PROYECTO FONDEF INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO INFORME FINAL COPIA Nº 2 TITULO DEL PROYECTO: Desarrollo de perfiles de madera reconstituida, a través de un proceso de extrusión reactiva CÓDIGO DEL PROYECTO: FECHA DE EMISION : D04 I 1176 17/ 10 /2008 FIRMA DEL DIRECTOR DEL PROYECTO: __________________________ ALEX KURT BERG GEBERT Obs.: Recuerde enviar a FONDEF 2 ejemplares impresos del Informe final (Capítulos I al IV) y 2 CD que contengan la versión digital completa de este informe (Capítulos I al IV, Anexos y Planillas Excel). Además la(s) página(s) donde aparezcan firmas, estas deben estar contenidas en cada versión digital. Se recuerda que todo comentario en color azul debe ser eliminado luego del llenado del formulario. 1 TABLA DE CONTENIDOS I. ACTA DE TÉRMINO DEL PROYECTO. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO. EJECUCION DEL PROYECTO. PLAN DE CONTINUIDAD. TABLA DE CONFORMIDAD. II. INFORME EJECUTIVO. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. RESUMEN EJECUTIVO (CASTELLANO E INGLÉS). CUADRO DE SÍNTESIS DE RESULTADOS Y DE OBJETIVOS. INFORME FINANCIERO A LA FECHA DE TÉRMINO. EVALUACIÓN DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO. PROPUESTA DE CONTINUIDAD DE CADA INSTITUCIÓN BENEFICIARIA. III. INFORME DE GESTIÓN. 3.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO. 3.2. 3.3. RESULTADOS DEL PROYECTO. GESTIÓN DEL PROYECTO. IV. INFORME CIENTÍFICO TECNOLÓGICO Y ECONÓMICO SOCIAL. 4.1. 4.2. 4.3. INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO REALIZADOS POR EL PROYECTO. NEGOCIOS TECNOLOGICOS Y PRODUCTIVOS. IMPACTOS PRODUCIDOS Y ESPERADOS. V. ANEXOS. ANEXO 1. ANEXO 2. ANEXO 3. ANEXO 4. ANEXO 5. ANEXO 6. EVALUACIÓN ECONÓMICA SOCIAL Y PRIVADA. PLAN DE MANTENCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA HABILITADA, BIENES, EQUIPOS Y OTROS ELEMENTOS ADQUIRIDOS. SOLICITUDES Y REGISTROS DE PROTECCION DE PROPIEDAD INTELECTUAL. PUBLICACIONES. DOCUMENTOS DE CONFORMIDAD DE lAS EMPRESAS (O DE OTRA ENTIDAD SOCIA). <Nombre del nuevo anexo a incluir>. 2 I. ACTA DE TÉRMINO DEL PROYECTO 1 1.1. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO TITULO DEL PROYECTO DESARROLLO DE PERFILES DE MADERA RECONSTITUIDA A TRAVÉS DE UN PROCESO DE EXTRUSIÓN REACTIVA CÓDIGO FONDEF D04I1176 DIRECTOR(A) DEL PROYECTO INSTITUCIÓN(ES) BENEFICIARIA(S) ALEX KURT BERG GEBERT EMPRESAS Y OTRAS ENTIDADES SOCIAS COMERCIAL CORZA S.A. CMPC MADERAS S.A. RESINAS DEL BIO-BIO S.A. UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN 1.2. EJECUCIÓN DEL PROYECTO 2 FECHA DE TOMA DE RAZON POR LA CONTRALORÍA GENERAL DE LA REPÚBLICA PLAZO CONTRACTUAL (indicado en el convenio, en meses) FECHA EFECTIVA DE INICIO FECHA EFECTIVA DE TÉRMINO. DURACIÓN EFECTIVA (desde la fecha efectiva de inicio hasta la fecha efectiva de término, en meses) 15 de marzo de 2006 28 meses 01 de Abril de 2006 29 de Agosto de 2008 29 meses 1 Se solicita al(a la) Director(a) del Proyecto que responda esta sección con información oficial del proyecto. Esta acta debe ser firmada en el punto 1.3 por los representantes legales de las instituciones beneficiarias de FONDEF y en el punto 1.4 por los representantes de las instituciones, empresas y de las otras entidades socias del proyecto. 2 Cualquier diferencia entre la duración contractual y la duración efectiva se explica por las prórrogas autorizadas. 3 1.3. PLAN DE CONTINUIDAD. Las instituciones se comprometen a: a.La mantención y consolidación de las líneas de investigación asociadas al proyecto, por un plazo no inferior a 3 años. b.El uso de la infraestructura y equipamiento asociado al proyecto en el apoyo a proyectos de I&D o servicios C&T con alto impacto económico social. c.La valorización, comercialización y transferencia de los resultados del proyecto que se requiera para maximizar los impactos. d.La protección de los resultados así como el beneficio en términos razonablemente onerosos para la institución a partir de las rentas que de ellos se obtengan. Nº 1 Nombre Institución Beneficiaria UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN Nombre Representante Legal Firma SERGIO LAVANCHY MERINO LAS INSTITUCIONES BENEFICIARIAS DECLARAN ESTAR EN CONOCIMIENTO Y DE ACUERDO CON EL CONTENIDO TOTAL DE ESTE INFORME Y QUE LOS DATOS REGISTRADOS EN ESTA DECLARACIÓN CORRESPONDEN A UN RESUMEN DE LOS DETALLADOS EN ÉL. 1.4. TABLA DE CONFORMIDAD 3 Nº 1 2 3 Nombre Institución, Empresa u Otra Entidad Socia Nombre Representante Legal ¿Se adjunta Documento de Conformidad en Anexos? 4 Comercial Corza PEDRO MONROY MUÑOZ SI Resinas del Bio-Bio CRISTIAN WESTERMEYER MASSA RAFAEL CAMPINO JHNSON SI CPMC Maderas SI 3 Sólo se debe incorporar a las instituciones, empresas u otras contrapartes que efectivamente hayan realizado aportes al proyecto, sean estos incrementales o no. 4 Los (las) Representantes Legales de cada institución, empresa u otra entidad socia del proyecto declaran estar en conocimiento y de acuerdo con el contenido total de este informe. 4 II. INFORME EJECUTIVO 2.1. RESUMEN EJECUTIVO 5 Versión en castellano. El presente proyecto asumió el desafío de desarrollar una tecnología para producir perfiles de madera reconstituida por medio de una extrusión reactiva, utilizando un material termoendurecible en base a taninos como materia prima principal. De esta forma, la concepción del proyecto se desarrolla en la Unidad de Desarrollo Tecnológico de la Universidad de Concepción, ambiente propicio para que surgiera la idea de combinar dos tecnologías de producción, cada una de ellas perteneciente a industrias completamente distintas. La primera tecnología considera es la de formación de tableros reconstituidos de madera, para el cual se utilizan partículas de madera de distintos tamaños y materiales, de ésta forma existen tableros en base a fibra de madera, partículas, hojuelas y láminas, cada uno de ellos con particularidades que marcan su aplicación. La segunda tecnología considerada es la de extrusión de termoplásticos, en particular, la extrusión de materiales compuestos. El proyecto contó con la activa participación de las empresas Comercial Corza, CMPC Maderas y Resinas del Bio-Bio, cuyo rol fue fundamental al aportar con expertice técnico en sus respectivas áreas industriales y orientando la investigación desde una perspectiva comercial. Para atender a tan particular integración de tecnologías, fue necesario definir un plan de trabajo que considerara, en un inicio, el reforzar los conocimientos del personal en las particularidades de cada proceso a través de capacitaciones, para posteriormente orientar los esfuerzos hacia la integración de ambas tecnologías. De ésta manera fue posible obtener perfiles de un material compuesto en base a polvo de madera y polifenoles de corteza de pino como materia prima principal, junto a la adición de agentes plastificantes y biopolímeros comerciales en una pequeña fracción. 