Construir un avión es una tarea que debe pensarse al detalle. Sus materiales deben cumplir exigencias estrictas en cuanto a resistencia mecánica, rendimiento y reducción de peso, además de otras funciones como aislamiento acústico y térmico. Para satisfacer simultáneamente todos esos requerimientos, se ha tendido a la mezcla de materiales, como las estructuras en sándwich o los materiales compuestos.
Hoy en día, hasta el 50 % del volumen de un avión moderno como el 787 Dreamliner o el Airbus A350 está fabricado con materiales compuestos, principalmente polímeros termoestables reforzados con fibra de carbono. Nos referimos a plásticos que son tratados para darles una estructura rígida y permanente que no se ablanda al calentarse, sino que se degrada.
Se trata de materiales ultraligeros que aportan una relación peso-resistencia excelente, cumpliendo con las exigentes demandas de la industria aeronáutica y permitiendo reducir el consumo de combustible y aumentando la eficiencia durante el vuelo.
¿Cómo reciclar los materiales compuestos?
Estos avances tecnológicos traen un gran desafío: el reciclaje de estos materiales compuestos es aún muy limitado. No es solo por su complejidad intrínseca, ya que, al ser termoestables, no pueden fundirse para su reprocesado. También entra en juego la enorme dificultad de separar sus componentes y distintas capas de materiales.
Actualmente, la Asociación Europea de la Industria de Materiales Compuestos (EuCIA, por sus siglas en inglés) estima que entre el 40-70 % de los residuos de estos materiales termina en vertederos o se incinera sin recuperación de energía. Su capacidad actual de reciclaje en la Unión Europea representa apenas el 5 % del total de residuos compuestos generados, incluidos tanto termoestables como termoplásticos. Un termoplástico es un material que, a temperaturas relativamente altas, se vuelve deformable o flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de transición vítrea cuando se enfría lo suficiente.
En la misma línea, la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA) calcula que, en la próxima década, se retirarán más de 11 000 aviones comerciales y de carga. Y cada uno generará toneladas de residuos que, si no se reciclan, también acabarán en vertederos.
Soluciones basadas en un único material
Ante esta problemática, es necesario repensar el diseño de materiales para la aviación y priorizar no solo el rendimiento, sino también la reciclabilidad.
Una estrategia prometedora es el desarrollo de materiales estructurales fabricados con un único material base que cumpla múltiples funciones, lo que simplifica la recuperación al final de su vida útil.
En este contexto, el PEEK (polieter-éter-cetona) se presenta como una alternativa de altas prestaciones, con excelentes propiedades mecánicas, térmicas y químicas. Además, es un termoplástico reciclable y reprocesable.
Este enfoque supone un cambio de paradigma, ya que tradicionalmente en aviación se usan pocos polímeros y la mayoría son termoestables. Aunque resistentes, estos no se pueden reciclar ni reprocesar, lo que representa un desafío ambiental y económico. En cambio, el PEEK puede fundirse y reprocesarse varias veces…
