Herramientas de supervisión para aumentar la eficiencia en el procesamiento de los polímeros
Las industrias europeas dedicadas al procesamiento son conscientes de la necesidad de adoptar modelos de fabricación más sostenibles con el fin de asegurar un crecimiento continuo y su competitividad internacional. Para ello, es necesario hallar e implantar tecnologías más respetuosas con el medio ambiente y sistemas de procesamiento más eficientes, capaces de reducir los residuos y las emisiones al tiempo que generan un incremento de la productividad. A fin de dar respuesta a este reto fundamental, el proyecto COOPOL, financiado por la Unión Europea, ha creado nuevos métodos y herramientas que podrían situar al sector europeo de los polímeros a la vanguardia de un tipo de producción intensiva, sostenible y de bajo impacto. «La prioridad del proyecto COOPOL se ha centrado en el sector de los polímeros, un ámbito de especial importancia para la industria química europea», explica el coordinador del proyecto, el profesor David Haddleton, de la Universidad de Warwick (Reino Unido). «Mediante la unión entre entidades industriales y académicas, el proyecto ha conseguido mejoras significativas en el campo del procesamiento de los polímeros y ha generado beneficios tangibles y aprovechables para el sector». Los polímeros forman parte de nuestra vida cotidiana. Se utilizan para fabricar desde plásticos a adhesivos y su producción aumenta año tras año; se trata de un sector que genera un importante número de puestos de trabajo tanto en la Unión Europea como en el resto del mundo. Sin embargo, uno de los principales problemas que ha venido presentando es que muchos de estos productos elaborados con polímeros se fabrican utilizando reactores discontinuos y semicontinuos, con parámetros de proceso (como la temperatura y el volumen de material suministrado) que siguen unos plazos específicos. Las variaciones imprevistas de las condiciones de funcionamiento, como los cambios en la pureza del material utilizado, se traducen inevitablemente en cambios de la estructura del polímero y en una producción que no se ajusta a las especificaciones. El proyecto COOPOL ha abordado estas limitaciones por medio del desarrollo de un sistema de supervisión en tiempo real para el procesamiento de la polimerización industrial que permite ejercer un control más férreo de las propiedades de los materiales con el fin de mejorar el rendimiento y la uniformidad del procesamiento. Este nuevo método de control de procesos aúna la información molecular y los conocimientos sobre las características químicas de las reacciones, por un lado, con herramientas de control y de optimización económica predictivas basadas en modelos y con detección en tiempo real, por el otro. Asimismo, se ha introducido el concepto de procesamiento continuo, en sustitución del procesamiento discontinuo tradicional, para mejorar la productividad y el rendimiento. Otro logro importante ha sido la creación de un sistema de fusión de sensores, que permite procesar varios datos de forma simultánea, como el flujo de calor, la onda acústica superficial, la temperatura y la conductividad. Las empresas europeas que intervienen en el proyecto analizan ahora la forma de beneficiarse de los resultados. «Grandes empresas fabricantes de polímeros, como BASF, DSM, Evonik, Arkema, Merck y otros productores más pequeños, como Synthomer, Scott Bader y Cornelius Specialties, disponen ahora de los medios necesarios para conseguir una mayor eficiencia en su producción de polímeros», explica Haddleton. «También será beneficioso para las empresas de sondeos y mediciones, ya que contarán con una nueva tecnología y nuevas aplicaciones para sus proyectos en curso, mientras que pymes como Cybernetica han logrado desarrollar sistemas de control y medición a medida. En definitiva, este proyecto ayudará a los países de la Unión Europea a competir en el mundo con unos procesos lo más eficientes posible». El proyecto, que finalizó oficialmente en febrero de 2015, culminó con la demostración de un proceso industrial en una planta piloto de BASF. «Salió extraordinariamente bien», afirma Haddleton. «Muchos de los resultados que hemos obtenido se han publicado en revistas académicas internacionales de primer nivel y un proyecto complementario financiado por la Unión Europea tendrá por objetivo aplicar plenamente en la práctica nuestros hallazgos y dotar de mayor complejidad a los sistemas pioneros que hemos desarrollado».
Palabras clave
Eficiencia energética, calidad de la reacción de polimerización, procesamiento continuo, modelos de fabricación sostenible, sector de los polímeros