5 A partir del proyecto ejecutado, en no más de una página describa lo realizado, destacando los resultados y sus impactos. Este resumen debe ser diferente al resumen ejecutivo incluido en el proyecto reformulado. (ATENCIÓN: ESTE RESUMEN EJECUTIVO SERÁ PÚBLICO). 5 Versión en inglés. The present Project took the challenge to develop a new technology to elaborate reconstituted-wood profiles by reactive extrusion, using a thermo hardening material made of tannins as main raw material. Thus, the origin of this project is developed at Unidad de Desarrollo Tecnológico de la Universidad de Concepción, a suitable environment to generate an idea of combining two production Technologies, each of them belonging to very different industries. The first technology is the elaboration of reconstituted-wood panels, for which different size of wood particles and other materials are used, thus there are panels made of wood fiber, particles, flakes and veneers, each of them with different features and uses. The second technology is extrusion of thermoplastics, specially, the extrusion of compound materials. The companies Comercial Corza, CMPC Maderas and Resinas del Bio-Bio participated in this Project and their role was very relevant; since their technical expertise in their respective areas help us carry out our research from a commercial perspective. To integrate such particular technologies, it was necessary, form the beginning, to define a work plan that considered training our staff in order to strengthen their knowledge on each specific process, so then, we can aim to blend both technologies. 6 2.2. CUADRO DE SÍNTESIS DE RESULTADOS Y DE OBJETIVOS 6 Objetivos del proyecto Objetivo(s) general(es) Desarrollar una tecnología que permita producir perfiles de madera reconstituida, a través de un proceso de extrusión reactiva, a partir de subproductos madereros y resinas termocondensables de origen natural. Objetivos específicos 1 2 3 4 5 6 7 Implementar un sistema de extrusión de doble husillo, de acuerdo a los requerimientos del proyecto; entre otros, en cuanto a la geometría de los tornillos, la medición y control de la temperatura, el sistema de vacío y el uso de gases inertes; a su vez, validar los procedimientos de operación y las metodologías analíticas requeridos. Estudiar la cinética de reacción de adhesivos basados en taninos, teniendo presente las condiciones de operación propias de un proceso de extrusión, y evaluar alternativas de control de la reacción de polimerización con aldehídos; en especial, a través de la variación de pH y/o la temperatura, la presencia de alcoholes y el uso de compuestos que liberen formaldehído en forma controlada, bajo condiciones determinadas. Evaluar el mercado para el material y los productos desarrollados y estudiar la factibilidad técnica y económica de su producción a nivel industrial. Optimizar el proceso de producción de perfiles de madera en el sistema de extrusión implementado, a partir de fibras, partículas o polvo de madera y resinas termoendurecibles en base a taninos, teniendo presente las características técnicas del material y los costos de producción. Producir demostrativamente dos tipos de perfiles y evaluar su aceptación por parte del mercado. Evaluar económicamente el proceso y cada tipo de producto. Proteger la propiedad intelectual de la tecnología y realizar la transferencia tecnológica de los resultados al sector productivo. 6 Los resultados deben corresponder a todos aquellos resultados comprometidos y vigentes en el sistema de Seguimiento y Control (S+C) de proyectos FONDEF. 7 Resultados de Producción Nombre Descripción Descripción de logro CARACTERIZACION DE PERFILES DEMOSTRATIVOS Definición de las características físicas, mecánicas, de resistencia al agua y calidad superficial de los perfiles demostrativos fabricados. El material ha sido caracterizado según las propiedades mecánicas establecidas. Para ello se construyeron probetas a partir de material extruido, realizando en paralelo ensayos patrón con materiales actualmente disponibles en el mercado (polipropileno, madera sólida, MDF y partículas). Resultados de Producción Nombre Descripción Descripción de logro 7 8 OPTIMIZACION DEL PROCESO DE PRODUCCION DE PERFILES DE MADERA RECONSTITUIDA Optimizar las condiciones de operación para un nuevo proceso en que se obtiene un nuevo producto: perfiles de madera reconstituida, a través de un proceso de extrusión reactiva. El producto a obtener bajo las condiciones de extrusión específicas, será un aporte para las empresas del rubro, ya que podrán contar con un proceso más rápido para la fabricación de perfiles y además sin la pérdida de material para obtener el producto final. Objetivos asociados 7 5 Objetivos asociados 8 1, 2, 3, 4 Se obtuvieron dos tipos de perfiles extruidos, el primero macizo, el segundo hueco. Para ello se definieron tanto los parámetros operacionales, como las formulaciones más adecuadas para el procesamiento. Indique el numeral identificador del(de los) objetivo(s) relacionado(s). Indique el numeral identificador del(de los) objetivo(s) relacionado(s). 8 Resultados de Protección Nombre Resultados de producción asociados Descripción de logro PATENTE DEL PROCESO DE PRODUCCION OPTIMIZACION DEL PROCESO DE PRODUCCION DE PERFILES DE MADERA RECONSTITUIDA Se realizó la solicitud de patentamieto nº1266-2007 denominada: "Un proceso de obtención de polifenoles de bajo peso molecular, polifenoles de mediano peso molecular y un combustible sólido estandarizado a partir de corteza o madera de árboles", en la que se protege la utilización de los polifenoles de alto peso molecular como material extruible. El trabajo se dividió en: 1. Estructuración del estado del arte para la memoria descriptiva. 2. Descripción de la invención de acuerdo a lo exigido por la ley. 3. Confección del ejemplo de aplicación. 4. Confección de hoja técnica. 5. Confección de hoja de solicitud. 