Panells ecològics amb residus vegetals

2022 -  Oriola -  Alacant

Fitxa Tècnica

  • Promotor: Públic
  • Promou: UNIVERSITAT MIGUEL HERNÁNDEZ D'ELX
  • Projecta: María Teresa Ferrández García (IP)
  • Quantia subvenció: 49.046,90 €

Pla IRTA Investigació

Projecte de sostenibilitat

Panells ecològics amb residus vegetals

A la Comunitat Valenciana, hi ha disponible més d'1.000.000 t/any de residus agrícoles, dels quals el 35% són restes de poda de vinya i fruiteres de secà i el 13% correspon a palla i pellorfa de l'arròs. Un altre residu també que causa greus problemes en els llits fluvials és una mala herba, la canya comuna, que la seua eliminació ocasiona un cost elevat. Més enllà de reduir i reciclar les deixalles, els coproductes i subproductes agrícoles; pot haver-hi oportunitats per a nous processos que permeten usos innovadors de tals residus, també fora del sector agrícola.
L'equip sol·licitant ve desenvolupant des de 2010 panells derivats de partícules de diferents residus vegetals perquè puguen ser usats com a substituts dels panells de fusta. S'han desenvolupat panells de residus de palles d'arròs, cotó, sorgo, jute i cànem obtenint diferents productes. També s'han desenvolupat panells que utilitzen residus de podes de palmera, taronger, olivera, morera i vinya. Especialment s'han obtingut diferents materials amb una mala herba invasora dels llits com és la canya comuna (Arundo donax L.).
A més d'utilitzar diferents residus vegetals, també s'han desenvolupat nous processos per a l'elaboració d'aquests panells. S'han fet panells sense adhesius, amb adhesius orgànics (midó i acidifique cítric), amb xicotetes proporcions d'algeps i ciment, així com amb urea formaldehido, obtenint a escala de laboratori, panells que podrien utilitzar-se com a material aïllant, per a la fabricació de mobles i envasos fins i tot alguns que podrien utilitzar-se com a material estructural tipus P4.
Els resultats obtinguts amb tots aquests materials estan publicats en 24 articles en revistes d'impacte i 19 comunicacions a congressos recollits en el Web of Science Core Collection. A més, l'equip té tres patents sobre processos per a fabricar aquest tipus de panells.
S'han realitzat els assajos en laboratori dels diferents productes elaborats; i a escala de laboratori són quasi prototips que poden considerar-se amb un desenvolupament tecnològic TRL 5.
L'actuació que es proposa compleix amb el Pla d'Acció d'Economia Circular (PAEC 2021-2023) i és portar el desenvolupament tecnològic al nivell TRL 6 dels prototips de panells amb millors propietats, verificació del sistema prototip i analitzar en un entorn rellevant el prototip amb millors propietats; i així demostrar que el procés es pot dur a terme en un entorn operacional.  
Els prototips que es proposen són:
a. Taulers de canya comuna amb xicotetes quantitats adhesiu 
b. Taulers de partícules de residus de poda de vinya sense adhesius
c. Taulers de partícules de palla d'arròs sense adhesius

Veure galeria

L'emissió de gasos contaminants i el risc d'incendis fan que les autoritats competents a través de normatives i dels pagaments associats a la PAC fomenten la prohibició de la crema de la biomassa agrícola residual. No obstant això, la prohibició de la crema sense una valorització de la biomassa pot donar lloc a altres problemes mediambientals com a eutrofització. Un exemple d'aquest problema s'ha produït en el llac de l'Albufera (Parc Natural de la Comunitat Valenciana) a causa de la descomposició de la palla d'arròs que es deixava en el camp després de la collita.
Els boscos i les plantes, i en general les formacions vegetals, actuen com a embornals de CO2 a través de la seua funció vital principal: la fotosíntesi. Després elaborar productes amb residus vegetals suposa un emmagatzematge de CO₂ al llarg de la vida útil d'aquest producte.
És per això que en aquest projecte es vol demostrar la viabilitat de diferents alternatives de valorització dels residus agrícoles a través de la fabricació de nous productes (diferents taulers de partícules).
La fabricació de taulers a partir de biomassa residual agrícola d'una banda evita les cremes i per un altre minimitzen l'ús de la fusta natural i ajuden a pal·liar el problema de la desforestació. Utilitzar les canyes dels llits fluvials suposaria millor manteniment i menys cost en l'eliminació d'aquesta mala herba.
Els panells de residus vegetals són productes biodegradables fabricats amb materials naturals no contaminants que poden ser descompostos per microorganismes o per acció d'elements naturals com la pluja, el sol o el vent.
L'ús de matèries primeres orgàniques permet reduir l'ús de materials plàstics, disminuint la generació de residus i l'aportació de diòxid de carboni a l'atmosfera i altres gasos d'efecte d'hivernacle.

