Ambiente e energia
VALORCEL
Desenvolvimento de sistemas poliméricos reforçados com fibras de celulose, valorizando a aplicação em produtos eco-sustentáveis
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Consórcio: Portucel, Raiz e PIEP

Período: Maio 2010 a Abril 2012

 


O projecto Valorcel, apoiado pelo Sistema de Incentivos ao I&DT no âmbito do COMPETE, envolveu um investimento elegível de 565mil euros, correspondendo a um incentivo FEDER de 385 mil euros.

Entidades Promotoras
O projecto de I&DT denominado Valorcel é uma co-promoção com as seguintes entidades do SCT:

  • PIEP - Pólo de Inovação em Engenharia de Polímeros - é uma associação privada sem fins lucrativos, de matriz marcadamente tecnológica e científica, cuja actividade é suportada num modelo de gestão empresarial. Foi criado em 2001 por iniciativa do sector industrial, em estreita colaboração com a Universidade do Minho - através do Departamento de Engenharia de Polímeros (DEP-UM) - e com o IAPMEI. O PIEP tem por missão responder, em tempo oportuno ás necessidades de I&D+I das empresas, desenvolvendo materiais e produtos inovadores.
  • e o RAIZ - Instituto de Investigação da Floresta e Papel - é uma organização sem fins lucrativos estabelecida em 1996 e que constitui uma plataforma de pesquisa líder em Portugal trabalhando inserida numa rede a nível do sector e várias universidades nacionais e internacionais. A sua missão é a de melhorar a competitividade através de Investigação Aplicada, Suporte Tecnológico e Formação Especializada.

O promotor líder é a Portucel.

As indústrias florestais em Portugal são estruturantes para a economia representando cerca 9% do total de exportações de bens.
O grupo Portucel Soporcel tem um forte contributo para a economia nacional representando cerca de 3% das exportações nacionais de bens. Dispõe de um modelo de negócio verticalmente integrado – floresta, pasta de celulose, energia renovável e papel -  alicerçado na investigação florestal, industrial e de produto, na inovação tecnológica e de processos e no desenvolvimento de produtos com uma proposta de valor diferenciada e reconhecida como tal pelo mercado global.

Através de um parque industrial eficiente e tecnologicamente sofisticado, o Grupo tem uma capacidade anual para produzir 1.6 milhões de toneladas de papel, 1.4 milhões de toneladas de pasta de papel, das quais mais de 80% são transformadas em papel, e 2.5TWh de energia, em grande parte obtida a partir de fontes renováveis. É líder mundial no segmento Premium de papéis de escritório.

Em termos estratégicos, o desenvolvimento de I&D e a aposta na inovação sempre foram vitais para o grupo Portucel Soporcel, dada a vocação pelo posicionamento dos seus produtos em segmentos de elevado valor acrescentado.

A área de Investigação, focada no desenvolvimento da produção florestal e do processo produtivo, possibilitou ao grupo Portucel Soporcel implementar as melhores práticas nas suas actividades, factor essencial para a competitividade do negócio. A competitividade do grupo Portucel Soporcel assenta assim num modelo de negócio cuja proposta de valor se encontra alicerçada na sustentabilidade do processo de inovação, traduzido, entre outros aspectos, na conceptualização e desenvolvimento de produtos premium e marcas próprias, que representam actualmente mais de 60% das vendas de produtos transformados em folhas (os produtos de maior valor acrescentado).

Enquadramento
O aumento das restrições ambientais e a constante procura da performance aliada á sustentabilidade tornam muitos materiais plásticos incompatíveis com as normas de certificação ambiental que estão a ser implementadas em sectores como, o automóvel, calçado e aeronáutica. Assim, a substituição de componentes por equivalentes de compósitos de fibras de celulose torna-se uma alavanca para competitividade quando baseada no custo e desempenho das matérias-primas.

Estes compósitos para além de apresentarem propriedades estruturais interessantes, possuem outras características que lhes conferem uma aplicabilidade multifacetada. Para o sector de produção de fibra de celulose trata-se de criar novas oportunidades de geração de valor e de escoamento de produtos e subprodutos, numa actividade estruturada no panorama industrial Português.

Este projecto é baseado no potencial das entidades com elevado know-how específico, e nas sinergias com as entidades do SCT, de modo a fomentar a inovação dos produtos e a posicioná-los competitivamente no mercado global. Neste contexto, o projecto consiste no desenvolvimento de sistemas inovadores baseados em compósitos de fibras de celulose, para substituição de componentes plásticos de elevado desempenho mecânico e outros.