6. Presentación de la solicitud de patente de invención ante el DPI. Resultados de Transferencia y Negocios Nombre Resultados de producción asociados Descripción de logro Objetivos asociados PRESENTACION DE UNA PROPUESTA DE LICENCIAMIENTO DE DERECHOS CARACTERIZACION DE PERFILES DEMOSTRATIVOS 7 Objetivos asociados 6, 7 Se incluye archivo con mecanismo propuesto de transferencia de resultados y revisión de patentes. Resultados de Producción Científica Categoría Cantidad Lograda Evento 0 Publicación 0 Tesis o Proyecto de título 0 Cooperación Internacional recibida o entregada 2 Nuevo Proyecto Generado 1 9 Resultados de Formación de Capacidades Categoría Cantidad Lograda Capacidades profesionales desarrolladas o 2 fortalecidas Capacidades de formación de redes o de equipos 2 de trabajo Capacidades materiales o de infraestructura 3 10 2.3. INFORME FINANCIERO A LA FECHA DE TÉRMINO 9 Montos Comprometidos por Convenio (1) Montos Efectivamente Aportados (2) Gastos Totales del Proyecto (3) FONDEF MM$ 203,00 MM$ 203,00 MM$ 199,32 Universidad de Concepción MM$ 120,51 MM$ 120,51 MM$ 120,51 1. MM$ 70,00 2. MM$ 72,80 3. MM$ 19,96 1. MM$ 70,00 1. MM$ 70,00 2. MM$ 72,80 2. MM$ 72,80 3. MM$ 19,96 3. MM$ 19,96 MM$ 486,27- MM$ 1. Resinas del BioBio 2. Comercial Corza 3. CMPC Maderas Totales Monto Reintegrado a FONDEF (6) Costo Final del Proyecto (4) MM$ 484,76 % (5) 41,74% 24,78% 1. 14,39% 2. 14,98% 3. 4,11% 100% ( MM$ 3,68 ) MM$ 484,76 9 1) Montos Comprometidos por Convenio: Son los montos señalados como aportes comprometidos en el convenio firmado entre CONICYT y la(s) institución(es) beneficiaria(s). 2) Montos Efectivamente Aportados: Es la suma de las remesas de fondos o aportes realizados al proyecto por FONDEF, por la(s) institución(es) beneficiaria(s) y por las empresas y otras entidades socias al proyecto. 3) Gastos Totales del Proyecto: Es la suma de los gastos informados por el proyecto y aprobados por FONDEF. 4) Costo Final del Proyecto: Es la suma de las remesas de fondos y aportes realizados al proyecto, menos el monto reintegrado a FONDEF. 5) %: Porcentaje de participación en el Gasto Total del Proyecto, por fuente de financiamiento. 6) Monto Reintegrado a FONDEF: Fondos girados por FONDEF a la(s) institución(es) beneficiaria(s), que no fueron utilizados en el proyecto, por lo cual fueron devueltos a CONICYT. Es la diferencia entre el monto efectivamente aportado por FONDEF y los gastos aprobados financiados por FONDEF. 11 2.4. EVALUACIÓN DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO 10 2.4.1. El Representante Institucional de cada Institución Beneficiaria La investigación científica y tecnológica constituye una de las funciones básicas de la Universidad que, junto al desarrollo de mecanismos de fomento para la producción y transferencia de conocimientos, representa un elemento esencial en las políticas de Ciencia y Tecnología de la Universidad. Los nuevos enfoques de la investigación determinan que los esfuerzos mancomunados de distintas disciplinas favorecen la obtención de resultados a más corto plazo. Esto es particularmente cierto en aquellas investigaciones ligadas a los temas relacionados con el desarrollo del país. Es bajo éste contexto que el exitoso desarrollo del presente proyecto se ha enmarcado plenamente dentro de las líneas de investigación en ciencia y tecnología de la Universidad, contribuyendo a su fortalecimiento en las áreas específicas de interés abordadas. 2.4.2. El Director(a) del proyecto El desarrollo de nuevos materiales con características diferenciadas respecto a la oferta actual es un desafío de gran importancia a nivel global. Ello, debido a que: se requieren funcionalidades específicas, para aplicaciones determinadas; mejorar la homogeneidad y propiedades de resistencia mecánica, para disminuir el peso y con ello los costos; y ampliar la versatilidad de características, para acceder a nuevos mercados. Un segundo desafío fundamental es tender a lograr independencia de materias primas fósiles, ya que por razones ambientales, económicas y estratégicas el petróleo y sus derivados deben ser sustituidos, de manera paulatina, durante las próximos décadas. El presente proyecto FONDEF responde de manera central y precisa a las motivaciones expuestas en los párrafos anteriores. De hecho, la posibilidad de contar con un material forestal susceptible de ser procesado por extrusión y, a través de ello, poder tener una gran libertad en cuanto a forma y tamaño de productos, y el reemplazo de plásticos fósiles por un material renovable, es de la mayor importancia. 10 Realice un resumen del punto 3.3.5, análisis realizado después de terminar la ejecución del proyecto, el cual tiene como objetivo revisar los resultados, considerando aciertos y dificultades ocurridos durante el proyecto. Para este caso se solicita un análisis por las siguientes personas. 12 La línea de investigación iniciada proseguirá al interior de la Unidad de Desarrollo Tecnológico, puesto que se reconocen indudables oportunidades de innovación tecnológica. A su vez, se está en negociaciones con las empresas asociadas y otras ajenas al proyecto, para transferir un paquete tecnológico con los resultados obtenidos. En resumen, la ejecución del proyecto fue exitosa y fundamental para la institución ejecutora. 13 2.5. PROPUESTA BENEFICIARIA DE CONTINUIDAD DE CADA INSTITUCIÓN Para la Universidad de Concepción y, en especial, para su Unidad de Desarrollo Tecnológico, resultan de gran importancia los resultados de este proyecto, ya que se enmarca dentro de una sus líneas principales de investigación, la valoración de subproductos de la industria forestal. Sin embargo, la importancia de los resultados obtenidos no radica solamente en su complementariedad con otros proyectos en desarrollo, sino que también en su novedad, ya que no existe de momento ninguna otra investigación en el mundo, en la cual se lograra el procesamiento de polifenoles de pino mediante extrusión. Es así como UDT está evaluando presentar proyectos de investigación tendientes a mejorar las propiedades mecánicas del material, evaluando entre otras alternativas: la inclusión de materiales oligomericos, policondensables de manera conjunta con los polifenoles, para aumentar el nivel de cohesión e integración entre las propiedades mecánicas de ambas materiales. De igual manera, se presentarán proyectos tendientes a desarrollar un material en base a biomasa forestal, susceptible de ser procesado por inyección. De esta forma, será posible aprovechar los resultados, equipos, capacitación de personal y know how obtenidos, con el objetivo final de desarrollar productos comercialmente atractivos, y transferir la tecnología al sector productivo. 14 III. INFORME DE GESTIÓN 3.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO 11 3.1.1 Objetivo(s) General(es) Objetivo General (Indicado en el proyecto reformulado) Desarrollar una tecnología que permita producir perfiles de madera reconstituida, a través de un proceso de extrusión reactiva, a partir de subproductos madereros y resinas termocondensables de origen natural. 3.1.2 Objetivos Específicos Objetivo Específico N°1: Implementar un sistema de extrusión de doble husillo, de acuerdo a los requerimientos del proyecto; entre otros, en cuanto a la geometría de los tornillos, la medición y control de la temperatura, el sistema de vacío y el uso de gases inertes; a su vez, validar los procedimientos de operación y las metodologías analíticas requeridos. Resultados asociados: 1) Sistema de extrusión doble husillo montado. 2) Parámetros operacionales determinados. 3) Metodologías analíticas validadas. Objetivo Específico N°2: Estudiar la cinética de reacción de adhesivos basados en taninos, teniendo presente las condiciones de operación propias de un proceso de extrusión, y evaluar alternativas de control de la reacción de polimerización con aldehídos; en especial, a través de la variación de pH y/o la temperatura, la presencia de alcoholes y el uso de compuestos que liberen formaldehído en forma controlada, bajo condiciones determinadas. 11 Señale los objetivos generales y específicos programados. Informe los LOGRADOS, los NO LOGRADOS, así como los NUEVOS objetivos incorporados durante el desarrollo del proyecto. Señálelos como tales. (Deben estar debidamente visados por el respectivo comité de área de FONDEF). 15 Resultados asociados: 1) Cinética de reacción de adhesivos en base a taninos determinada. 2) Efecto de variaciones en pH y presencia de alcoholes determinado. Objetivo Específico N°3: Evaluar el mercado para el material y los productos desarrollados y estudiar la factibilidad técnica y económica de su producción a nivel industrial. Resultados asociados: 1) Mercado potencial determinado. 2) Condiciones de factibilidad técnica y económica determinadas. Objetivo Específico N°4: Optimizar el proceso de producción de perfiles de madera en el sistema de extrusión implementado, a partir de fibras, partículas o polvo de madera y resinas termoendurecibles en base a taninos, teniendo presente las características técnicas del material y los costos de producción. Resultados asociados: 1) Se determinaron las cantidades de plastificantes, lubricantes y polvo de madera, que permitan optimizar las propiedades del material. Objetivo Específico N°5: Producir demostrativamente dos tipos de perfiles y evaluar su aceptación por parte del mercado. Resultados asociados: 1) Se produjo un modelo de perfil con interior sólido. 2) Se produjo un modelo de perfil con canales interiores. 16 Objetivo Específico N°6: Evaluar económicamente el proceso y cada tipo de producto. Resultados asociados: 1) Se realizó la evaluación económica de la producción de perfiles de madera reconstituida. Objetivo Específico N°7: Proteger la propiedad intelectual de la tecnología y realizar la transferencia tecnológica de los resultados al sector productivo. Resultados asociados: 1) Intercambio de información con empresas. 2) Solicitud de patente de invención: Berg, Navarrete y Olave, “Proceso para obtener fracciones de interés comercial a partir de corteza”, solicitud de patente de invención, código N° 1266-07, 04 de mayo de 2007. 17 3.2. RESULTADOS DEL PROYECTO 3.2.1. Resultados de Producción Nombre Categoría Descripción Calidad Descripción del logro (refiérase a los atributos) Nombre Categoría Descripción Calidad Descripción del logro (refiérase a los atributos) CARACTERIZACION DE PERFILES DEMOSTRATIVOS Tecnología Definición de las características físicas, mecánicas, de resistencia al agua y calidad superficial de los perfiles demostrativos fabricados. El material ha sido caracterizado según las propiedades mecánicas establecidas. Para ello, se construyeron probetas a partir de material extruido, realizando en paralelo ensayos patrón con materiales actualmente disponibles en el mercado (polipropileno, madera sólida, MDF y partículas). OPTIMIZACION DEL PROCESO DE PRODUCCION DE PERFILES DE MADERA RECONSTITUIDA Proceso Optimizar las condiciones de operación para un nuevo proceso, a través del cual se obtiene un nuevo producto: perfiles de madera reconstituida, a través de un proceso de extrusión reactiva. El producto a obtener bajo las condiciones de extrusión específicas, será un aporte para las empresas del rubro, ya que podrán contar con un proceso más rápido para la fabricación de perfiles y, además, sin la pérdida de material para obtener el producto final. Se obtuvieron dos tipos de perfiles extruidos, el primero macizo, el segundo hueco. Para ello se definieron tanto los parámetros operacionales, como las formulaciones más adecuadas para el procesamiento. 18 3.2.2. Resultados de Protección Categoría Nombre Descripción Resultado de Producción asociado Nivel de desarrollo Ámbito Descripción del logro Patente PATENTE DEL PROCESO DE PRODUCCION Patente solicitada a nivel nacional del proceso en cuestión. OPTIMIZACION DEL PROCESO DE PRODUCCION DE PERFILES DE MADERA RECONSTITUIDA Solicitado Nacional Se presentó la solicitud de patentamieto nº1266-2007 denominada: "Un proceso de obtención de polifenoles de bajo peso molecular, polifenoles de mediano peso molecular y un combustible sólido estandarizado a partir de corteza o madera de árboles", en la que se protege la utilización de los polifenoles de alto peso molecular como material extruible. El trabajo se dividió en: 1. Estructuración del estado del arte para la memoria descriptiva. 2. Descripción de la invención de acuerdo a lo exigido por la ley. 3. Confección del ejemplo de aplicación. 4. Confección de hoja técnica. 5. Confección de hoja de solicitud. 6. Presentación de la solicitud de patente de invención ante el DPI. 3.2.3. Resultados de Transferencia y Negocios Categoría Nombre Descripción Resultado de Producción asociado Nivel de desarrollo Ámbito Descripción del logro Licenciamiento Presentación de una propuesta de licenciamiento de derechos Se presentará una propuesta de licenciamiento de derechos con las empresas socias del proyecto. Caracterización de perfiles demostrativos Contratado o convenido Nacional Se incluye archivo con mecanismo propuesto transferencia de resultados y revisión de patentes. de 19 3.3. GESTIÓN DEL PROYECTO 3.3.1. Plazos efectivamente utilizados vs. plazos considerados inicialmente El desarrollo de una tecnología nueva no se puede ejecutar en forma exacta respecto a lo planificado, debido a nuevos antecedentes que surgen durante el desarrollo de las actividades, supuestos que no se validan y nuevas oportunidades vislumbradas durante la ejecución. Aún así, se ha cumplido plenamente con los objetivos planteados. El mayor retraso se produjo por la dificultad en alcanzar propiedades mecánicas comparables a los productos inicialmente planteados, las molduras MDF, condición necesaria para avanzar en el diseño y construcción del molde de extrusión. Por dicha razón, fue necesario extender el plazo de ejecución del proyecto, para realizar la adaptación del molde y pruebas finales durante el plazo anexo. A continuación, se resume el Plan de Trabajo ejecutado a lo largo del proyecto. Plan de trabajo efectivamente ejecutado: 1.