Un joven investigador de la Universidad de Salamanca diseña una planta de producción de material plástico

Ana Victoria Pérez/DICYT Mariano Martín, alumno de Ingeniería Química de la Universidad de Salamanca, ha dedicado su proyecto fin de carrera al diseño de una planta industrial para la producción de granza de polimetacrilato de metilo. Se trata de un material plástico utilizado por la industria automovilística para la fabricación del recubrimiento de los pilotos y los faros de los vehículos, que es importado por los fabricantes de coches españoles de países europeos como Alemania, Italia u Holanda, ya que no existe ninguna planta de producción en suelo nacional. El proyecto, que ha valido a su autor el segundo premio fin de carrera que concede la Fundación Mapfre, contempla todos los aspectos de planificación y producción, incluida la gestión de residuos y la seguridad laboral.

Según ha explicado a DICYT Mariano Martín, "España exporta hasta un 50% de la producción de metacrilato de metilo, la principal materia prima a partir de la que se fabrica la granza de polimetacrilato de metilo. Sin embargo, carecemos de una industria trasformadora, lo que hace necesario que importemos el producto ya elaborado de otros países". Esta es la idea de la que parte la instalación de la planta de producción que, según el proyecto de Mariano Martín, podría ubicarse en Tarragona, debido a la importancia que la industria química tiene en esta provincia, y tendría capacidad para fabricar unas 6.000 toneladas anuales del producto. Otro de los aspectos que se ha tenido en cuenta es fabricar un plástico incoloro, ya que según explica Mariano Martín, "cada marca comercial utiliza sus propios pigmentos, de esta forma, al servir un plástico incoloro, todos los todos los fabricantes de automóviles se convierten en potenciales clientes".

Optimizar los procesos

"El proceso de fabricación más adecuado para este plástico se denomina polimerización en suspensión, y se lleva a cabo en un reactor en el que introducimos agua, metacrilato de metilo (el monómero que constituye la materia prima del plástico) y una serie de productos químicos que consiguen que el monómero se encuentre separado del agua de una forma similar a la que lo hace el aceite cuando entra en contacto con este líquido", explica el joven investigador. Para que comience la reacción es necesaria incorporar otros productos químicos denominados iniciadores y controlar la temperatura. En este caso se trabaja a unos 70 grados centígrados. Mariano Martín apunta que "todos los factores han sido estudiados para optimizar el proceso; así, el trabajar a estas temperaturas nos permite reducir el consumo de agua y controlar mejor el tamaño de las partículas que conformarán el polímero resultante".

La reacción requiere unas tres horas para que pueda llevarse a cabo, a lo que hay que sumar otra hora que se ha empleado en las tareas de carga y descarga del reactor y en el calentamiento y enfriamiento de la mezcla. "Una de los problemas esenciales que se planteó durante la elaboración del proyecto es el de mantener refrigerado el sistema. Para ellos se emplearon seis reactores rodeados por una serie de tubo a través de los que circula agua de manera constante, lo que reduce la temperatura en la etapa de máxima generación de calor de la reacción".

El volumen de producto que se obtenga como resultado de este proceso será suficiente para mantener activo el resto del sistema de producción, ya que tal y como señala Mariano Martín, "uno de los requisitos de los procesos industriales de fabricación es que pueda realizarse en continuo". La pasta resultante que sale del reactor se seca y es sometida a un tratamiento a vacío. El objetivo de este nuevo proceso es "recuperar el monómero que no ha reaccionado y se encuentra en el interior de las partículas".

Finalmente la pasta es transportada hasta el extrusor, de donde sale a través de 60 conductos convertido en elementos cilíndricos listos para ser almacenados. En el enfriamiento a temperatura ambiente estas partículas calientes toman agua de la atmósfera. Con ello el polimetacrilato de metilo resultante posee una pureza superior al 99'5%.

Respeto por el medio ambiente

Uno de los factores que han determinado la decisión del jurado del Premio Mapfre a la hora de repartir los galardones ha sido el que los autores de los proyectos hayan previsto sistemas de gestión de los residuos que generarían sus plantas de producción, pero en especial el reciclaje o reutilización de los elementos empleados. En este sentido el proyecto de Mariano Martín es un buen ejemplo, ya que en todos los procesos se optimiza al máximo el consumo de agua y se prevén medidas para recuperar parte de los productos utilizados en la reacción, además de disponer de diferentes sistemas de tratamiento de gases. A pesar de que este joven investigador es consciente de la importancia que han tenido estos factores para el jurado, señala que "han sido tenidos en cuenta porque el objetivo era realizar un buen proyecto empresarial, y todo buen proyecto los considera. En ningún momento pensé en recibir un premio por ello".