edificios piloto, en cuanto a facilidad de ejecución, estética y seguridad. Los 3 edificios cuentan con un entorno de monitorización tecnología IoT que permite medir en tiempo real variables de humedad y temperatura relativas al confort de los espacios monitorizados.
- Respecto a placas convencionales, las nuevas placas de yeso-PU, cuentan con la mejor Clasificación de reacción al fuego según el Eurocódigo (A1), mantienen la capacidad de absorción acústica, reducen el peso de las placas en (32%) y disminuyen la conductividad térmica (24%), lo que se traduce en una mejora a nivel energético de aproximadamente un 8%, en el conjunto del edificio en el que están integradas.
- El nuevo producto LIFE-REPOLYUSE podría recuperar en sus primeros años de lanzamiento 75 toneladas de residuo de espuma de poliuretano, lo que se traduce en un menor gasto de materias primas; (25,71%) de ahorro en agua y una reducción del (31,6%) en yeso. El Análisis del Ciclo de Vida del nuevo producto LIFE-REPOLYUSE ha concluido que el nuevo material, en comparación con un producto estándar, tiene importantes mejoras en ahorro de CO2 (14%) y menor gasto de energía en sus procesos de fabricación (14%). Igualmente podría evitar el vertido en 1615 m3 de suelo.
- Analizado el mercado europeo de placas yeso para techo registrable, las nuevas placas de yeso-PU, la cantidad de residuo de espuma de poliuretano generado en Europa, así como la viabilidad a nivel de mercado del nuevo producto, se concluye que existe un potencial de replicabilidad y transferibilidad en España, Portugal e Italia.
- La diseminación técnica y comunicación de resultados, ha permitido estrechar importantes colaboraciones con empresas del sector de la construcción, y con fabricantes y asociaciones del ámbito del yeso. Igualmente, el Proyecto ha impactado entre el público más joven, potenciando el interés por el reciclado y la reutilización de residuos. El sector de la construcción apuesta por los nuevos materiales eco-eficientes; reflejo de una sociedad cada vez más concienciada con preservar y recuperar el medio ambiente.
- El sector de la construcción está comprometido con los nuevos materiales ecoeficientes, reflejo de una sociedad cada vez más consciente de la preservación y protección del medio ambiente.