- Principales actividades realizadas: Capacitación del personal de UDT en procesos de trasformación de plástico en cursos y ferias y talleres. Capacitación del personal en proceso de caracterización de polímeros. Implementación de la infraestructura de laboratorio para la obtención de un material termoplástico a partir de la corteza de pino radiata. Escalamiento del proceso de extracción a nivel piloto. Implementación de metodologías de laboratorio para la formulación de compounds en base al material desarrollado. Determinación de las propiedades mecánicas del material. Reuniones con las empresas con la finalidad de informar el estado de avance del proyecto. Revisión bibliográfica de patentes y redacción de una patente de invención para el nuevo material. 20 3.3.2. Gasto ejecutado vs. presupuesto inicial Las diferencias principales se dieron en el ítem equipos, debido a que algunos de ellos fueron adaptados a partir de ejemplares ya existentes, en vez de adquirirl nuevas unidades. El item remuneraciones y honorarios también sufrió una modificación importante, debido a la extensión del plazo de ejecución del proyecto. REMUNERACIONES HONORARIOS INCENTIVOS SUBCONTRATOS CAPACITACION PASAJES Y VIATICOS EQUIPOS INFRAESTRUCTURA SOFTWARE MATERIALES FUNGIBLES PUBLICACIONES Y SEMINARIOS PROPIEDAD INTELECTUAL GASTOS GENERALES E IMPREVISTOS GASTOS COMUNES GASTOS DE ADM. SUPERIOR TOTALES Inicial 75.576.000 34.663.000 5.335.000 21.602.000 16.000.000 17.166.793 3.300.000 1.500.000 9.317.320 3.502.856 15.037.031 203.000.000 Final 77.557.529 38.186.665 3.727.771 4.852.484 2.829.619 19.414.943 34.266.472 1.161.910 1.500.000 845.929 3.669.947 14.986.731 203.000.000 21 3.3.3. Participación de las Instituciones y Empresas (u otras entidades socias) Universidad de Concepción: La Universidad desempeñó un rol fundamental en el desarrollo del proyecto, a través de su Dirección de Investigación y de su Unidad de Desarrollo Tecnológico. La Dirección de Investigación de la Universidad de Concepción, que cuenta con un grupo profesional especializado en administrar proyectos Fondef, brindó diversos servicios de administración vitales para el desarrollo del proyecto; entre ellos destacan: • • • • • • • • • Elaboración de contratos. Gestión financiera. Compra de insumos y materiales. Contratación de personal. Pago de facturas, honorarios y remuneraciones. Asesoría en la presentación de la solicitud de patente. Asesoría en transferencia de resultados. Seguimiento financiero del proyecto. Confección de informes financieros del proyecto. La ejecución técnica del proyecto, tanto a nivel de laboratorio como piloto, se realizó en la Unidad de Desarrollo Tecnológico (UDT), utilizando sus laboratorios, planta de extracción y planta de extrusión. La infraestructura y capacidad tecnológica de UDT, única en el país, resultó vital para evaluar el escalamiento del proceso productivo Comercial Corza y CMPC Maderas: Comercial Corza tiene una gran capacidad técnica en relación a la fabricación de molduras en base a tableros de MDF, siendo uno de las tres empresas chilenas exportadas más importantes de molduras MDF a Estados Unidos. CMPC Maderas es una empresa destacada en el ámbito latinoamericano, con dominio tecnológico y comercial referido a la remanufactura de madera. Esta capacidad de ambas empresas, unida a una visión amplia y profunda del mercado en el ámbito tableros, molduras, madera aserrada y puertas, fueron un importante aporte al desarrollo del proyecto. Resinas del Bio-Bio: Resinas del Bio-Bio es una empresa especializada en la producción y comercialización de resinas termocondensables para madera. Como tal, aportó sus conocimientos químicos, tecnológicos y de mercado respecto a resinas de uso industrial. Al mismo tiempo sus profesionales conocen, por largos años de desarrollo y aplicación industrial, las resinas en base a taninos. Estos conocimientos tecnológicos fueron de vital importancia para desarrollar sistemas de control de la reacción de acuerdo a los requerimientos del proceso. 22 3.3.4. Organización y equipo de trabajo a) Organigrama funcional del proyecto Figura 1. Organigrama funcional del proyecto. 23 b) Descripción del rol individual en el equipo de trabajo Nº 1 Nombre Alex Berg 2 Juan Carlos Carrasco 3 Héctor Yañez 4 5 12 Alvaro Yañez Cristian Westerm eyer Institución o Empresa (o entidad socia) UDT Universidad de Concepción UDT Universidad de Concepción 12 Capacidad/Competencia Dr. Recursos naturales. Experto en adhesivos para madera. Experto en tecnología de procesos químicos industriales. Función desempeñada Conducción científica, técnica y de transferencia del proyecto. Orientar y guiar el Proyecto, para el cumplimiento de los objetivos y resultados propuestos. Apoyar al director General en sus Ingeniero químico. Experto en funciones. procesos químicos, valorización y Asesorar en la tratamiento de residuos. planificación de actividades. Ingeniero experto en producción de molduras MDF y control de calidad. Ingeniero experto en tecnología CMPC Maderas de remanufactura de madera. Ingeniero experto en procesos Resinas del Bio-Bio químicos industriales, con énfasis en resinas para tableros. Comercial Corza Orientar los objetivos del proyecto acorde a la visión de mercado de las empresas. Aportar conocimientos y expertice propia de las cada área de la industria representada. Debe incluirse al personal de las empresas y de otras entidades socias 24 Ingeniero capacitado en UDT procesamiento y Universidad de caracterización de Concepción Polímeros. UDT Ingeniero químico experto Universidad de en valorización y Concepción tratamiento de residuos. 6 Leonardo Olave 7 Carla Pérez 8 UDT Ingeniero químico experto Christian Bidart Universidad de en procesos químicos Concepción industriales. 