![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/RPF-fibra-de-madeira-2023-01-700.jpg\")
L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Una pieza de autom\u00f3vil fabricada con un biocompuestoL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n El proyecto es liderado por el ingeniero agr\u00f3nomo Alcides Lopes Le\u00e3o y la qu\u00edmica Ivana Cesarino, coordinadores del Laboratorio de Bioprocesos y Biotecnolog\u00eda de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Unesp, en la localidad de Botucatu (S\u00e3o Paulo), y tiene una duraci\u00f3n de 18 meses. Al final del per\u00edodo, la multinacional espera contar con piezas m\u00e1s sostenibles, a ra\u00edz de la reducci\u00f3n del uso de pl\u00e1sticos de origen f\u00f3sil en su composici\u00f3n y, sobre todo, con autom\u00f3viles m\u00e1s livianos y eficientes desde el punto de vista energ\u00e9tico. La ventaja principal de la sustituci\u00f3n de insumos minerales por fibras vegetales \u2013materiales de menor densidad\u2013 es la reducci\u00f3n del peso del veh\u00edculo y, por ende, del consumo de combustible. Con todo, ser\u00e1 necesario a\u00fan superar algunas limitaciones, entre ellas la escasa resistencia a la humedad que presentan las fibras naturales, su susceptibilidad al ataque de hongos y su durabilidad.<\/p>\n Lopes Le\u00e3o estudia el uso de fibras vegetales en materiales compuestos desde la d\u00e9cada de 1990. La colaboraci\u00f3n actual con Volkswagen es la herencia de un proyecto financiado por la FAPESP en 2000 (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 104<\/em>). En aquella \u00e9poca, \u00e9l investigaba el potencial de la fibra de curau\u00e1 <\/em>(Ananas erectifolius<\/em>), una planta originaria de la selva amaz\u00f3nica que hab\u00eda conocido cuando pescaba en los r\u00edos de la regi\u00f3n.<\/p>\n El proyecto despert\u00f3 el inter\u00e9s de Volkswagen, que lleg\u00f3 a producir algunas partes de autom\u00f3viles con esas fibras, y el investigador fue invitado a impartir conferencias sobre el tema a los ingenieros de la empresa en Brasil y Alemania. Pero la ensambladora no pudo hallar un proveedor regular de curau\u00e1<\/em> y archiv\u00f3 el proyecto. Dos d\u00e9cadas despu\u00e9s, Lopes Le\u00e3o qued\u00f3 sorprendido ante una nueva invitaci\u00f3n. \u201cYa no ten\u00eda contacto con nadie de la empresa. Ellos decidieron invertir en la producci\u00f3n de piezas elaboradas con fibras vegetales y me localizaron este a\u00f1o busc\u00e1ndome en internet\u201d, relata el investigador.<\/p>\n L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Cuerpos de prueba para ensayos elaborados con bamb\u00faL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n Ahora, para definir cu\u00e1l es la mejor fibra para incorporarla al pl\u00e1stico, se est\u00e1n probando cuatro opciones: coco, yute, sisal y bamb\u00fa. La cuesti\u00f3n del suministro va a pesar en la decisi\u00f3n, que el investigador considera lo m\u00e1s acertado. \u201cComo el proyecto actual tiene un alcance mundial, Alemania puede contar con proveedores de fibras de diversos pa\u00edses\u201d, considera. En una primera etapa, las fibras se incorporar\u00e1n al pol\u00edmero a escala nanom\u00e9trica en seis piezas que forman parte del maletero del modelo Polo de la compa\u00f1\u00eda. M\u00e1s adelante, la idea es trabajar a escala nanom\u00e9trica. \u201cLa incorporaci\u00f3n de nanocelulosa duplica la resistencia del compuesto\u201d, explica Lopes Le\u00e3o.<\/p>\n Seg\u00fan el investigador, algunos fabricantes de autom\u00f3viles ya utilizan las fibras naturales a escala reducida en diversos tipos de compuestos. \u201cLa mayor consumidora es la empresa alemana Mercedes-Benz, que emplea alrededor de 30 kilos de fibras por veh\u00edculo. En Volkswagen empezaremos con 8 kilos por veh\u00edculo, aproximadamente. Si se piensa que la empresa produce 6 millones de autos por a\u00f1o, el volumen puede llegar a ser considerable\u201d, dice. En estos materiales compuestos, el pol\u00edmero funciona como la matriz responsable de su estructura, y la fibra es el elemento de refuerzo. Si las piezas de los autom\u00f3viles se confeccionaran \u00fanicamente con fibra, esta no podr\u00eda aportarle la resistencia que el material necesita.<\/p>\n El desarrollo de materiales de alto rendimiento para la industria automotriz a partir de materias primas regionales tambi\u00e9n es el prop\u00f3sito de un equipo de las universidades federales de Para\u00edba (UFPB) y de Campina Grande (UFCG) y del Instituto Fraunhofer para Tecnolog\u00eda de Manufactura y Materiales Avanzados, con sede en Bremen (Alemania). El proyecto est\u00e1 financiado por la Fundaci\u00f3n de Apoyo a la Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica del Estado de Para\u00edba (Fapesq) y por el Ministerio de Educaci\u00f3n e Investigaci\u00f3n de Alemania. En Brasil, su coordinaci\u00f3n est\u00e1 a cargo de la ingeniera de materiales Renate Wellen, del Departamento de Ingenier\u00eda de Materiales de la UFPB.<\/p>\n Las autopartes hechas con fibras vegetales son m\u00e1s livianas y redundan en un menor consumo de combustible<\/p><\/blockquote>\n Los investigadores iniciaron el proyecto trabajando con fibras de sisal, en Brasil, y de lino, en Alemania. \u201cLas mejores propiedades se obtuvieron con el lino, que se moldea mejor como tejido para incorporarlo al compuesto por compresi\u00f3n. El objetivo es utilizar el material en la parte interna de la puerta, elegida por la alta demanda de la industria y porque es una estructura de menor complejidad\u201d, revela Wellen.<\/p>\n Al igual que en el proyecto de la Unesp con Volkswagen, la alianza entre brasile\u00f1os y alemanes naci\u00f3 de b\u00fasquedas realizadas en internet. En este caso, la iniciativa parti\u00f3 del lado brasile\u00f1o. En 2015, empe\u00f1ada en el desarrollo de proyectos en el \u00e1rea de las fibras vegetales y conocedora del inter\u00e9s creciente de Alemania por la tecnolog\u00eda verde, la investigadora de la UFPB se contact\u00f3 con diversas universidades e institutos de investigaci\u00f3n germanos.<\/p>\n De esos contactos surgi\u00f3 la posibilidad de realizar un posdoctorado en el Instituto Fraunhofer de Tecnolog\u00eda de Manufactura y Materiales Avanzados de Bremen que deriv\u00f3 en el proyecto actual. Para Wellen, coordinadora general de investigaciones de la UFPB, el intercambio de experiencias entre los equipos es uno de los aspectos m\u00e1s importantes del convenio. \u201cEllo gener\u00f3 mejoras en la capacitaci\u00f3n de los alumnos. Dos integrantes del equipo est\u00e1n realizando sus doctorados en Alemania\u201d.<\/p>\n El nuevo pol\u00edmero reforzado con fibras naturales est\u00e1 a punto de ultimarse y el prototipo de una autoparte fabricada con este material fue presentado en octubre en la Feria K 2022, el mayor evento internacional de la industria del pl\u00e1stico y el caucho, realizada en D\u00fcsseldorf (Alemania). Ya hay perspectivas de desarrollo de un nuevo material compuesto, cuya f\u00f3rmula posiblemente incluya fibra de coco, una materia prima abundante en Brasil. \u201cLos alemanes est\u00e1n interesados en continuar con la colaboraci\u00f3n\u201d, dice Wellen.