Utilitzar els residus vegetals en l'elaboració de nous productes suposa una important aportació a l'entorn social, en el sentit que la cura al medi ambient redunda en la qualitat de vida de les persones. L'ús de materials de base biològica assegura que abans de l'ús, s'aprofita la fotosíntesi de carboni atmosfèric que es emmagatzema en el teixit de l'edifici durant tota la seua vida útil, tenint així una emissió de carboni total negativa. Els materials emplafonats són capaços de ser utilitzats com components principals en elements estructurals prefabricats, aprofitant el control de qualitat millorat en la construcció prefabricada en fàbrica, produint menys residus. Això optimitza el procés constructiu perquè els edificis s'alcen de la manera més eficient possible.
Utilitzar aquests residus per a panells constructius ocasionaria múltiples beneficis en la qualitat de vida de les persones:
a. S'eliminarien les canyes dels rius sense utilitzar productes contaminants de l'aigua (herbicides com el glifosato fins ara utilitzat en els llits fluvials), a més s'evitaria la seua eliminació en abocadors.
b. S'evitarien les cremes de palles i podes (evitant gasos d'efecte d'hivernacle, incendis i partícules microscòpiques en suspensió en l'atmosfera). Enterrar els
residus també produeix l'eutrofització del sòl i de l'aigua i igualment poden transmetre malalties als cultius.
c. Utilitzar tots aquests residus podria generar nous ingressos i ocupació en les zones més despoblades.
d. Permet optimitzar l'ús dels recursos i aconseguir que els processos productius siguen més eficients en emprar recursos locals.

Les actuacions d'aquest projecte pretenen el desenvolupament tecnològic de panells de residus vegetals que complirien amb l'indicat en la Línia d'actuació “Investigació, innovació i competitivitat” segons el Pla d'Acció d'Economia Circular: impulsar el desenvolupament i aplicació de nous coneixements i tecnologies per a promoure la innovació en processos, productes, serveis i models de negoci, impulsant la col·laboració públic-privada, la formació d'investigadors i personal de R+D+i i afavorint la inversió empresarial en R+D+i.
Per a les actuacions en matèria d'economia circular caldrà complir la condició habilitant lligada a l'Objectiu Específic OE 2.f. “Promovent la transició a una economia circular i eficient en recursos”, que exigeix comptar amb un pla o plans de gestió de residus.
Els taulers de partícules tenen múltiples aplicacions:
• Indústria del transport: envasos, pallets, blocs de pallets.
• Indústria de la construcció: taulers estructurals, taulers de recobriment, taulers aïllants (tèrmics i acústics), taulers ignífugs, particions, falsos sostres, etc.
• Indústria del moble: Taulers per a mobles, sòls, falsos sostres, parets separadores,..
• Indústria del calçat: plataformes per a sabates.
Utilitzar els residus agrícoles per a la fabricació de taulers suposaria:
- Reducció de costos de gestió de residus.
- Donar valor als residus.
- Reducció cost del desenvolupament dels nous materials.
- Minimitzar consums de matèries primeres, reduir consums.
- Desenvolupament de materials a partir de fonts locals, amb menor despesa energètica en transport i elaboració.
- Millora de la gestió agrícola per a la prevenció d'incendis forestals.
- Es redueixen les plagues d'insectes, s'aprofiten els residus sense necessitat de cremar-los sobre el propi terreny i es realitza un millor aprofitament de les terres.
- Disminució de l'eutrofització i erosió del sòl.
- Reducció de l'ús de fusta natural i desforestació.
- Reducció de la petjada de carboni.
- Desenvolupament de noves activitats, generació de nous llocs de treball suposant una nova font d'ingressos per a les indústries locals.
- Noves pràctiques agrícoles diferents a les tradicionals enfocades a la valorització de la biomassa agrícola.

Unió Europea. Fons Europeu de Desenvolupament Regional