Plataforma Tecnológica Española de Química Sostenible, SusChem-España
Proyecto RET-420000-2009-5
SusChem-España
Grupo de materiales y nanomateriales
1
Asamblea Anual Suschem-España
16 de noviembre de 2011
Barcelona
Materiales y Nanotecnologías
2
Para conseguir alcanzar los beneficios económicos que pueden
ofrecer los materiales, se debe invertir en un nuevo enfoque de
investigación orientada a soluciones
.
Este nuevo enfoque requiere una comprensión sólida de los
principios científicos fundamentales así como de las
relaciones
estructura-propiedades.
Este conocimiento hará posible el
diseño rentable, a medida
de las aplicaciones
,
permitiendo a los productores de
materiales que sean los principales impulsores del proceso de
diseño.
Ejes tractores:
Eficiencia en el uso de recursos
Eficiencia energética en procesos y
productos que contribuyen a ello
Transporte
Salud y calidad de vida
Medio ambiente
Promover la
investigación orientada a soluciones
para conseguir
diseñar materiales y nanomateriales a medida de las aplicaciones
Promover la investigación aplicada en centros de I+D+i dirigida por y
al mercado, y fomentar la
cooperación entre centros de investigación
y empresa
Elaborar una
Agenda de Investigación Estratégica
y un Plan de
Implementación de la misma
Servir de
soporte y enlace con las Administraciones Públicas
para la
preparación o revisión de los Planes Nacionales de I+D+i
Facilitar y promover la
generación de propuestas y proyectos
Buscar y establecer vías de
colaboración con otras Plataformas
Tecnológicas
Selección de herramienta TRM (Technology
Road Maping) para definir las líneas estratégicas
• el “Know‐When” .‐ en qué escala temporal
• el “Know‐Why” .‐ para qué propósito de
mercado
• el “Know‐What” .‐ qué productos o servicios
Elaboración de una agenda de investigación estratégica
•Políticas •Economicas •Mercado •Medioambientales •Sociales •Tecnológicas
Pasado Corto-término (final 2012) Medium-term (to end 2015) Long-term (to end 2020) Vision
Te nd e nc ia s A pp li c a c io ne s / s ol uc c io ne s Te c hn ol og ia s /c a pa c ida de s •Reducción de CO2 •Materiales sostenibles •Descontaminación Nuevas Funcionalidades
•Procesos energéticamente eficientes •Materiales activos (inteligentes) •Mejores prestaciones
•Escalabilidad industrial •Nuevas estrategias de síntesis •Nanomateriales+pureza+cantidad •Superficies multifuncionales
•Conversion/almacenamiento de energía •Seguridad (fuego, toxicidad…)
•Alargar vida útil de los materiales •OTRAS •Ingeniería de procesos •Biotecnología •Nanotecnologia •Modelización y diseño de materiales •Catalisis •Caracterización de funcionalidades •Control de calidad •Relación estructura/propiedades •Ciclo de vida •OTRAS
Grupo de market driver
Corto (2012)
Medio (2015)
Largo (2020)
SEGURIDAD
Aumento de seguridad de los
nanoproductos
Aumento de seguridad de los
nanomateriales
LEGISLACION Normativas sobre seguridad de nanomateriales
POLITICA
Poyectos de I+D+i colaborativos (publico-privado)
Apoyo a la investigación orientada al mercado
Subvención al uso de coches eléctricos
ECONOMICOS
Incertidumbre por la crisis
financiera global
Influencia países emergentes Alto precio de los
combustibles fósiles
Disminución de la crisis. Apoyo
económico a la I+D
ENERGIA Potenciar transporte público y coches eléctricos
Uso generalizado coche electrico
Uso creciente de biocombustibles Nuevas formas de energía
CONTAMINACION Reducción de emisiones de CO2
Tecnologías limpias sencillas de
Grupo de market driver
Corto (2012)
Medio (2015)
Largo (2020)
SALUD
Sensores para diagnóstico más
rápido y preciso
Materiales para mayor protección
de los alimentos
Materiales para protesis e implantes
PRODUCCION
Reducción de emisiones de CO2 en
producción Materias primas accesibles
intensificación de la industria
independencia de recursos
Mayor producción a escala industrial de nanomateriales
