NaturFab, el proyecto que da una segunda vida a los residuos
- La Universidad de Salamanca lidera un proyecto para integrar fibras vegetales y minerales en polímeros para impresión 3D
- Una de las materias utilizadas es el polvo de pizarra, muchas veces abandonado en el monte leonés
La pizarra representa el principal motor económico, industrial y de empleo estable para las comarcas leonesas de El Bierzo y La Cabrera tras la desaparición definitiva de la minería del carbón. Sin embargo, las canteras a cielo abierto generan una gran cantidad de polvo de pizarra, que afecta significativamente al ecosistema.
Desde 2023 investigadores de la Universidad de Salamanca lideran un proyecto europeo para integrar residuos minerales, como el de pizarra en polímeros para impresión 3D. Supondrá una gestión eficiente de los residuos endógenos de León al tiempo que se consiguen filamentos de impresión más resistentes y ligeros.
Las canteras de pizarra generan millones de toneladas de residuos en El Bierzo
Colaboración entre universidades
NaturFab nace en la Universidad Politécnica de Zamora, perteneciente a la Universidad de Salamanca, en 2023. En ese momento Manuel Rodríguez, coordinador del proyecto, crea un equipo multidisciplinar que reúne investigadores de su propia universidad, pero también de la de León y del Instituto Politécnico de Bragança, en Portugal.
El punto de partida es elegir los residuos propios de cada zona, que sean más adecuados para añadir a los filamentos de impresión.
En León los investigadores lo tienen claro, tras el cierre de las minas de carbón, la pizarra es el nuevo oro para El Bierzo, pero de cada tonelada que se extrae en las canteras solo entre el 8 y el 12 % es aprovechable. El 90 % restante genera colosales montañas de residuos, que, según Susana Martínez, investigadora de la ULE, es trasladado en forma de polvo por el viento diseminando “muchos residuos que se quedan en los montes y los campos”.
Por eso en la ULE comenzaron a hacer pruebas integrando ese polvo de pizarra en la mezcla de polímeros biodegradables, conocidos como PLA, que son la base principal de los filamentos para impresión 3D.
En la ULE refuerzan los filamentos PLA con polvo de pizarra
A día de hoy han conseguido integrar un 23%, algo, que asegura Susana, da como resultado materia de impresión con aspecto 100% de pizarra, lo que les permite “que la pizarra no solamente esté en las formas básicas que produce la naturaleza, sino en geometrías que solo son imposibles mediante la fabricación aditiva".
Las fibras vegetales, otra alternativa
Además de los residuos endógenos de León, el proyecto europeo requería de la colaboración portuguesa, donde debían encontrar otro material propio de la zona, y la elección debía ser vegetal.
El uso del cáñamo y el lino en la región portuguesa de Bragança tiene raíces profundas, sin embargo, con los cambios en la gestión agrícola, esos dos cultivos fueron perdiendo peso en el sector primario. A pesar de ello, cuando Joao Rocha, investigador del Instituto Politécnico de Bragança se implicó en el proyecto tuvo claro que esas fibras serían las elegidas.
Desde entonces Joao y su equipo han ido probando cómo añadir las fibras al PLA, hasta lograr la mezcla perfecta, integrándolas en forma de polvo, lo que da a los filamentos una consistencia resistente y mucho más ligera.
En Bragança refuerzan los filamentos PLA con fibras de lino y cáñamo
Pruebas de resistencia final
Paralelamente a las investigaciones en León y Bragança en el campus Viriato de Zamora, el equipo de Manuel Rodríguez, implementa pruebas de resistencia y desgaste de los materiales resultantes, que les envían periódicamente los otros dos equipos en forma de probeta impresa.
Las dos universidades imprimen probetas reforzadas con sus materiales para probarlas en Zamora
Según Manuel, lo que buscan es “saber si es realmente esos materiales aportan esa resistencia necesaria para resistir determinadas cargas, si se usan como partes de vehículos” pero también la durabilidad idónea para que los objetos creados “estén a la intemperie, que resistan la luz del Sol sin deformarse excesivamente” por ejemplo en arquitectura.
El proyecto, que termina a finales de junio, por ahora ya ha conseguido materiales lo suficientemente duros, resistentes y livianos, como para ser utilizados en construcción y decoración arquitectónica en el caso de la pizarra, y en piezas de carrocería de vehículos en el caso del lino, lo que supondría una reducción del consumo de carburante de los vehículos al disminuir su peso.
En la Universidad Politécnica de Zamora realizan las pruebas de resistencia de las probetas