A fibra de celulose, derivada de vários subprodutos da produção de pasta de papel, será combinada com diferentes materiais poliméricos (sintéticos e biodegradáveis), sendo optimizado o seu comportamento em serviço, para dadas aplicações específicas (p.e., componentes para a industria automóvel).

 

As preocupações ambientais têm levado à introdução de materiais mais eco-sustentáveis em componentes plásticos, reduzindo o seu impacto ambiental. De entre estes, salientam-se os polímeros de origem em fontes naturais renováveis e os polímeros biodegradáveis, vulgarmente denominados de biopolímeros, e que têm sido, ultimamente, extensivamente estudados. A combinação das crescentes exigências de desempenho dos materiais plásticos em produtos avançados de engenharia, com as preocupações ambientais, conduziu ao desenvolvimento de materiais compósitos de matriz polimérica e reforços com fibras naturais. O interesse nestes novos polímeros de engenharia mais eco-sustentáveis é transversal a vários sectores industrias: a indústria automóvel, aeronaútica, ao dispositivo médico, à embalagem, ao calçado e têxtil, apenas para numerar alguns sectores. A indústria automóvel tem já alguma experiência na incorporação progressiva nos seus componentes de polímeros reforçados com fibras naturais.

Os desenvolvimentos destes biocompósitos têm sido orientados segundo dois vectores diferentes:

  • a incorporação de fibras naturais em polímeros sintéticos derivados do petróleo; e
  • a adição de fibras naturais a biopolímeros, conduzindo a materiais baseados a 100%  em fontes naturais renováveis (biocompósitos).

 

Projecto
O projecto proposto visa estudar a possibilidade de aplicação da fibra de eucalipto em materiais compósitos, substituindo parcialmente o recurso a polímeros sintéticos. Esta valorização da fibra de celulose representa uma inovação com os seguintes ganhos potenciais:

  • Promove a inovação pelo desenvolvimento de novos produtos poliméricos mais competitivos, diminuindo o seu impacto ambiental pela incorporação de um componente 100% natural;
  • Aumenta a competitividade na respetiva cadeia de valor, através da incorporação de novos conhecimentos e capacidades para o desenvolvimento de produtos inovadores e diferenciadores;
  • Permite avaliar o comportamento da fibra de celulose/eucalipto, como componente de compósitos poliméricos inovadores;
  • Potencia o desenvolvimento de canais alternativos, e de maior valorização, para subprodutos do processo de fabrico de pasta de papel.

O carácter inovador do projecto decorre do desenvolvimento de novos materiais poliméricos com incorporação de fibras de eucalipto com características específicas diferenciadoras e do desenvolvimento de tecnologia adequada para o seu processamento. Novas aplicações com valor acrescentado para subprodutos não valorizados da indústria de celulose constituirão uma inovação relevante com forte contributo para a sustentabilidade ambiental do sector.

Mais informação em http://valorcel.piep.pt.



BIOIN09
Produtos inovadores a partir da reciclagem de pneus
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Consórcio: BIOSAFE e PIEP

Período: Novembro 2009 a Junho 2012

O projecto BIOIN09 permitiu encontrar novas aplicações tecnologicamente mais desenvolvidas, concebendo um produto final inovador, de elevado valor acrescentado, baseado em misturas de granulado obtido por trituração de pneus usados e materiais poliméricos. Pretendeu-se ainda seleccionar aditivos anti-odor, com vista a alargar a aplicação a sectores industriais em que o tradicional cheiro a borracha constitua uma limitação à utilização.



ECOACUSTIC
Desenvolvimento de produtos de segurança rodoviária com base no aproveitamento de plásticos mistos
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Consórcio: PIEP e Extruplás

Período: Abril 2013 a Março 2015

O projecto tem como objectivo o desenvolvimento de produtos de segurança rodoviária (painéis acústicos para barreiras sonoras de auto-estrada) com base no aproveitamento de plásticos mistos, que pelas suas características mecânicas, acústicas e estéticas se apresentam em condições de competir com os existentes actualmente no mercado.



PLUMA
Desenvolvimento de reservatório de gás
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Consórcio: Amtrol-Alfa, INEGI e PIEP

Período: Abril 2004 a Maio 2005

Desenvolvimento de Reservatório de gás doméstico, utilizando materiais e tecnologias avançadas que permitiram a redução do peso, melhoria do comportamento mecânico, facilidade de manipulação, bem como a melhoria estética do produto.