Aprovechamiento de subproductos para desarrollar materiales con valor
añadido
Recursos renovables más escasos
Aumentar la producción de
productos low-cost
SOCIALES
Aumento del interés por la salud y el
ocio
Percepción social de los nanomateriales
Reducción de la protección social y envejecimiento de la población
RECURSOS
Uso de emisiones Sustitución de materials
críticos
Mayor utilización de residuos de las industrias (materiales sostenibles)
Criterios no políticos de
Grupo de aplicaciones
Corto (2012)
Medio (2015)
Largo (2020)
PROCESOS EFICIENTES
Procesos industriales más precisos Modelización de procesos
Uso de recursos más eficientes
Microreactores para
escalabilidad industrial
ALMACENAMIENTO/ CONVERSION DE ENERGIA
Materiales para almancenamiento de energía
Materiales para conversión
sostenible de energía
Almacenamiento eficaz-reversible de hidrógeno
MATERIAS PRIMAS
Nuevas materias primas a partir de residuos
Nuevas materias primas mediante biotecnología
Menor consumo de materias
primas
Materias primas a partir de CO2
ALIMENTOS Nanomateriales para control prop. Reológicas Nanomateriales para alimentos funcionales
Envases para protección de alimentos
DESCONTAMINACION
Nanopartículas metálicas para
descontaminación de suelos
Nanomembranas para
descontaminacion
Nanomateriales con prop. fotocatalíticas para
descontaminacion de aire y agua
SEGURIDAD DE NANOMATERIALES
Formación In situ de dispesiones con nanoparticulas
Inmovilizacion de
nanoparticulas
EDIFICACION EFICIENTE
Nuevos materiales aislantes que reduzcan consumo energético
Recubrimientos con propiedades de alta emisividad
Integración arquitectónica de nuevos conceptos de
materiales fotovoltaicos
MATERIALES INTELIGENTES
Materiales para liberación controlada Alargar vida útil de forma
contrlable
Desarrollo de recubrimientos con respuesta
activa
Materiales intrínsicamente
sensores
MODELIZACION Comprensión relación estructura-propiedades
MATERIALES MULTIFUNCINALES
Incorporación de nanomateriales que aporten funcionalidades (dureza, biocida…)
Nuevas técnicas de caracterización de propiedades funcionales
NORMATIVA
Obligatoriedad de ACV y huella de carbono en todos los
productos
Desarrollo de protocolos de
Grupo de tecnologías Corto Medio Largo
TECNOLOGIAS DE HIDROGENO
Obtención de hidrógeno de alcoholes, hidruros e
hidrocarburos,
BIOTECNOLOGIA Obención de materias primas mediante biotecnologia
BIOCOMBUSTIBLES Uso eficaz del glicerol
TECNICAS IN SILICO Relación estructura-propiedades
Predicción de toxicología
BIO Y FOTOCATALISIS Nuevos fotocatalizadores Nuevos biocatalizadores
NANOSOCIOLOGIA Nanosociología
TECNOLOGIAS ACV Análisis de ciclo de vida
TECNOLOGIAS CARACTERIZACION
Microscopías de campo
cercano lab on a chip
TECNOLOGIAS DE ENCAPSULACION Nanocapsulas para liberacion controlada de sustancias activa
TECNOLOGIAS DE PRODUCCION
Producción eficiente mediante: ultrasonicos, microondas,
molienda…
Producción precisa de nanomateriales
MEDIOS DE DIVULGACIÓN
Evaluación de impacto
Divulgacion en internet
T E CNO L O G ÍAS DE HIDRO G E NO BIO T E CNO L O G IA BIO CO MBUS T IBL E S T E CNICAS IN-S IL ICO BIO Y F O T O CATAL IS IS ANALISIS CICL O DE V IDA T E CNO L O G IAS CARACTE RIZ ACIÓ N NANO MATE RIALES ACTIVOS NANO E NCAP S ULACIO N NANO S O CIO L O G IA T E CNO L O G IAS DE P RO DUCCIO N PRODUCCION EFICIENTE Y PRECISA 13 2 10 4 3 2 1 10 45 ESCALADO INDUSTRIAL 8 7 10 3 2 1 10 41 ALMACENAMIENTO/CONVERSI ON ENERGIA 14 13 4 3 2 1 37 APROVECHAMIENTO RESIDUOS 2 10 13 7 2 3 7 1 2 47 NANOSEGURIDAD 5 5 5 5 7 6 2 1 5 41 DESCONTAMINACION 2 5 2 10 2 3 5 4 1 34 ALIMENTACION FUNCIONAL 8 5 6 3 2 5 29 MATERIALES INTELIGENTES 4 5 10 5 3 9 9 5 2 52 DISEÑO A MEDIDA DE NANOMATERIALES 7 5 6 6 12 12 5 1 54 MATERIALES MULTIFUNCIONALES 1 5 7 5 6 12 12 5 1 54
ALARGAR VIDA UTIL DE LOS
PRODUCTOS 4 9 8 6 11 13 5 56
DIVULGACION DE LA
NANOTECNOLOGIA 3 3 4 3 13 26
