Projeto Bilateral em prol da indústria automobilística

© Fraunhofer IFAM

Para a indústria automotiva, uma das mais importantes na Alemanha e no Brasil, as mudanças climáticas representam o desafio de obter economia de combustível e reduzir as emissões de CO2 por meio de construções sustentáveis ​​e leves. No entanto, os plásticos reforçados com fibras (FRP) convencionais são tipicamente baseados em recursos fósseis e não são materiais sustentáveis, ​​devido ao seu balanço de CO2 e energia durante a produção, bem como a falta de conceitos de reciclagem.

Em virtude das suas propriedades específicas, as fibras vegetais, como o linho, combinadas com termoplásticos convencionais, estabeleceram-se na produção em série para interiores automotivos. Por outro lado, os polímeros de base biológica, como polilactídeo à base de amido de milho (PLA), não obtiveram sucesso, uma vez que os custos e propriedades desses materiais não atendem aos requisitos da indústria automotiva em comparação com os sistemas convencionais de polímeros. Há, portanto, uma necessidade urgente de pesquisas sobre materiais ecoeficientes para determinar quais são adequados para a produção em larga escala e de maneira sustentável, ​​em termos de reciclagem e balanço de CO2 e energia.

Foi pensando neste desafio que o Instituto Fraunhofer para Tecnologia de Manufatura e Materiais Avançados (IFAM), uma das instituições de pesquisa mais importantes da Europa para tecnologia de colagem, superfícies, moldagem e materiais funcionais, em parceria com a Universidade de Campina Grande, Universidade da Paraíba e outros parceiros da indústria deram início ao projeto BestBioPLA – Compostos PLA totalmente bio-baseados com longa durabilidade.

A ideia é desenvolver polímeros alternativos para a produção de plásticos reforçados com fibras naturais sustentáveis para aplicação em automóveis. Estes materiais leves devem ser caracterizados pela sua durabilidade ao longo do ciclo de vida, mas também permitir a reciclagem através da biodegradabilidade. O PLA e os óleos vegetais devem formar a base para os polímeros sustentáveis como um sistema matricial para FRP à base de fibras naturais. Dessa forma, no projeto BestBioPLA serão utilizadas matérias-primas renováveis do Brasil e da Alemanha (óleos vegetais regionais), a fim de melhorar a ecoeficiência e identificar novas cadeias de valor.

A abordagem química visa gerar sistemas poliméricos parcialmente reticulados, pois produzirão as propriedades desejadas do material. O linho da Europa e o sisal do Brasil serão usados como fibras de reforço, pois possuem altas resistências e rigidez específicas.

A sustentabilidade e a viabilidade econômica das descobertas serão asseguradas por uma avaliação apropriada do ciclo de vida e por uma avaliação técnico-econômica. As composições de materiais mais promissoras serão usadas para projetar e criar um componente de demonstração do interior do automóvel.

O sucesso do projeto BestBioPLA garantirá que novos sistemas de matriz polimérica para plásticos reforçados com fibras naturais estejam disponíveis e possam ser usados para desenvolver produtos comercializáveis junto com os parceiros industriais após sua conclusão.

Reforçar o valor agregado e a aceitação local
A abordagem do projeto BestBioPLA de agregar valor aos recursos cultivados localmente contribui para o desenvolvimento sustentável das respectivas regiões. As empresas brasileiras e alemãs, ao longo de toda a cadeia de processos — desde o cultivo agrícola de matérias-primas até o uso industrial —, podem aplicar os resultados do projeto para construir linhas de produtos e criar valor a partir delas.

Além dos aspectos econômicos, espera-se que o FRP inovador reduza o impacto ambiental tanto durante a produção quanto no descarte no final da vida útil do produto, o que pode resultar em maior aceitação dessa classe de material no mercado e na sociedade.

Parceiros do projeto
O projeto teve início em 2019 e será concluído em 2022. Financiado pelo Ministério da Educação e Ciência da Alemanha (BMBF) no âmbito da Chamada CLIENT II, o BestBioPLA conta com a participação do Instituto Fraunhofer IFAM, da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) e das empresas SisalGomes LTDA e INVENT GmbH.