9 10 Dirección de Investigación Monica Badilla Universidad de Concepción Cristian Marcelo Fernandez 11 Jeannette Andrea Lagos 12 Carmen Gloria Pradenas Implementación de los procedimientos administrativos para la gestión del proyecto. Operación de planta piloto de extracción. Realización práctica de las pruebas experimentales y UDT de operación de los Universidad de equipos de laboratorio. Concepción Análisis de laboratorio y ensayos que requeridos para la implementación de metodologías y puesta en marcha de equipos. UDT Realización práctica de las Universidad de pruebas experimentales y Concepción de operación de los equipos de laboratorio. Análisis de laboratorio y UDT ensayos que requeridos Universidad de para la implementación de Concepción metodologías y puesta en marcha de equipos. Planificar y supervisar las actividades realizadas, tanto a nivel piloto como laboratorio. Establecimiento de normas, definición de equipamiento y capacitación. Ejecución de actividades, planificación y supervisión del trabajo del personal técnico. Adquisición de equipamiento, fungibles, contrataciones, pasajes, autorización de pagos, preparación de rendiciones, control y seguimiento del proyecto y toda otra gestión de apoyo relacionada con materias administrativas y financieras. Químico analista 25 IV. INFORME CIENTÍFICO TECNOLÓGICO Y ECONÓMICO SOCIAL. 4.1. INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO REALIZADOS POR EL PROYECTO La concepción del proyecto se desarrolla en la Unidad de Desarrollo Tecnológico de la Universidad de Concepción, ambiente propicio para que surgiera la idea de dos tecnologías de producción, cada una de ellas perteneciente a industrias completamente distintas. La primera tecnología considera la de formación de tableros reconstituidos de madera, para el cual se utilizan partículas de madera de distintos tamaños y materiales. Existen tableros en base a fibra de madera, partículas, hojuelas y láminas, cada uno de ellos con particularidades que determinan su aplicación. La segunda tecnología considerada es la de extrusión de termoplásticos, en particular, la extrusión de materiales compuestos. Para atender a tan particular integración de tecnologías, fue necesario definir un plan de trabajo que considerara, en un inicio, el entrenamiento y capacitación del personal en las particularidades de cada proceso, para posteriormente, orientar los esfuerzos hacia la integración de ambas tecnologías. En el caso de la formación de tableros, uno de los factores clave es la calidad del adhesivo y su correcta aplicación, de lo cual depende en gran medida la calidad final del producto. Dada su importancia, existen técnicas experimentales especialmente desarrolladas para caracterizar adhesivos, entre las cuales, resultaron de especial importancia las tendientes a estudiar su cinética de reacción y el efecto de diferentes entrecruzantes, temperatura, pH y presencia de alcoholes, factores que más tarde serían claves al implementar el proceso de extrusión. De esta forma se dio cumplimiento al objetivo planteado en esta materia “Estudiar la cinética de reacción de adhesivos basados en taninos, teniendo presente las condiciones de operación propias de un proceso de extrusión, y evaluar alternativas de control de la reacción de polimerización con aldehídos; en especial, a través de la variación de pH y/o la temperatura, la presencia de alcoholes y el uso de compuestos que liberen formaldehído en forma controlada, bajo condiciones determinadas.” De manera paralela a la determinación de la cinética de reacción, se desarrollaron trabajos tendientes a preparar y evaluar la factibilidad de procesar el material mediante extrusión. Para ello se determinaron las características termoplásticas del material, aplicando ensayos de calorimetría diferencial, y 26 análisis dinámico mecánico, los cuales arrojaron la existencia de una ventana de operación en la cual, las características termoplásticas se observan de manera más acentuada. Basado en los resultados expuestos, se planteó la posibilidad de fraccionar los extractos, de manera tal de utilizar preferentemente aquéllos que pudiesen presentar mejores condiciones termoplásticas. Es así como se definió la metodología para separar la fracción más adecuada para continuar en las siguientes etapas del proyecto. Figura 2. Proceso de extracción de materia prima. Una vez caracterizada la fracción de extractos más adecuada para el procesamiento mediante extrusión, fue posible determinar los parámetros operacionales, tales como temperatura, puntos de vacío, etc. Dichos valores fueron validados y mejorados realizando ensayos a pequeña escala, primero en instalaciones de UDT y luego en el Instituto del Plástico y el Caucho (ICIPC) en Medellín, Colombia, el cual cuenta con equipamiento de laboratorio, especialmente indicado para la caracterización de materiales termoplásticos. 27 Luego de evaluar la inclusión de nuevos aditivos y ajustando algunos parámetros operacionales fue posible extruir un perfil hueco, a escala de laboratorio, en forma de cañería. Estos antecedentes serían aplicados más tarde a escala piloto, dando cumplimiento así al objetivo planteado “Implementar un sistema de extrusión de doble husillo, de acuerdo a los requerimientos del proyecto; entre otros, en cuanto a la geometría de los tornillos, la medición y control de la temperatura, el sistema de vacío y el uso de gases inertes; a su vez, validar los procedimientos de operación y las metodologías analíticas requeridas”. Al contar con antecedentes del comportamiento térmico del material base, su cinética de condensación, y las condiciones de operación teóricas para la extrusora, se dio paso a la siguiente etapa, la ejecución de las pruebas piloto. Si bien había sido posible extruir perfiles en una extrusora de laboratorio en ICIPC, el escalamiento de dicha experiencia hacia la extrusora piloto de UDT no fue fácil. Las formulaciones que habían sido procesadas de manera exitosa presentaron serios problemas en un equipo de mayores dimensiones, obligando al equipo de trabajo a reformular su plan de acción desde etapas anteriores. Lo anterior motivó al equipo de trabajo a retomar las experiencias de laboratorio, pero ahora incluyendo nuevos bio-polímeros, con el objetivo de mejorar, tanto la procesabilidad como las propiedades mecánicas del producto final. De esta forma y tras un completo plan de trabajo, fue posible obtener un perfil extruido dimensionalmente estable, de buena calidad superficial y con características mecánicas comparables al material inicialmente considerado como competencia directa, el MDF. De esta forma se dio