<\/p>\n L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Compuesto elaborado con fibras naturales sometido a un test de resistenciaL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n Del autom\u00f3vil de soja al fibrocemento Seg\u00fan la informaci\u00f3n disponible en el Benson Ford Research Center, el instituto de investigaci\u00f3n dependiente del Museo Henry Ford, el estallido de la Segunda Guerra Mundial (1939-1945) suspendi\u00f3 la totalidad de la producci\u00f3n de autom\u00f3viles en Estados Unidos. A ra\u00edz de ello, el experimento del auto de soja no prosper\u00f3. Posteriormente, los esfuerzos de la empresa se centraron en la recuperaci\u00f3n de las p\u00e9rdidas ocasionadas por la guerra y el autom\u00f3vil de biopl\u00e1stico cay\u00f3 en el olvido.<\/p>\n Para el ingeniero qu\u00edmico Sandro Amico, coordinador del Grupo de Materiales Compuestos y Nanocompuestos de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS), otro factor que contribuy\u00f3 al desinter\u00e9s de la industria fue la aparici\u00f3n de las fibras de vidrio y de carbono en las d\u00e9cadas de 1930 y 1950, respectivamente. \u00c9l explica que las fibras sint\u00e9ticas ofrec\u00edan ventajas tales como su alta rigidez y una mayor resistencia mec\u00e1nica a los ataques qu\u00edmicos y ambientales, mientras que las naturales eran susceptibles a la humedad, por ejemplo. Hoy en d\u00eda, este problema puede subsanarse con el tratamiento de las fibras, o bien mediante el uso de aditivos en la f\u00f3rmula del compuesto, y la preocupaci\u00f3n por el medio ambiente ha tra\u00eddo nuevamente a escena a las fibras naturales en el \u00e1mbito industrial.<\/p>\n Desde hace m\u00e1s de dos d\u00e9cadas, Amico trabaja con diferentes tipos de fibras. \u201cActualmente hay varios ejemplos de aplicaciones que hasta hace cinco a\u00f1os no exist\u00edan y otras cuya escala se ha incrementado\u201d, afirma el profesor. Cita como ejemplo a la madera pl\u00e1stica, conocida como WPC (wood-polymer composite<\/em>), que surgi\u00f3 en la d\u00e9cada de 1960 y est\u00e1 compuesta por aserr\u00edn de madera y una resina polim\u00e9rica termopl\u00e1stica, como PVC o polietileno. \u201cEste material ha tenido un gran \u00e9xito comercial en Am\u00e9rica del Norte\u201d, dice.<\/p>\n L\u00e9o Ramos Chaves \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Soporte para vidrios fabricado con fibra de maderaL\u00e9o Ramos Chaves \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n En la Universidad Tecnol\u00f3gica Federal de Paran\u00e1 (UTFPR), los alumnos del ingeniero forestal Ugo Leandro Belini, del Departamento de Dise\u00f1o Industrial y de Posgrado en Sostenibilidad Ambiental Urbana, estudian c\u00f3mo elaborar productos m\u00e1s sostenibles, como l\u00e1mparas y gafas. Uno de ellos ha despertado el inter\u00e9s de una empresa local. \u201cEn un trabajo de investigaci\u00f3n de finalizaci\u00f3n de carrera, crearon un marco de anteojos a partir de un compuesto de part\u00edculas de bagazo de ca\u00f1a de az\u00facar te\u00f1ido con un colorante natural, la c\u00farcuma, y aglutinadas con resina de poliuretano de ricino\u201d, comenta Belini.<\/p>\n Seg\u00fan un estudio de mercado publicado en 2020 por la empresa de consultor\u00eda estadounidense Grand View Research, el mercado de los compuestos fabricados con fibras naturales est\u00e1 creciendo en todo el mundo. La empresa estima que el sector alcanzar\u00e1 en 2024 una valuaci\u00f3n de 10.900 millones de d\u00f3lares. El \u00e1rea que m\u00e1s emplea estos materiales es la de la construcci\u00f3n civil, que representa m\u00e1s de la mitad de la demanda. En el exterior, el material m\u00e1s consumido es la madera pl\u00e1stica WPC, que se utiliza en baldosas y entarimados, marcos de puertas y ventanas y revestimientos. Las fibras tambi\u00e9n se emplean como compuesto en elementos estructurales de hormig\u00f3n.