ÁREA BIOMATERIALES

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

ÁMBITO DE TRABAJO

El ámbito de trabajo del Área Biomateriales es el desarrollo de materiales biobasados. Buscamos agregar valor a subproductos de biomasa forestal y agrícola, mediante tecnologías que impacten diferentes sectores industriales de la economía nacional.

Una primera línea de trabajo es el desarrollo de materiales plásticos compostables, para su aplicación en el sector envases y embalajes, agricultura, industria forestal y comercio. Ofrecemos soluciones sustentables a empresas y consumidores finales, para reducir el impacto ambiental de los plásticos de origen fósil, debido a su lenta degradación. Lo anterior en un escenario, en el que los ciudadanos están cada vez más conscientes del efecto que genera la acumulación de plásticos en medios terrestres y marinos, y en el que surgen nuevas regulaciones que restringen su uso, tanto en Chile como en el extranjero. En este contexto, desarrollamos plásticos biodegradables/compostables. Para ello, usamos almidón termoplástico, ácido poliláctico (PLA) y acetato de celulosa; cargas orgánicas como algas, fibras y microfibrilas de celulosa, y diferentes tipos de aditivos y compatibilizantes. Los bioplásticos los aplicamos para la fabricación de empaques de alimentos (envases flexibles mono y multicapa, envases termoformados), principalmente para fruta de exportación; insumos para el sector agrícola (mulch, sujetadores y pinzas porta injerto) y productos para el comercio (bolsas, productos inyectados y soplados).

Otra línea de interés es el desarrollo de materiales con propiedades activas, como  productos antibacterianos con micro/nano partículas de cobre, para el sector médico (catéteres y cánulas), y empaques con propiedades activas, para fruta de exportación que permiten que los alimentos preserven su calidad durante el transporte a los mercados de destino. También hemos desarrollado materiales con propiedades antifúngicas o de baja permeabilidad frente a gases.

Con relación a materiales lignocelulósicos, desarrollamos tecnología que permite el uso de subproductos de la industria forestal y agrícola, transformándola en productos de valor. Entre las materias primas que usamos, destacan corteza, aserrín, despuntes y paja de cereales; con respecto a los procesos de conversión, nos especializamos en el  fraccionamiento de biomasa mediante solventes, la extracción de metabolitos secundarios y la producción de nanofibras de celulosa; y con relación a los productos finales de interés, destacan resinas adhesivas naturales, aditivos industriales y paneles de aislación térmica.

Una nueva línea de desarrollo se aboca a materiales elastoméricos, en la que valorizamos caucho reciclado, desarrollamos productos para el sector de la construcción y concebimos materiales de alta resistencia al desgaste abrasivo, para aplicaciones en minería.

ÁREA BIOENERGÍA

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

ÁMBITO DE TRABAJO

La biomasa es una fuente renovable, con alto potencial para la producción de compuestos químicos, materiales y energía. En las últimas décadas el interés por desarrollar tecnologías que permitan un aprovechamiento eficiente y sostenible de biomasa residual ha ganado gran relevancia a nivel mundial. Los esfuerzos se han centrado en desplazar el uso energético tradicional, poco eficiente y con alto impacto ambiental, por rutas de conversión más eficientes que permitan la obtención de biocombustibles estandarizados y productos químicos intermedios, orientados a la industria química y de materiales, bajo el concepto de biorrefinerías.

El Área de Bioenergía realiza investigación aplicada y generación de conocimientos en procesos de conversión termoquímica de biomasa lignocelulósica, desechos orgánicos agroindustriales y otros residuos, como plásticos post-consumo, neumáticos fuera de uso y lodos de plantas de tratamiento de aguas. Específicamente, trabajamos en procesos de pirólisis rápida, pirólisis intermedia/lenta, torrefacción, carbonización hidrotermal, gasificación, sistemas catalíticos y co-combustión de biomasa y carbón. Otro ámbito de trabajo del Área Bioenergía son los sistemas de almacenamiento térmico de energía con materiales de cambio de fase, para aplicaciones en calefacción que permitan el aprovechamiento eficiente de energía solar.

El 2018 se creó el Grupo de Materiales Híbridos y de Carbono Hyb&Car, cuyo objetivo es desarrollar materiales nanoestructurados y multifuncionales, para aplicaciones en generación de energía limpia, remediación ambiental y almacenamiento de energía eléctrica. En particular, trabajamos en catalizadores basados en carbones derivados de biomasa, desarrollo de carbones nanoporosos para supercondensadores eléctricos, materiales híbridos nanoestructurados y multifuncionales para celdas solares, y fotocatalizadores para producción de combustibles solares y compuestos químicos, entre otros.

Paralelamente al trabajo de investigación, el grupo de Bioenergía realiza esfuerzos crecientes para lograr transferir conocimiento y llegar al mercado con tecnologías y productos de I+D. En este sentido, hemos implementado diferentes plantas pilotos con la finalidad de realizar pruebas demostrativas y dar a conocer el potencial de las tecnologías desarrolladas en UDT. Específicamente, construimos un reactor rotatorio de pirólisis lenta de 20 kg/h, para la producción demostrativa de biochar y bio-oil, pusimos en operación una planta demostrativa de pirólisis de plásticos residual para producción de ceras parafínicas y combustible tipo diésel, e implementamos un fotorreactor CPC modular, para tratamiento fotocatalítico de aguas.

Durante los últimos años hemos tenido avances importantes en el escalamiento de procesos, en la generación de conocimiento científico y tecnológico, en la ampliación de nuestra red de colaboración con investigadores nacionales e internacionales y en el fortalecimiento del trabajo con empresas y entidades públicas.

GESTIÓN TECNOLÓGICA

En la actualidad, las empresas requieren innovar para aumentar su competitividad en mercados que son particularmente dinámicos.  En UDT hemos desarrollado competencias que nos permiten ofrecer soluciones tecnológicas a problemas o necesidades específicas de las empresas.  Para ello, contamos con capacidades y conocimientos propios y/o surgidos de alianzas con instituciones y empresas nacionales y extranjeras, que nos permiten ser un socio estratégico del sector empresarial.

Nuestras competencias se orientan a: