Combinar a fibra de celulose, derivada de vários subprodutos da produção de pasta de papel, com diferentes materiais para aplicações específicas na indústria automóvel e outras indústrias.
O projeto Valorcel, apoiado pelo Sistema de Incentivos ao I&DT no âmbito do COMPETE, envolveu um investimento elegível de 565mil euros, correspondendo a um incentivo FEDER de 385 mil euros.
Entidades Promotoras
O projeto de I&DT denominado Valorcel é uma co-promoção com as seguintes entidades do SCT:
- o PIEP Associação - Pólo de Inovação em Engenharia de Polímeros - é uma associação privada sem fins lucrativos, de matriz marcadamente tecnológica e científica, cuja actividade é suportada num modelo de gestão empresarial. Foi criado em 2001 por iniciativa do sector industrial, em estreita colaboração com a Universidade do Minho - através do Departamento de Engenharia de Polímeros (DEP-UM) - e com o IAPMEI. O PIEP tem por missão responder, em tempo oportuno ás necessidades de I&D+I das empresas, desenvolvendo materiais e produtos inovadores.
- e o RAIZ - Instituto de Investigação da Floresta e Papel - é uma organização sem fins lucrativos estabelecida em 1996 e que constitui uma plataforma de pesquisa líder em Portugal trabalhando inserida numa rede a nível do sector e várias universidades nacionais e internacionais. A sua missão é a de melhorar a competitividade através de Investigação Aplicada, Suporte Tecnológico e Formação Especializada.
O promotor líder é a Portucel.
As indústrias florestais em Portugal são estruturantes para a economia representando cerca 9% do total de exportações de bens.
O grupo Portucel Soporcel tem um forte contributo para a economia nacional representando cerca de 3% das exportações nacionais de bens. Dispõe de um modelo de negócio verticalmente integrado – floresta, pasta de celulose, energia renovável e papel - alicerçado na investigação florestal, industrial e de produto, na inovação tecnológica e de processos e no desenvolvimento de produtos com uma proposta de valor diferenciada e reconhecida como tal pelo mercado global.
Através de um parque industrial eficiente e tecnologicamente sofisticado, o Grupo tem uma capacidade anual para produzir 1.6 milhões de toneladas de papel, 1.4 milhões de toneladas de pasta de papel, das quais mais de 80% são transformadas em papel, e 2.5TWh de energia, em grande parte obtida a partir de fontes renováveis. É líder mundial no segmento Premium de papéis de escritório.
Em termos estratégicos, o desenvolvimento de I&D e a aposta na inovação sempre foram vitais para o grupo Portucel Soporcel, dada a vocação pelo posicionamento dos seus produtos em segmentos de elevado valor acrescentado.
A área de Investigação, focada no desenvolvimento da produção florestal e do processo produtivo, possibilitou ao grupo Portucel Soporcel implementar as melhores práticas nas suas atividades, fator essencial para a competitividade do negócio. A competitividade do grupo Portucel Soporcel assenta assim num modelo de negócio cuja proposta de valor se encontra alicerçada na sustentabilidade do processo de inovação, traduzido, entre outros aspectos, na conceptualização e desenvolvimento de produtos premium e marcas próprias, que representam actualmente mais de 60% das vendas de produtos transformados em folhas (os produtos de maior valor acrescentado).
Enquadramento
O aumento das restrições ambientais e a constante procura da performance aliada á sustentabilidade tornam muitos materiais plásticos incompatíveis com as normas de certificação ambiental que estão a ser implementadas em sectores como, o automóvel, calçado e aeronáutica. Assim, a substituição de componentes por equivalentes de compósitos de fibras de celulose torna-se uma alavanca para competitividade quando baseada no custo e desempenho das matérias-primas.
Estes compósitos para além de apresentarem propriedades estruturais interessantes, possuem outras características que lhes conferem uma aplicabilidade multifacetada. Para o sector de produção de fibra de celulose trata-se de criar novas oportunidades de geração de valor e de escoamento de produtos e subprodutos, numa atividade estruturada no panorama industrial Português.
Este projeto é baseado no potencial das entidades com elevado know-how específico, e nas sinergias com as entidades do SCT, de modo a fomentar a inovação dos produtos e a posicioná-los competitivamente no mercado global. Neste contexto, o projeto consiste no desenvolvimento de sistemas inovadores baseados em compósitos de fibras de celulose, para substituição de componentes plásticos de elevado desempenho mecânico e outros.
A fibra de celulose, derivada de vários subprodutos da produção de pasta de papel, será combinada com diferentes materiais poliméricos (sintéticos e biodegradáveis), sendo optimizado o seu comportamento em serviço, para dadas aplicações específicas (p.e., componentes para a industria automóvel).
As preocupações ambientais têm levado à introdução de materiais mais eco-sustentáveis em componentes plásticos, reduzindo o seu impacto ambiental. De entre estes, salientam-se os polímeros de origem em fontes naturais renováveis e os polímeros biodegradáveis, vulgarmente denominados de biopolímeros, e que têm sido, ultimamente, extensivamente estudados. A combinação das crescentes exigências de desempenho dos materiais plásticos em produtos avançados de engenharia, com as preocupações ambientais, conduziu ao desenvolvimento de materiais compósitos de matriz polimérica e reforços com fibras naturais. O interesse nestes novos polímeros de engenharia mais eco-sustentáveis é transversal a vários sectores industrias: a indústria automóvel, aeronaútica, ao dispositivo médico, à embalagem, ao calçado e têxtil, apenas para numerar alguns sectores. A indústria automóvel tem já alguma experiência na incorporação progressiva nos seus componentes de polímeros reforçados com fibras naturais.
Os desenvolvimentos destes biocompósitos têm sido orientados segundo dois vectores diferentes:
- a incorporação de fibras naturais em polímeros sintéticos derivados do petróleo; e
- a adição de fibras naturais a biopolímeros, conduzindo a materiais baseados a 100% em fontes naturais renováveis (biocompósitos).
Projeto
O projeto proposto visa estudar a possibilidade de aplicação da fibra de eucalipto em materiais compósitos, substituindo parcialmente o recurso a polímeros sintéticos. Esta valorização da fibra de celulose representa uma inovação com os seguintes ganhos potenciais:
- Promove a inovação pelo desenvolvimento de novos produtos poliméricos mais competitivos, diminuindo o seu impacto ambiental pela incorporação de um componente 100% natural;
- Aumenta a competitividade na respetiva cadeia de valor, através da incorporação de novos conhecimentos e capacidades para o desenvolvimento de produtos inovadores e diferenciadores;
- Permite avaliar o comportamento da fibra de celulose/eucalipto, como componente de compósitos poliméricos inovadores;
- Potencia o desenvolvimento de canais alternativos, e de maior valorização, para subprodutos do processo de fabrico de pasta de papel.
O carácter inovador do projeto decorre do desenvolvimento de novos materiais poliméricos com incorporação de fibras de eucalipto com características específicas diferenciadoras e do desenvolvimento de tecnologia adequada para o seu processamento. Novas aplicações com valor acrescentado para subprodutos não valorizados da indústria de celulose constituirão uma inovação relevante com forte contributo para a sustentabilidade ambiental do sector.