Tema 1.- Impacto ambiental de los materiales. Ciclo de vida de los materiales.
Descripción: El impacto ambiental de los materiales abarca las consecuencias ecológicas que surgen desde la extracción de materias primas hasta su disposición final. Durante el ciclo de vida de los materiales, se consideran las emisiones contaminantes, el consumo de energía y agua, así como la generación de residuos en cada etapa: producción, uso y desecho. La creciente demanda de materiales debido al aumento de la población conlleva una mayor presión sobre los recursos naturales y los ecosistemas. Por ello, es crucial adoptar prácticas sostenibles que minimicen el impacto ambiental, como el diseño de productos con mayor durabilidad y la selección de materiales reciclables o de bajo impacto.
Tema 2.- Economia Circular y Gestión de Recursos
Descripción: La economía circular propone un modelo de producción y consumo que implica reutilizar, reparar, rediseñar, refabricar y reciclar los materiales para extender su ciclo de vida, reduciendo así la necesidad de extraer nuevas materias primas y disminuyendo la generación de residuos. En este contexto, la gestión adecuada de residuos sólidos industriales y urbanos es fundamental. La separación y selección de los residuos sólidos urbanos (RSU) facilita su reciclaje y reutilización, contribuyendo a la conservación de recursos y a la mitigación del cambio climático. Implementar sistemas eficientes de recogida selectiva y plantas de tratamiento puede transformar los residuos en recursos valiosos dentro de una economía circular.
Tema 3.- Los Objetivos de Desarrollo Sostenible y la Ciencia de los Materiales
Descripción: Los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) son un plan maestro para lograr un futuro sostenible para todos. Estos 17 objetivos interrelacionados abordan desafíos globales como la pobreza, la desigualdad, el cambio climático, la salud, la educación y la igualdad de género. La Ciencia de los Materiales desempeña un papel crucial en la consecución de estos objetivos, permitiendo avances en áreas como la energía sostenible, agua limpia, la salud, la construcción sostenible, uso racional de la materia prima y la conservación del medio ambiente.
Tema 4.- Reciclado de metales y aleaciones.
Descripción: El reciclado de metales y aleaciones es un proceso clave en la gestión de residuos y la sostenibilidad ambiental. Los metales son materiales altamente reciclables que pueden ser reutilizados múltiples veces sin perder sus propiedades. El proceso de reciclaje comienza con la recolección y clasificación de desechos metálicos, seguido por su fundición y refinación para eliminar impurezas. Este ciclo de reciclaje reduce la necesidad de extracción de nuevos recursos, disminuye las emisiones de gases de efecto invernadero y ahorra energía. Además, el reciclaje de aleaciones específicas requiere tecnologías especializadas para separar y recuperar los diferentes metales que las componen.
Tema 5.- Ciclo integral de los metales. Procesos básicos: Pirometalurgia (Tratamiento de chatarra de acero), Hidrometalurgia (Reciclado de metales pesados). Reciclado de aluminio. Reciclado de hojalata.
Descripción: El ciclo integral de los metales abarca todas las etapas desde la extracción del mineral hasta su reciclaje final. Este ciclo incluye la minería, la fundición, la fabricación de productos, el uso y el eventual reciclaje. Un enfoque integral considera no solo la eficiencia del reciclaje, sino también el diseño de productos para facilitar la recuperación de metales al final de su vida útil. La implementación de prácticas de economía circular en la industria metalúrgica promueve un uso más eficiente de los recursos y minimiza los residuos, contribuyendo así a la sostenibilidad ambiental y económica.
Tema 6.- Impacto ambiental y reciclado de los plásticos. Tratamiento de separación de plásticos. Reutilización de termoestables. Reciclado de termoestables. Los bioplásticos
Descripción: El reciclado del plástico es un pilar fundamental para la sostenibilidad, ya que permite reducir la huella ambiental al evitar la extracción de nuevas materias primas y disminuir la emisión de gases de efecto invernadero. Este proceso implica la recolección, clasificación, lavado y transformación de plásticos usados en nuevos productos, promoviendo así una economía circular. Además, el reciclaje y reutilización de plásticos contribuye a la protección de la biodiversidad y la salud humana, al reducir la contaminación y los desechos plásticos que afectan a los ecosistemas terrestres y marinos
Tema 7.- Plásticos amigables con el medio ambiente: Los bioplásticos: Ventajas
Descripción: Los bioplásticos representan una alternativa ecológica a los plásticos tradicionales derivados de los combustibles fósiles, ofreciendo ventajas significativas para el medio ambiente y la sostenibilidad. Entre sus beneficios destacan su biodegradabilidad, lo que permite que se descompongan de manera natural sin contaminar; su menor huella de carbono durante la producción, contribuyendo así a la reducción del cambio climático; y la ausencia de aditivos perjudiciales para la salud, como ftalatos o bisfenol A. Además, los bioplásticos no consumen materias primas no renovables y reducen los residuos no biodegradables que contaminan el medio ambiente. Estas características los convierten en una opción preferente para un futuro más sostenible
Tema 8.- Reciclado de materiales compuestos. Reciclado. Sostenibilidad. Ejemplos: Reciclado de GFRP y CFRP. Reutilización o reciclado: los casos de los neumáticos, tetrabriks, ....
