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La economía circular puede abrir nuevas oportunidades en la producción de materiales metálicos de alto rendimiento. Investigadores del Instituto Fraunhofer de Máquinas-Herramienta y Tecnología de Conformado IWU han demostrado que residuos de producción, virutas de aluminio y componentes de espuma de aluminio al final de su vida útil pueden reincorporarse al proceso de fabricación para producir nuevas espumas metálicas.
El objetivo es reducir la dependencia del aluminio primario y de los polvos de aleaciones vírgenes, cuya producción requiere un importante consumo energético. Los resultados de la investigación abren así una nueva vía para desarrollar cadenas de valor más circulares en sectores donde los materiales ligeros desempeñan un papel cada vez más relevante.
Uno de los principales avances del proyecto consiste en utilizar virutas de aluminio como materia prima para la producción de espuma metálica. Tras someterlas a procesos de trituración, molienda y clasificación, los investigadores obtuvieron un material con características similares a las de los polvos utilizados convencionalmente en este tipo de procesos.
Las pruebas realizadas muestran que este material puede transformarse en productos semielaborados capaces de generar espumas con estructuras y densidades comparables a las obtenidas a partir de polvo de aluminio virgen.
La posibilidad de sustituir parcial o incluso completamente este material virgen por aluminio recuperado podría reducir tanto el consumo de recursos como los costes y las emisiones asociadas a la fabricación de nuevas materias primas.
El trabajo también ha analizado la valorización de residuos de mayor tamaño, entre ellos láminas, bobinas y materiales procedentes de llantas de aluminio. Mediante diferentes etapas de procesamiento mecánico, como corte, trituración, molienda y tamizado, los investigadores han conseguido obtener partículas con tamaños adecuados para su utilización en la fabricación de espuma de aluminio.
Además, los componentes de espuma metálica que han llegado al final de su vida útil también pueden, en principio, volver a incorporarse al ciclo productivo. Para ello, el equipo ha desarrollado estrategias específicas de trituración, clasificación y reprocesamiento según el tipo de material.
Uno de los aspectos más destacados de la investigación es la apuesta por procesos de reciclaje en estado sólido. Frente a la recuperación convencional basada en la fusión del metal, este enfoque busca conservar en mayor medida la estructura existente del material.
Según los investigadores, esta estrategia puede permitir nuevos ahorros energéticos y reducir las pérdidas de material durante el proceso de reciclaje, al tiempo que facilita la transformación de residuos directamente en materias primas para nuevos productos de alto valor añadido.
La espuma de aluminio es uno de los materiales estructurales más ligeros disponibles y combina una baja densidad con una elevada capacidad de absorción de energía y buenas propiedades de amortiguación. Estas características hacen que pueda utilizarse en ámbitos como la automoción, la ingeniería mecánica, el transporte ferroviario, la construcción y los sistemas ligeros de alta eficiencia.
Los próximos trabajos se centrarán en avanzar hacia la aplicación industrial de esta tecnología. Entre los retos pendientes se encuentran la estabilización de las propiedades del material ante las variaciones en la calidad de la chatarra y la realización de análisis completos de ciclo de vida que permitan cuantificar sus beneficios ambientales.
El proyecto demuestra así que los residuos de aluminio pueden convertirse en una materia prima de alto valor, abriendo nuevas posibilidades para la producción circular de materiales ligeros destinados a aplicaciones industriales exigentes.
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