Galicia situarase na vangarda internacional en produción de silicio de forma eficiente e sustentábel

Estes días a nosa terra púxose no punto de mira da futura industria de dispositivos e compoñentes electrónicos. O motivo? O impulso dado polo Centro de Investigación e Tecnoloxía Matemática de Galicia (CITMAGA) a un proxecto europeo que posibilitará un xeito de producir silicio (un dos grandes elementos usados na informática) de maneira sustentábel e limpa, e con moito menos impacto ambiental. Segundo confirmou o CITMAGA, Galicia será a primeira comunidade española na fabricación deste produto, tirando proveito da nosa experiencia en xerar aluminio de silicio con aplicacións nos sectores aeronáutico, ferroviario e industrial. O novo produto, máis respectuoso co medio e máis lixeiro có aluminio (ao mesmo tempo que ofrece mellores propiedades técnicas), será fabricado en Fundicións Rey (Vilagarcía) e Rey Bronze Castings (Cuntis).
Investigadores procedentes de nove países de Europa, África e Estados Unidos reuníronse estes días de xuño na Facultade de Matemáticas da Universidade de Santiago para pór en común os avances no proxecto europeo SisAl Pilot, ao abeiro do cal séntanse os alicerces para xerar silicio de calidade con baixo impacto ambiental. Amais do CITMAGA, centro impulsado polas nosas tres universidades, forman parte de SisAl Pilot centros de investigación europeos e empresas nacionais e internacionais para a aplicación dos resultados.
Javier Bullon Camarasa é o coordinador industrial en España deste proxecto internacional, como director xeneral de SilBuCam, empresa consultora galega especializada en procesos metalúrxicos. O seu labor é pór en relación a parte de investigación coa industrial. Nesta liña, por parte de España, participan varias empresas para a transferencia dos resultados: Erimsa, empresa mineira de capital noruegués con canteiras de cuarzo en Galicia, subministradora de materia prima para o desenvolvemento deste proxecto; a valisoletana Befesa, que tamén fornece produtos, en particular aluminio; e as galegas Fundiciones Rey e Rey Bronze Castings.
Na mañá deste martes 22 os participantes neste encontro visitaron as instalacións de Fundiciones Rey en Vilagarcía de Arousa e de Rey Bronze Castings en Cuntis, co obxectivo de ver en funcionamento este proxecto piloto. Bullon explicou que se seleccionou a fundición Rey para realizar as probas deste proxecto porque está a desenvolver un novo produto, unha aliaxe de aluminio e silicio con aplicacións específicas en aeronáutica, debido a que é máis lixeira que o aluminio e con mellores propiedades técnicas. Tamén explicou que “na actualidade non existe ningún fabricante desta aliaxe en España e tampouco en Europa, excepto unha empresa do Reino Unido; a súa produción mundial limítase practicamente a China”. Así, a empresa galega incorporouse a este proxecto para favorecer o seu lanzamento a este novo e prometedor mercado.
O silicio
Segundo se fixo saber, o silicio é unha materia prima fundamental, con moitas empresas dedicadas á súa produción. Utilízase en particular na industria electrónica para a elaboración de semicondutores e microchips para os computadores, pero tamén noutros ámbitos como os paneis solares, nas aliaxes do aluminio e nas siliconas. Neste proxecto patentouse un proceso sustentábel e económico para a produción de silicio, considerado na actualidade como “un material moi relevante para Europa”.
Os matemáticos galegos participan neste proxecto internacional realizando a simulación numérica deste novo proceso industrial nos fornos da empresa norueguesa Elkem, un dos principais produtores de silicio de Europa, e de Fundiciones Rey e Rey Bronze Castings en Galicia. A actual coordinadora deste proxecto no CITMAGA é Dolores Gómez, profesora do Departamento de Matemática Aplicada da Universidade de Santiago, no que participan tamén os profesores Pilar Salgado e José Luís Ferrín e os investigadores Branca García e Óscar Crego. Explica Gómez que “as empresas que participan no proxecto dispoñen de fornos de diversos tipos (de indución, rotativos, de arco). Dependendo do forno, as simulacións requiren estudar diferentes procesos físicos que teñen que ver con modelos de transferencia de calor con cambio de fase, dinámica de fluídos multifase, electromagnetismo e reaccións químicas, moitos deles fortemente axustados. O noso obxectivo é realizar simulacións numéricas baseadas nestes modelos que poidan apoiar os ensaios experimentais dos socios industriais. Por pór un exemplo, é posíbel calcular a temperatura dos materiais que se introducen dentro do forno e o tempo que tardarían en fundirse a partir dunhas determinadas condicións de operación”.
A investigadora Dolores Gómez sinala que a idea é que as industrias que participan neste proxecto poidan utilizar os seus propios fornos para a obtención de silicio, sendo posíbel mesmo mellorar o seu deseño se fose necesario. Explica que “con independencia da tecnoloxía de forno utilizada, e coa finalidade de deseñar un proceso eficiente, hai que tomar numerosas decisións técnicas que están relacionadas principalmente co deseño e a calibración do forno. Neste sentido, a simulación numérica desempeña un papel esencial, xa que permite non só comprender mellor os fenómenos físicos subxacentes e como se axustan, senón tamén investigar o impacto dun parámetro ou conxunto de parámetros no resultado de interese ou proporcionar información que doutro xeito habería que obter a partir de custosos ensaios en planta, que, por outra banda, non sempre se poden levar a cabo pola dificultade que entrañan. Tamén é posíbel mellorar o deseño dos fornos a partir do estudo de distintas configuracións xeométricas”.
A finalidade é que os fornos que funden o metal resulten moito máis eficientes, aforrando enerxía, tempo e recursos económicos. E, segundo Dolores Gómez, os ensaios realizados son “moi prometedores” e poñen de manifesto unha vez máis a importancia da transferencia de coñecemento da universidade á industria.
Nesta mesma liña, o equipo do CITMAGA traballa para simular os fornos a pequena escala de que dispón a Universidade Norueguesa de Ciencia e Tecnoloxía, coordinadora do proxecto SisAl Pilot e responsábel de patentar este proceso. Neses fornos de pequeno tamaño realízanse as probas piloto previas, que serven para validar e axustar os modelos numéricos desenvolvidos polos investigadores, antes de levalos a cabo a escala industrial.