Descripción: Los materiales compuestos tienen un impacto ambiental significativo debido a su naturaleza no biodegradable y la dificultad para reciclarlos. El reciclaje de estos materiales es complejo y costoso, ya que requiere tecnologías especializadas para separar los diferentes componentes. Sin embargo, el desarrollo de nuevos métodos de reciclaje está permitiendo reducir este impacto, facilitando la reutilización de fibras y resinas y promoviendo una economía circular más sostenible.
Tema 9.- Reciclado de materiales cerámicos y vidrio. Ciclo integral del vidrio. Proceso de Vitrificación. Materiales inorgánicos dañinos: amianto y su desactivación
Descripción: El reciclaje de cerámica y vidrio es fundamental para la sostenibilidad y la reducción de residuos. Aunque los cerámicos son difíciles de reciclar debido a su durabilidad, el vidrio ofrece una segunda vida a través de procesos de trituración y refundición. Las botellas y otros artículos de vidrio se transforman en polvo de vidrio (calcín), que luego se utiliza en la fabricación de nuevos productos. Además, algunas compañías reutilizan materiales cerámicos en proyectos de construcción, contribuyendo así al cuidado del medio ambiente.
El ciclo integral del vidrio se refiere al proceso completo y sostenible que comienza con la extracción de materias primas y su transformación en productos de vidrio, como botellas y envases. Tras su uso, estos productos son recogidos y llevados a plantas de reciclaje donde se trituran y funden para crear nuevos artículos de vidrio, sin perder sus propiedades originales. Este ciclo cerrado permite un ahorro significativo de energía y materias primas, además de reducir la emisión de gases de efecto invernadero, contribuyendo así a la economía circular y la protección del medio ambiente
Tema 10.- Problemática de los residuos de la Energía Nuclear. Propuestas medioambientales sostenibles. Residuos de alta actividad: ATC y Enterramiento Profundo. Desmantelamiento de una central. Reciclado del combustible nuclear. Mapa del futuro de la energía nuclear.
Descripción: Los residuos nucleares generados por la energía nuclear plantean preocupaciones significativas en términos de impacto ambiental y en la salud. Estos residuos son peligrosos y tardan cientos de años en degradarse. La energía nuclear, aunque eficiente, no es renovable y su gestión es un desafío ético. Para abordar estos problemas, se han propuesto soluciones como el almacenamiento geológico profundo, el reciclaje del combustible nuclear y el uso de reactores de neutrones rápidos para reducir la huella ambiental y aprovechar mejor los recursos de uranio.
Tema 11.- Materiales y dispositivos para Generación de Energia Limpia: baterias de li-ion, Na-ión, ..., dispositivos electroquímicos para la generación de hidrógeno verde, metales NO críticos, céluas fotovoltaicas, ....
Descripción: La generación de energía limpia se refiere a la producción de electricidad y calor utilizando fuentes renovables que emiten pocos o ningún contaminante. Estas fuentes incluyen la energía solar, eólica, hidroeléctrica y geotérmica. Al adoptar estas alternativas, reducimos la dependencia de combustibles fósiles y contribuimos a un planeta más sostenible y saludable
Tema 12.- Reciclado de los sistemas de generación de energía: a) Baterias de plomo, pilas primarias, pilas recargables y reversibles, Ni-Cd/Pb/ baterias Li-ion, ... b) paneles fotovoltaicos (basados en silicio, peroskitas, ...). Gestión del mercurio. Bombillas fluorescentes
Descripción: El reciclaje de pilas y baterías reduce la contaminación por metales pesados y químicos tóxicos. Se reciclan materiales como el plomo y el ácido, y se recuperan metales para fabricar nuevas baterías. La gestión del mercurio abarca su uso controlado y el reciclaje responsable para minimizar impactos ambientales basadas en el Reglamento (UE) 2017/8521, que limita su uso en productos y promueve la gestión adecuada de residuos de mercurio enfocándose en la reducción de mercurio en circulación y estableciendo criterios para su almacenamiento y eliminación segura.
