1.- Por favor, háganos una breve introducción a su Centro y a la oferta de servicios tecnológicos ofrece.
CTM Centre Tecnològic es una fundación privada sin ánimo de lucro que tiene como objetivo contribuir eficazmente a la mejora de la competitividad y al progreso tecnológico de la empresa mediante la prestación de servicios especializados y la ejecución de proyectos de I+D+I.
El equipo del CTM Centre Tecnològic trabaja para empresas, entidades e instituciones en el ámbito de la Tecnología de Materiales, Tecnología Ambiental y Apoyo a la Innovación.
2.- ¿Qué tipos clientes son los más frecuentes en el Centro que usted dirige?
Los sectores para los que trabajamos, ordenados según el número de clientes de cada sector, son los siguientes: automoción, metal-mecánica, construcción de equipos y máquinas, administración pública, gestores de residuos y consultores ambientales, construcción, aeronáutica, alimentación y otros.
3.- ¿Cuál es el valor diferencial de su centro tecnológico?
La alta vinculación con la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) y el grado de capacitación de sus profesionales(más del 25% son doctores). Esto nos permite abordar los proyectos con un enfoque científico a la vez que buscar la aplicación práctica que necesitan las empresas.
4.- ¿Qué pediría a las universidades y al CSIC para mejorar su colaboración?
Mayor vinculación con los centros tecnológicos, proyectos de I+D conjuntos que puedan finalizar en proyectos de transferencia de tecnología. Asimismo, la posibilidad de “utilizar” tecnologías desarrolladas para TT o creación de spin-off.
5.- ¿Cuál la proyección nacional y europea de su centro tecnológico?
A nivel nacional tenemos una buena proyección empresarial, con un buen reconocimiento tanto por parte de la administración catalana como de la española. La fuerte implicación en proyectos de ámbito nacional nos ha dado también un reconocimiento en la parte de gestión de grandes proyectos.
Durante 2005, CTM Centre Tecnològic creó una unidad funcional específica dentro del área comercial, dedicada a las relaciones y proyectos internacionales, la Unidad Internacional.
6.- ¿Cómo valora el actual Plan Nacional de I+D+i?
En general, como plan es bueno, falta ver la implementación del mismo y sobre todo los recursos que se van a destinar. Queda poco clara la política hacia los centros tecnológicos, cómo se realizará el trasvase de conocimiento desde los OPI a las empresas.
7.- ¿Nos podría contar uno o dos casos de éxito del Centro?
Proyecto FormaO: Nuevos procesos de conformado y desarrollo de materiales avanzados para la transformación de aceros de alta resistencia mecánica.
En los últimos años en el sector automovilístico se están dando importantes cambios en cuanto a las exigencias a los nuevos modelos: más seguridad en las pruebas de impacto pero con un menor peso para conseguir una reducción del consumo y en consecuencia menor contaminación. Para cumplir estas exigencias se están incorporando, entre otros materiales, los aceros de alta resistencia mecánica que por sus características permiten reducir los espesores en piezas con requerimientos estructurales en la carrocería, tales como los Montantes B, Montantes A, Taloneras, Refuerzos Laterales, etc. (en la figura 1 se muestran aplicaciones en elementos de refuerzo que deben absorber impactos). Los aceros de alta resistencia (HSS) se caracterizan por presentar valores de límite elástico entre 450 y 550 MPa. Por encima de estos aceros, desde el punto de vista mecánico están los aceros avanzados de alta resistencia mecánica (aceros AHSS, acrónimo de ‘Advanced High Strength Steel’ o aceros de ultra alta resistencia), cuyo límite elástico es superior a 550 MPa.
Los aceros AHSS más comunes son los DP, TRIP, CP y MS. En los aceros DP (acrónimo de ‘Dual Phase’) el término dual proviene de la coexistencia de islas de martensita o bainita embebidas en una matriz de ferrita. Los aceros TRIP (acrónimo de ‘Transformation Induced Plasticity’) se caracterizan por presentar como mecanismo de endurecimiento por deformación la transformación de austenita amartensita inducida por el campo de tensiones generado a altos niveles de deformación. Su microestructura consiste en una matriz ferrítica que contiene una dispersión de martensita y bainita, junto con una fracción de austenita retenida, entre el 5 y el 20%. Los aceros CP (acrónimo de ‘Complex Phase’) presentan una microestructura muy fina de ferrita con una elevada fracción volumétrica de fases duras que se endurece aún por precipitación de finos intemetálicos. Para fabricar los aceros MART (de martensíticos) la austenita presente durante la laminación en caliente, se transforma totalmente a martensita durante el enfriamiento. Son los aceros de mayor resistencia para conformado en frío, llegando hasta 1400 MPa de carga de rotura. Más allá de estos niveles se sitúan los aceros de conformado en caliente, donde la austenita se transforma totalmente a martensita por el temple que sigue a la operación de conformado a alta temperatura (800-900ºC). Entre los aceros de conformado en caliente destacan los aceros al B, con una resistencia del orden de 1500 MPa. Los aceros AHSS se suelen denominar por sus siglas seguido de su valor de resistencia a rotura (DP600, TRIP800, CP800, etc.).
Sin embargo y pese a las excelentes perspectivas que ofrece la aplicación de estos nuevos aceros, su efectiva y pronta implantación depende en gran medida de la capacidad de las industrias del sector metal-mecánico para conformarlos y fabricar correctamente componentes a partir de ellos. La elevada resistencia mecánica de los aceros de alta resistencia conlleva mayores presiones y en general aumenta la dificultad en las etapas de conformado, lo que se traduce en un desgaste mucho más acusado de los útiles de conformado, e incluso su rotura prematura tras la fabricación de pocas piezas. Además, la continua evolución del sector automoción exige operaciones de conformado altamente complicadas por las solicitaciones mecánicas a que se someten los utillajes, que rozan en algunos casos el imposible.
Hasta la fecha, para conformar las chapas de aceros convencionales se empleaban aceros con valores elevados de dureza, para aumentar la resistencia al desgaste de los útiles de conformar. Sin embargo, para conformar aceros de alta resistencia mecánica esta estrategia deja de ser válida, puesto que hay que optimizar la combinación de dureza y tenacidad, para dotar a la herramienta de buena resistencia al desgaste y de elevada tenacidad para poder resistir impactos elevados. Existe, pues, un desfase entre el estudio y desarrollo de nuevos aceros de alta resistencia para la producción de piezas del sector del automóvil y el diseño y desarrollo de aceros para herramientas, por ello se producen situaciones como la actual en la que se dispone de un acero muy bueno en seguridad pasiva en la automoción, pero las tecnologías para conformarlo no han evolucionado a la misma velocidad y los aceros que hasta la fecha eran perfectamente válidos ya no son lo suficientemente tenaces ni resistentes al desgaste.
Actualmente, la problemática de la implementación de aceros de alta resistencia es especialmente acuciante para empresas del sector metal-mecánico y ligadas a la automoción. Su resolución repercutiría, sin duda, en un claro aumento de la competitividad de nuestras empresas, y las posicionaría en una privilegiada situación de mercado para afrontar futuros proyectos relacionados con los aceros de alta resistencia. En un mundo tan ligado a la competitividad y bajo la constante amenaza del fenómeno de la deslocalización, es imprescindible que nuestras empresas posean un ‘know-how’ de primera línea y tecnologías altamente innovadoras, como las que se pretenden desarrollar en este proyecto. Además, hasta la fecha la aplicación de los aceros de alta resistencia se circunscribe casi exclusivamente al sector automoción, cuando sus excelentes propiedades mecánicas permitirían reducir peso en numerosos componentes estructurales de otros sectores industriales. Las potenciales aplicaciones incluyen: contenedores para transporte marítimo y terrestre, estructuras de vehículos pesados (grúas, tractores, camiones, maquinaria de construcción), componentes metálicos en transporte ferroviario, componentes para maquinaria agrícola sometidos a desgaste, tubos y perfiles para aplicaciones estructurales, herramientas de corte(madera, papel, textil, etc.), y todas aquellas que requieran de una buena relación resistencia-peso.
