Se ha abierto el plazo para solicitar las ayudas de introducción a la investigación JAE INTRO en su convocatoria de 2024.
Estas ayudas consisten en una beca mensual de 4200 euros repartidos en 7 meses donde el alumno recibirá formación en el área de la ciencia y tecnología de los Elastómeros, participando en proyectos de ámbito nacional e internacional con colaboraciones con instituciones, universidades y empresas de primer nivel. Para solicitarlo, los participantes deben estar matriculados en un grado de 240 ECTS en el curso académico 2023-2024 que hayan superado al menos el 75 % de los créditos, ser alumnos de máster (300 ECTS), ser alumnos de doble grado que hayan superado al menos el 80 % de los créditos o estudiantes matriculados en un máster en el curso 2024-2025. Además, la nota media del expediente académico mínima debe ser de 7’5. El Grupo Elastómeros ofrece tres expresiones de interés diferentes:
1. El plan de formación se engloba dentro de la línea de investigación de reciclado integral de neumáticos al final de su vida útil (NFVU) que el Grupo de Elastómeros está desarrollando dentro de diferentes proyectos cuyo investigador responsable es el Dr. Juan López Valentín. Se realizará una investigación multidisciplinar en ciencias de polímeros, aplicando nuevos conceptos de economía circular para una mejor gestión, reciclado y sostenibilidad de residuos de elevada relevancia económica y social como son los neumáticos. Se avanzará en el desarrollo y aplicación de nuevos procesos de reciclado químico y desvulcanización para evaluar la viabilidad, eficiencia y selectividad de estos procesos en la fracción textil y la fracción de caucho obtenida tras la trituración y molienda de NFVU.
El objetivo final es la obtención de dioles y caucho desvulcanizado de altas prestaciones procedente del residuo de neumáticos con el fin de ser empleadas como materias primas secundarias de alto valor añadido en el desarrollo de materiales elastoméricos más sostenibles y de interés tecnológico para ser empleados en la industria del neumático. En este sentido se evaluarán las propiedades y viabilidad técnica de i) poliuretanos extrablandos para el relleno de neumáticos obtenidos a partir de materias primas procedentes del reciclado químico de desechos de poliésteres (textil de neumático) y ii) compuestos de caucho para bandas de rodadura de neumáticos macizos obtenidos a partir del caucho desvulcanizado.
El plan de actividades a desarrollar es el siguiente: – Separación de las diferentes fracciones que componen el textil procedente de NFVU. – Reciclado químico por solvólisis del textil procedente de NFVU. – Desvulcanización de la fracción de caucho procedente de NFVU. – Caracterización de la estructura de los productos reciclados. Síntesis de poliuretanos extrablandos, caracterización de sus propiedades físicas y estructurales. – Desarrollo de compuestos de caucho para banda de rodadura de neumáticos macizos, caracterización de su estructura y propiedades. Presentación de los resultados del trabajo y evaluación periódica con el tutor. – Asistencia a los seminarios celebrados en el Grupo de Elastómeros e ICTP. Gracias a la trayectoria de investigación y formativa del grupo receptor, el candidato/a recibirá formación para mejorar sus competencias técnicas en ciencia y tecnología de polímeros con la intención de solicitar un contrato FPI/FPU. Contacto: vía formulario de contacto o email a jlvalentin@ictp.csic.es
2. Los neumáticos son productos complejos formados por más de 20 componentes y 200 ingredientes para lograr cumplir los requisitos de un sistema de transporte por carretera más ecológico, seguro e inteligente. Sin embargo, la elevada demanda mundial de estos productos insustituibles ha traído consigo el reto de su gestión de forma conveniente una vez hayan alcanzado su vida útil. Actualmente, el 40% de los neumáticos está designado a la recuperación de energía y el 52% está destinado al reciclaje de materiales. Sin embargo, debido a la entrada en vigor del nuevo Plan Estatal Marco de Gestión de Residuos (PEMAR) (2023-2035), este marco legislativo se ha endurecido fijando un claro nuevo objetivo para 2035, para incrementar el reciclado de materiales (mínimo un 63%) y reducir considerablemente la alternativa menos sostenible de la valorización energética (máximo un 20%).
