Ekoa TP: Composite termoplástico basado en lignina que supera a la madera en sostenibilidad

CW ha escrito sobre Lingrove y sus productos Ekoa muchas veces, pero esos eran termofijos prepregs y paneles usando fibra de lino y resina bio-epoxi. La empresa ha lanzado ahora Ekoa TP, usando un termoplástico basado en lignina para procesamiento rápido a escala industrial y reciclabilidad en un composite estructural que ofrece el aspecto y tacto de la madera pero con una sostenibilidad mucho mejor.

Lingrove desarrolla, vende y distribuye fibras y resinas vegetales. Su prepreg Ekoa lino/bio-epoxi ofrece menor densidad que la fibra de carbono, así como alta resistencia, amortiguación de vibraciones y atractivo estético. FUENTE: Lingrove

 

Mejor que la madera

La madera es el composite estructural de la naturaleza, un material fuerte pero ligero compuesto de fibra de celulosa unida por lignina, un polímero natural. En términos de resistencia y rigidez específica, la madera se acerca a composites y metales, y sigue siendo el material de elección para muebles, hogares e interiores. Sin embargo, su sostenibilidad es cada vez más un problema:

• El 87% de los bosques vírgenes han desaparecido.
• La deforestación es uno de los mayores problemas ambientales del mundo, y no solo en países en desarrollo — Suecia, Finlandia y Portugal se encuentran entre los 10 países con más árboles perdidos entre 2000-2012.
• Se estima que la deforestación es responsable del ≈20% de las emisiones de gases de efecto invernadero.

La madera tiene muy buena resistencia y rigidez a peso relativamente ligero (baja densidad) pero en realidad no es un recurso sostenible a la tasa actual de consumo global.

FUENTE: https://www-materials.eng.cam.ac.uk/mpsite/interactive_charts/spec-spec/basic.html (izquierda), interpretación de CW de www.eco2greetings.com y www.infographicsly.com (derecha).

Los árboles requieren 25-100 años para crecer y densificarse en un material estructural. El lino crece en 100 días, no requiere riego y es CO2 negativo. Canadá produce 1 millón de toneladas de lino al año para las semillas y desecha los tallos. Pero Lingrove planea usar estos tallos, trabajando con una cadena de suministro global ya industrializada que produce fibras naturales continuas de alta resistencia y ligereza. Lingrove luego mezcla estas fibras naturales con una resina biobasada hecha con lignina de fuentes no alimentarias y reciclable. El resultado es Ekoa TP.

 

 

La fibra de lino es sostenible, CO2 negativa y ya se produce como fibra de refuerzo continua de alta relación resistencia-peso para composites. FUENTE: Lingrove.

 

Nuevos composites, nuevas aplicaciones

Ekoa TP es un rollo de composite termoplástico reforzado con fibra continua. Una vez cortado y colocado en capas en un molde, se convierte en un material compuesto estructural fácilmente moldeado por compresión en formas 3D. El lavabo de abajo fue hecho para una de las mayores empresas de accesorios de interior del mundo. "Estamos intentando extendir los beneficios de los composites fuera de sus aplicaciones históricas", dice el fundador de Lingrove, Joe Luttwak.

Ekoa TP ofrece moldeabilidad 3D mediante un composite estructural sostenible de procesamiento rápido.
FUENTE: Lingrove

Luttwak se introdujo en los composites mientras trabajaba en diseño para Ferrari. Luego fundó Blackbird Guitar, construyendo hermosos instrumentos con la ligereza y rendimiento de la fibra de carbono pero el aspecto y sonido de la madera. Estos materiales también proporcionaban mejor resistencia a la humedad y temperatura y ya no alimentaban el mercado negro de 50.000 millones de dólares de maderas vírgenes como palisandro y caoba.

A través de años de desarrollo y refinamiento de esta tecnología de composite biobasado, Luttwak creó Lingrove para expandir aplicaciones para Ekoa. Esto lo ha logrado, como ilustran los ejemplos arriba, pero luego chocó con el problema de la escalabilidad. "Podíamos ver cómo los termoplásticos ofrecían procesamiento rápido y también reciclabilidad más fácil", señala Luttwak. "Los fabricantes de interiores y muebles quieren materiales que procesen a escala industrial como plásticos, pero los consumidores quieren el aspecto y tacto de la madera, así como productos que ayuden a prevenir la destrucción del planeta, no contribuir a ella. Ekoa TP ofrece ambos."

Lingrove tiene una carta de intención (LOI) y desarrollo en curso con Steelcase (Grand Rapids, MI, EE. UU.), la mayor empresa de interiores comerciales del mundo. "También estamos vendiendo cantidades piloto a varias de las mayores empresas de muebles así como a interiores automotrices", añade Luttwak. En última instancia, Lingrove ofrecerá productos para el mercado de la construcción de 150.000 millones de dólares. "Los composites están surgiendo aquí, pero el 37% de las emisiones globales de CO2 provienen de la construcción residencial y comercial. Este es un mercado donde podemos marcar la diferencia mientras ofrecemos el rendimiento y la estética deseados".

 

 

Productos y escalado de producción

Además de rollos continuos (cientos de pies) de lámina consolidada, Ekoa TP también se venderá como paneles estructurales, con una variedad de materiales de núcleo disponibles, que van desde balsa de grano final y núcleos de espuma ya ampliamente usados en composites, a materiales más familiares en construcción e interiores como espuma de poliuretano y panal de cartón. Lingrove también trabaja con núcleos novedosos.

La empresa ha patentado su tecnología para fabricar paneles y materiales estructurales de fibra natural, y está desarrollando su capacidad de producción de lámina continua, apuntando a producción inicial de 5.000 pies/día a finales de 2018 y escalando a 10.000 pies/día en 2019.

"Los composites deben hacer su parte más allá del simple aligeramiento", dice Luttwak. "Es hora de mirar materiales que reduzcan no solo residuos, transporte y costes de ciclo de vida, sino que también aborden el uso de energía, emisiones y el estímulo para tendencias globales destructivas como la deforestación". A medida que la población mundial crece y la industria de la construcción responde, con una duplicación proyectada en tamaño, los composites Ekoa TP presentan una oportunidad real.

 

Axia Materials ha probado Ekoa TP de Lingrove (arriba) como material potencial para sus productos Pixel Haus, vistos aquí en un proyecto de vivienda completado recientemente en Corea del Sur.
Lea "Paneles compuestos termoplásticos entregan soluciones de vivienda asequibles".
FUENTE: Axia Materials, Pixel Haus.