<\/p>\n En Brasil, las tejas de fibrocemento hechas con una mezcla de cemento y amianto, una fibra mineral reconocidamente cancer\u00edgena, se prohibieron en 2017, lo que ha dado lugar a nuevos compuestos de origen vegetal. Responsable del desarrollo de una teja de fibrocemento fabricada con pulpa de celulosa patentada en 2012, el ingeniero civil Holmer Savastano Junior, de la Facultad de Zootecnia e Ingenier\u00eda de Alimentos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (FZEA-USP), dirige un proyecto para la producci\u00f3n de placas cementicias reforzadas con una estructura tridimensional (3D) de yute y malva.<\/p>\n Seg\u00fan el investigador, quien desde la d\u00e9cada 1990 estudia el uso de fibras vegetales en la producci\u00f3n de tejas (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 98<\/em><\/a>), las tejas de tejido de yute y malva yuxtapuestas y conectadas entre s\u00ed perpendicularmente forman una estructura que proporciona liviandad y una mayor resistencia mec\u00e1nica y qu\u00edmica que el producto patentado hace una d\u00e9cada. El proyecto cuenta con el apoyo de la FAPESP y de la Fundaci\u00f3n de Apoyo a la Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica del Estado de Amazonas (Fapeam), en el marco de un acuerdo de cooperaci\u00f3n cient\u00edfica con participaci\u00f3n de investigadores de la USP y de la Universidad Federal de Amazonas (Ufam).<\/p>\n \u201cEl equipo de Amazonas posee experiencia en matrices polim\u00e9ricas y nosotros en capas de fibrocemento. Nos complementamos e intercambiamos experiencias enriquecedoras\u201d, dice Savastano. Tras la prohibici\u00f3n del uso del amianto, \u00e9l vislumbra buenas perspectivas de comercializaci\u00f3n de las nuevas placas. \u201cComo ya no existe el riesgo de toxicidad, este tipo de fibrocemento tambi\u00e9n ha sido considerado para usos internos, en tabiques divisorios de ambientes, cielorrasos y baldosas, lo que puede elevar la demanda del nuevo producto en el segmento de la construcci\u00f3n\u201d.<\/p>\n Proyectos<\/strong>![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/RPF-fibra-biocomposto-2023-01-1140.jpg\")
![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/RPF-fibra-de-bambu-2023-01-700.jpg\")
\n<\/strong>El intento de utilizar fibras naturales en el sector automotor es de larga data. En 1930, Henry Ford, pionero de la producci\u00f3n de autom\u00f3viles en serie, cre\u00f3 un material bautizado como biopl\u00e1stico. Su composici\u00f3n exacta es incierta, porque no se conservaron registros de su f\u00f3rmula, pero un prototipo fabricado con ese material en 1941 pas\u00f3 a la historia con el nombre de Soybean Auto, que significa autom\u00f3vil de soja. Empero, el nuevo coche nunca fue incorporado a la l\u00ednea de producci\u00f3n de la f\u00e1brica.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/RPF-fibra-natural-2023-01-700.jpg\")
\n<\/strong>1.<\/strong>\u00a0Producci\u00f3n de compuestos a base de fibras naturales (n\u00ba 06\/06464-1<\/a>); Modalidad<\/strong> Programa de Investigaci\u00f3n en Asociaci\u00f3n para la Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica (Pite); Investigador responsable <\/strong>Alcides Lopes Le\u00e3o (Unesp); Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 242.035,63.
\n2.<\/strong> Desarrollo de paneles s\u00e1ndwich sostenibles con placas cementicias reforzadas con tejido 3D de yute y malva y alma polim\u00e9rica (n\u00ba 20\/08975-4<\/a>); Modalidad<\/strong> Ayuda de Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Convenio <\/strong>Fapeam; Investigador responsable<\/strong> Holmer Savastano Junior (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 152.568,94.<\/p>\n