Sobre la base de lo expuesto, el objetivo de este proyecto es desarrollar nuevos procesos de conformado, y optimizar los ya existentes, que permitan la fabricación de componentes industriales con aceros de alta resistencia. Si bien en un primer lugar el mercado potencial se centra en la automoción y el sector de transportes en general, el campo de aplicabilidad de estos aceros es muy amplio, por lo que una vez solventados los problemas derivados de su transformación industrial creemos que su uso se extenderá a otros sectores que puedan explotar sus atractivas propiedades mecánicas. Para conseguir este objetivo, el alcance del proyecto se centra en dos puntos, cuyo estudio se plantea inicialmente (los dos primeros años) de forma independiente, aunque se espera que se generen sinergias que permitan combinarlos en operaciones de conformado específicas:
- La investigación de nuevos procesos de conformado de aceros de alta resistencia mecánica y de tecnologías avanzadas de fabricación de matrices.
- La investigación sobre nuevos materiales y recubrimientos duros aplicables al conformado de aceros de alta resistencia.
Proyecto Sostaqua
La propuesta en preparación tiene como objetivo realizar I+D+i en el marco del abastecimiento sostenible y gestión integral del ciclo del agua. Se tienen en consideración diferentes vectores de trabajo:
Agua: Desalación (pretratamientos, nuevos materiales membrana…); reutilización (nuevos tratamientos de depuración y regeneración…); valorización de aguas pluviales y gestión de recursos hídricos.
Residuos: Valorización energética de lodos,; minimización, inertización y valorización; valorización de salmueras y valorización de CO2 del ciclo del agua.
Energía: Biogás e hidrógeno; eficiencia energética y energías renovables en el ciclo del agua.
Salud y medioambiente: Evaluación de riesgos y beneficios sanitario-ambientales químico y microbiológico.
Proyecto Numira I: Desarrollo de nuevas metodologías para la evaluación de impacto y remediación de nitratos en acuíferos.
La actividad microbiana resulta ser una vía natural para la eliminación de nitratos en aguas subterráneas a través de la oxidación de la materia orgánica, sin embargo se trata de procesos lentos debido a la habitual escasez de donadores de electrones en los acuíferos, de modo que una alternativa atractiva es la bioestimulación la cual permite acelerar la actividad de los microorganismos.
El principal objetivo del proyecto es el desarrollo de una tecnología que permita el tratamiento de acuíferos contaminados por nitratos mediante su eliminación in-situ, evitando la generación de residuos y con un bajo coste económico. Más concretamente se pretende crear y validar una metodología, basada en la realización de experimentos de laboratorio (“batch” y dinámicos), modelizaciones geoquímicas y uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG) que permitan el diseño de acciones de bioremediación así como evaluaciones de impacto.
Los objetivos particulares del proyecto son:
- Seleccionar emplazamientos contaminados con sistemas de flujo adecuados para la toma de muestras y el estudio de la viabilidad de la implementación de la técnica.
- Llevar a cabo experimentos de bioestimulación “batch” de laboratorio con materiales de acuíferos afectados y modelizar los resultados obtenidos. Permitirá comprender los mecanismos involucrados en el proceso y extraer las cinéticas de degradación.
- Estudiar la influencia de diferentes tipos de nutrientes en la desnitrificación, así como sus efectos sinérgicos o antagónicos cuando tenga lugar dosificación simultánea y optimizar el aporte de materia orgánica, así como comparar la desnitrificación causada por bioestimulación de microorganismos heterótrofos con la de los autótrofos.
- Realizar experimentos en columna de transporte reactivo (1-D) que se modelarán con códigos geoquímicos y que deberán ser consistentes con los resultados de los tests “batch”, permitiendo dimensionar acciones a escala real, evaluando su viabilidad técnica, su dimensionado y los costes aproximados.
- Desarrollo de una metodología basada en SIG que evalúe la vulnerabilidad de aquellas superficies territoriales cuya escorrentía o filtración afecte o pueda afectar a la contaminación por nitratos de las citadas masas de agua, que evalúe también el impacto producido en zonas ya contaminadas y que gestione la capacidad de recuperación de estas áreas mediante la bioestimulación.
Con este proyecto se pretende potenciar una línea de investigación que tenga continuidad en el tiempo y que consolide la cooperación entre los dos centros tecnológicos.