En un neumático usado, hay un residuo textil que actualmente se destina a la valorización energética, debido a que no existe ninguna aplicación industrial o proceso de reciclado que permita recuperar sus valiosos materiales. Químicamente, este residuo textil está formado por una mezcla de polímeros (poliamidas y poli(etilen tereftalato) (PET). Éste último polímero tiene un gran valor para la industria. Aprovechando la experiencia del Grupo de Elastómeros en la gestión de residuos complejos de PET, la siguiente propuesta se enfoca en realizar un reciclado químico sobre el residuo textil de neumático para la obtención de nuevas materias primas que sirvan para la preparación de poliuretanos.
Para ello, inicialmente se evaluarán la influencia de las condiciones de reciclado químico del residuo textil sobre la estructura y composición de las nuevas materias primas, atendiendo a su estructura química y peso molecular. Posteriormente, a partir de estas nuevas materias primas se prepararán nuevos poliuretanos, variando su composición química. Finalmente se evaluarán las propiedades físico-químicas y mecánicas de los poliuretanos con el objetivo de enmarcar el alcance y limitaciones de este residuo y determinar su campo potencial de aplicación. A través de esta propuesta, el candidato adquirirá un conocimiento sobre las diferentes estrategias de reciclado químico y se familiarizará con la determinación de la composición química a partir de Resonancia Magnética Nuclear. Además, realizará tareas de caracterización avanzada de los materiales poliméricos preparados, a través del RMN de campo bajo. Contacto: vía formulario de contacto o email a rnavarro@ictp.csic.es
3. En los últimos años, los electrolitos sólidos están adquiriendo una gran importancia ya que se han presentado como unos candidatos prometedores para dar respuesta a la creciente demanda del consumo energético. En este sentido, las baterías sólidas basadas en litio o sodio son alternativas muy atractivas que contribuyen a satisfacer los requisitos de este tipo de dispositivos. Sin embargo, el tiempo de carga/descarga, la seguridad, el peso y el coste son algunos aspectos que se deben abordar en la preparación de baterías totalmente sólidas.
Por ello, el uso de electrolitos poliméricos está emergiendo debido a que aumenta la seguridad en la manipulación y evita la inflamabilidad característica de las baterías basadas en electrolitos orgánico-líquido. Sin embargo, los electrolitos poliméricos siguen presentando ciertas limitaciones que deben abordarse, porque deprimen el rendimiento de la batería. Entre las limitaciones destacan la baja movilidad de los iones en la matriz polimérica o la baja compatibilidad entre el electrolito polimérico y los electrodos. Entre los distintos polímeros que se han empleado para la preparación de este tipo de baterías destaca el poli(óxido de etileno) (PEO), de hecho es un polímero considerado como referencia para los electrolitos poliméricos empleados en baterías de litio totalmente sólidas. Sin embargo, los electrolitos poliméricos basados en este polímero presentan algunas limitaciones (baja conductividad iónica y un bajo número de transferencia de litio) todo ello debido a la tendencia a la cristalización de este material. En consecuencia, las baterías de polímero-litio actuales deben trabajar a temperaturas de 70°C para lograr alcanzar satisfacer las condiciones del mercado.
En los últimos años, se han ido proponiendo diferentes polímeros alternativos que lograran hacer frente a estas limitaciones, en este sentido, poliuretanos y policarbonatos se han presentado como matrices poliméricas alternativas con un gran potencial. Por ello, en esta propuesta se aborda la preparación de poliuretanos con unidades controladas de policarbonato y óxido de etileno, con el objetivo de investigar de forma sistemática como varían las propiedades de los nuevos polímeros respecto al contenido de unidades carbonato y óxido de etileno. Los poliuretanos serán caracterizados en términos de propiedades físico-químicas (Tm y Tg) y se formularán como electrolitos poliméricos sólidos dopándoles con cantidades variables de sales de litio. Contacto: vía formulario de contacto o email a amarcos@ictp.csic.es