Innovadora tecnología solar para rotomoldeo sin emisiones

Una compañía americana introduce una revolucionaria técnica de rotomoldeo de plástico utilizando energía solar concentrada, eliminando costes energéticos y emisiones contaminantes.

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El uso de combustibles fósiles en el rotomoldeo de plástico tiene sus días contados gracias a la innovadora tecnología desarrollada por LightManufacturing, una empresa de tecnología solar con sede en Estados Unidos. Esta técnica pionera utiliza energía solar concentrada para calentar los moldes rotacionales, eliminando así las emisiones de gases de efecto invernadero y los costes asociados al combustible.

El moldeo rotacional solar (SRM) desarrollado por esta compañía emplea helióstatos, espejos que siguen al sol, para concentrar la energía solar térmica en un molde rotacional. Este método permite que el calor del sol derrita directamente el plástico, resultando en una producción limpia y eficiente.

¿De dónde nació esta innovación?

Karl von Kries, fundador y director ejecutivo de LightManufacturing, explica que la idea surgió a partir de una empresa anterior, Technomad, que fabricaba altavoces para el gobierno de Estados Unidos usando carcasas rotomoldeadas. Motivados por la posibilidad de sustituir el gas natural por energía solar concentrada, el equipo puso a prueba la idea, superando las expectativas iniciales y logrando producir carcasas de altavoces y, posteriormente, otros productos rotomoldeados.

Con el tiempo, LightManufacturing mejoró sus moldes y expandió su producción a tanques de agua, botes, muebles y juguetes. La empresa ha alcanzado un alto nivel de expertise en la fabricación de tanques de gran tamaño, logrando producir unidades de hasta 4.000 litros utilizando esta tecnología revolucionaria.

Este sistema de moldeo rotacional, descrito como una "fábrica en una caja", opera de manera autónoma y no depende de infraestructura de gas, electricidad de red o refrigeración por agua. Esta solución compacta y portátil permite acercar la producción a los centros de población, reduciendo así los costos de transporte y los trámites burocráticos asociados a las fábricas tradicionales.

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¿Cómo funciona el proceso de este sistema de moldeo rotacional solar (SRM)?

El SRM puede usar resinas comunes como polietileno, polipropileno y nailon, aunque LightManufacturing se centra en productos de polietileno. A diferencia del moldeo rotacional tradicional, el SRM calienta el molde mediante radiación directa al metal, lo que permite alcanzar la temperatura de moldeo deseada con una temperatura de superficie/aire más baja y facilita la incorporación de electrónica dentro de la cámara de moldeo.

"La diferencia con nosotros es que, debido a que calentamos el molde por radiación, podemos construir mucha tecnología avanzada directamente en la cámara de moldeo porque no está expuesta a 300 C de aire sino a alrededor de 170 C", explicó von Kries. “Eso significa que nuestros sistemas pueden ser altamente automatizados y utilizar sensores y computadoras dentro de la cámara de moldeo, lo que no es posible con el moldeo rotacional tradicional”.

Esta tecnología de automatización permite a los operadores desentenderse durante los largos ciclos de calentamiento del moldeo rotacional, alrededor de 30 minutos para productos como tanques de agua. Sensores dentro de la cámara de moldeo monitorean la temperatura interna y externa, enviando datos a un sistema de control que ajusta el ciclo de calentamiento automáticamente, incluso prolongándolo si el cielo se nubla, hasta alcanzar la temperatura deseada.

El enfriamiento también está automatizado: una vez que el primer molde alcanza la temperatura adecuada, el sistema redirige los helióstatos al segundo molde para iniciar un nuevo ciclo de calentamiento, mientras que ventiladores enfrían el primer molde. Al finalizar todo el proceso, un timbre alerta al operador para retirar los productos terminados. Esta tecnología de sensores permite adaptar el ciclo de calentamiento a las condiciones externas, asegurando productos de mayor calidad.

Ventajas de la tecnología solar para rotomoldeo

Esta innovación no solo es amigable con el medio ambiente, sino que también disminuye los costos del producto entre un 15% y un 30%, según Karl von Kries, fundador de la empresa. El proceso aprovecha la energía solar para calentar los moldes, evitando el uso de combustibles fósiles y logrando importantes ahorros operativos.

Al eliminar el gasto en gas natural o queroseno, las empresas pueden reducir significativamente sus gastos operativos. Sin embargo, para comparar completamente esta tecnología con el proceso tradicional, es necesario considerar los costos de capital asociados a los helióstatos y otros componentes del sistema solar.

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El uso de helióstatos y el software de control de procesos permite que incluso pequeños conjuntos de espejos generen suficiente calor para moldear grandes objetos. Por ejemplo, 35 helióstatos pueden producir el calor necesario para moldear un tanque de agua de 2.000 litros.

La eficiencia de este sistema es notablemente alta, con un 75% de la energía solar disponible convertida en calor útil, en comparación con el 20% al 25% de los paneles fotovoltaicos convencionales. Además, el sistema de LightManufacturing es ideal para áreas con alta irradiación solar, aunque también funciona en condiciones de nubosidad. Actualmente, la empresa tiene instalaciones en California y Hawaii, y estima que el 49% de la superficie terrestre es adecuada para implementar esta tecnología.

Con tan significativos avances y resultados, la compañía americana planea expandir su tecnología de energía solar concentrada más allá del moldeo rotacional, aplicándola al moldeo por compresión y conformado al vacío. Además, von Kries menciona que podría utilizarse como precalentamiento o calentamiento parcial en procesos de moldeo por inyección o soplado, proporcionando un impulso de calefacción durante el día en operaciones continuas.