cumplimiento a otro de los principales objetivos planteados “Optimizar el proceso de producción de perfiles de madera en el sistema de extrusión implementado, a partir de fibras, partículas o polvo de madera y resinas termoendurecibles en base a taninos, teniendo presente las características técnicas del material y los costos de producción.” A continuación se presenta un resumen de las propiedades mecánicas obtenidas para tres formulaciones principales, representativas de los diferentes estados de avance del proyecto: 28 . RESISTENCIA A LA FLEXIÓN (MPa) CARGA MÁXIMA (kN) 25,0 450 410 400 350 300 250 208 230 200 150 98 100 86 50 Resistencia a la flexión (MPa) Carga máxima soportada (kN) 500 - 21,8 20,0 15,0 12,5 11,1 10,0 5,2 5,0 - Comp. 1 Comp. 2 Comp. 3 Partículas (*) MDF (*) Comp. 1 MODULO DE ELASTICIDAD (MPa) 9,00 Comp. 3 Partículas (*) MDF (*) 8,10 8,00 2.332 2.500 1.500 1.218 1.137 782 Dureza (kN) 7,00 1.817 2.000 1.000 Comp. 2 DUREZA (kN) 3.000 Modulo de elasticidad (MPa) 4,6 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 500 1,28 2,65 2,68 Partículas (*) MDF (*) 1,71 1,00 - 0,00 Comp. 1 Comp. 2 Comp. 3 Partículas (*) MDF (*) Comp. 1 Comp. 2 Comp. 3 Composite 1: Compuesto por polímero, acido esteárico, madera y glicerina. Composite 2: Formulación que incluye además una resina fenólica. Composite 3: Formulación que incluye además ácido polilático. Figura 3 Propiedades mecánicas, perfiles de madera reconstituida. Dada la novedad de los resultados alcanzados, durante la segunda mitad del proyecto, y de manera paralela a la optimización de las variables de producción, se realizó la solicitud de patente de invención, que permite proteger una parte importante del desarrollo alcanzado, la solicitud es la siguiente: N° 1266-07: Berg, Navarrete y Olave, “Proceso para obtener fracciones de interés comercial a partir de corteza”. De ésta forma se dio cumplimiento al objetivo planteado como “Proteger la propiedad intelectual de la tecnología y realizar la transferencia tecnológica de los resultados al sector productivo” Una vez determinadas las formulaciones más exitosas y definida la tecnología de producción, se realizó la evaluación económica de una planta industrial de producción de perfiles de madera reconstituida, según se explica en el anexo de evaluaciones económicas. 29 4.2. NEGOCIOS TECNOLÓGICOS Y PRODUCTIVOS 4.2.1. Síntesis de actividades realizadas en Transferencia El mecanismo de protección considera las singularidades en los intereses de cada participante; de esta forma es posible establecer que: El interés de la Universidad de Concepción es el desarrollo y comercialización de la tecnología, para la obtención del material de madera reconstituida. Sin embargo, dicha comercialización considera un periodo de exclusividad para las empresas participantes, el cual se ha esbozado preliminarmente en10 años. Dentro de dicho periodo se cobrará un royalty que se establecerá de mutuo acuerdo entre las partes, cercano al 6% de las utilidades directamente asociadas a la venta del nuevo producto. CMPC Maderas y Comercial Corza, como empresas líderes en el mercado de molduras, mantienen presencia y una red de apoyo logístico, tanto nacional como internacional, siendo Estados Unidos el principal mercado en el exterior. A partir de ello, es posible afirmar que dichas empresas cuentan con las habilidades, equipo humano y experiencia necesarios para integrar un nuevo producto en su red de distribución. Resinas del Bio-Bio cuenta con experiencia en procesos de extracción sólidoliquido, mecanismo utilizado en el proyecto para la obtención de polifenoles; de igual modo participa en proyectos relacionados con la utilización de una fracción de dichos polifenoles como adhesivos para madera. No obstante, actualmente la empresa no cuenta con una línea productiva para la extracción de polifenoles de pino, ya que no se ha desarrollado aún un mercado para dicho producto. Una de las principales acciones de transferencia tecnológica fueron las visitas, tanto a las plantas productivas en las empresas, como a las instalaciones de UDT, ya sea durante las reuniones de directorio o en otras instancias. En dichas oportunidades se evaluó el desarrollo del proyecto, se estableció la vigencia de las actividades propuestas y reanalizaron posibles cambios en los enfoques aplicados para el cumplimiento de los objetivos. 30 4.2.2. Diagrama del Modelo de Negocios Los roles de las entidades participantes pueden esquematizarse tal como se muestra a continuación: Esquema 4. Mecanismo de participación. La transferencia de los conocimientos a las empresas asociadas se ha desarrollado mediante informes técnicos y visitas a las instalaciones de UDT, en las que se exhibió el proceso productivo a escala piloto. Este proceso ha sido dividido en dos grandes etapas: la primera, de interés para resinas del Bio-Bio, es la extracción de polifenoles de pino radiata; la segunda, de interés para Comercial Corza y CMPC Maderas, es el procesamiento termoplástico de una fracción del extracto. Una vez finalizado el proyecto, se establecieron las características mecánicas finales del material obtenido, comparándolo con sus productos considerados competidores, es decir tableros aglomerados de partículas y MDF. 31 Para el escalamiento piloto-productivo de la tecnología, en conjunto con las empresas se realizará el diseño y construcción de la primera planta productiva de perfiles de madera reconstituida, mediante extrusión reactiva. Es así como fue necesario determinar aspectos tales como: • • • • Definición de la Ingeniería Básica. Puesta en marcha y calibración de matrices. Producción demostrativa de perfiles. Capacitación de personal en aspectos técnicos y operativos del proceso. 4.3. IMPACTOS PRODUCIDOS Y ESPERADOS 13 4.3.1. Impactos Económico-Sociales PRODUCIDOS 1. Desarrollo de un material compuesto, en base a polifenoles de corteza de pino, polvo de madera y PLA, procesable mediante extrusión. 2. Obtención de un material termoplástico a partir de un recurso renovable ampliamente disponible en el país, como es la corteza de pino radiata. 3. El material desarrollado se obtiene a través de un proceso ambientalmente amigable, a diferencia de los provenientes de la refinería del petróleo. 4. Se genera un enorme valor agregado a la corteza de pino, la cual es actualmente un sub-producto de la industria forestal, de bajo valor comercial. 5. Se plantea la posibilidad de diversificar la oferta de materiales termoplásticos y a su vez, disminuir la dependencia de las importaciones. ESPERADOS 1. Transferencia de la tecnología al sector empresarial para su implementación en el país. 2. Adaptación de la tecnología para ser comercializada en otros países con una industria forestal desarrollada. 3. Disminución del impacto ambiental, puesto que se utiliza un producto amigable con el medio ambiente. 4. Generación empleos a través de la inversión privada para implementar a nivel industrial la tecnología. 13 Describa cómo los resultados del proyecto generarán impactos en cada una de las áreas que se indican a continuación. Para cada tipo de impacto, establezca: a) cuáles ya se han producido o se están produciendo; b) cuáles se producirán en el futuro. Señale las principales acciones que serán implementadas en cada área para asegurar la obtención de estos impactos. 32 4.3.2. Impactos Científico-Tecnológicos PRODUCIDOS 1. Desarrollo de un proceso innovativo para producción de un material termoplástico a partir de la corteza de pino radiata, único en el mundo. 2. Desarrollo de una tecnología de procesamiento mediante extrusión. 3. Formación de recurso humano que permitirá desarrollar nuevos proyectos en el área de investigación de bio-materiales compuestos. 4. Implementación de un proceso a nivel piloto para obtención del material. 5. Obtención de productos extruidos. 6. Transferencia de conocimiento hacia y desde las empresas participantes. ESPERADOS 1. Sentar las bases para el estudio de la aplicación del material en procesos de inyección, así como su reforzamiento mediante materiales elastoméricos de origen natural. 4.3.3. Impactos Institucionales PRODUCIDOS 2. Realización de nuevos proyectos de investigación como la obtención de un material procesable mediante inyección. 3. Realización de nuevos proyectos de investigación, tendientes a mejorar las propiedades mecánicas del material desarrollado. 4. Mayor interacción entre la Universidad y las empresas participantes, en la búsqueda de productos alternativos. 5. Capacitación del personal en las empresas participantes en cuanto a metodologías y procedimientos de obtención y procesamiento del material. 6. Infraestructura a nivel piloto para el desarrollo de bio-materiales, a partir de biomasa forestal. ESPERADOS 1. Aumento de la interacción entre la Universidad y nuevas empresas para desarrollar nuevos productos y nuevos proyectos en la línea de investigación de bio-materiales a partir de biomasa forestal. 33 Impactos Ambientales PRODUCIDOS 1. El material es obtenido a través de un proceso ambientalmente amigable, sin eliminación de residuos tóxicos al medio ambiente. 2. Se plantea la sustitución de materiales provenientes de la refinería del petróleo, industria altamente contaminante. 4.3.5. Impactos Regionales PRODUCIDOS 1. Tecnológicos: Nueva tecnología para la obtención de un bio-material a partir de la corteza de pino radiata. 2. Económico: Generación de valor agregado en la industria forestal. 3. Sociales: Creación de una nueva línea industrial, que se complementa con las industrias de producción de resinas adhesivas y producción de tableros, ambas presentes fuertemente en la región. 4. Creación de nuevos empleos. 5. Ambientales: El material producido no provoca daños ambientales. ESPERADOS 1. Industrialización de la tecnología. 34 - ANEXOS ANEXO 1. EVALUACIÓN ECONÓMICA SOCIAL Y PRIVADA 14 A1.1. Evaluación Económica Social A1.1.1. ¿Qué productos, servicios o procesos se ha considerado en la evaluación económica social? Se han considerado la producción de canaletas para canalización de cableado eléctrico en interiores, también denominadas pasadas de piso. A1.1.2. ¿Cuáles son los beneficios y tipo de impactos económico-sociales cuantificados? a) Indique cuáles serán los principales ítems de beneficios a nivel país. - Disminución del costo de materia prima. - Valorización de subproductos forestales. - Disminución del precio de venta de pasadas de piso. - Menores importaciones. b) Indique cuáles son las variables más críticas - Costo de poliolefinas - Costo Polifenoles - Mercado Objetivo - Valor producto final - Valor Dólar - Captación mercado Inicial - Aumento captación de mercado anual 14 Utilizando el formato de evaluación desarrollado para la presentación inicial del proyecto, recalcule los indicadores económicos del proyecto con base en los resultados obtenidos, el análisis del estado del arte y las condiciones económicas actuales. Analice las principales diferencias con la evaluación ex–ante (Informe de síntesis enviado a las instituciones en la adjudicación). Informe los indicadores obtenidos. Incluya los detalles de la evaluación económica social, económica privada y memoria de cálculo utilizada. Esta evaluación debe ser consistente con los impactos indicados en el punto 4.3. (INCLUYA FORMATO ACTUALIZADO QUE SE UTILIZA EN LA POSTULACION) 35 c) Indique cuál es la velocidad de logro del impacto. El flujo neto con proyecto comienza a ser positivo a partir del segundo año de marcha. Se considera un porcentaje de incursión inicial de mercado y una tasa de crecimiento de la misma, según se indica en las respectivas variables. A1.1.3. ¿Cuál es el horizonte de evaluación y la curva de adopción? - El horizonte de planificación es de diez años. - La curva de adopción se muestra a continuación. CURVA DE ADOPCION Porcentaje del mercado objetivo captado 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% 0 2 4 6 8 10 Años Figura 5. Curva de adopción. 36 A1.1.4. ¿Cuál es la situación actual? (En la cual no se consideran proyecciones con el proyecto). Actualmente se utilizan poliolefinas provenientes de la refinería del pretroleo, principalmente Polipropileno, Poliestireno y Policloruro de Vinilo entre otros. Para la evaluación se consideró un valor promedio de $1.700 dólares por tonelada. A1.1.5. ¿Cuál será la situación futura a causa de la ejecución del proyecto? Será posible sustituir gradualmente la utilización de poliolefinas importadas, reduciendo así el costo final de producción y valorizando un subproducto de la industria forestal, como lo es la corteza de pino radiata. A1.1.6. ¿Cuáles son los beneficios económico-sociales no cuantificados? Generación de empleo. A1.1.7. ¿Cuál es el impacto regional del proyecto? El impacto productivo del proyecto estará focalizado en la zona centro-sur de Chile, pudiendo ser tanto en la octava como la novena región. Esto lo determina principalmente la cercanía con las grandes producciones forestales. El impacto de mercado es nacional, ya que los productos pueden ser comercializados a lo largo de todo el país. A1.1.8. ¿Cuáles son los indicadores de la evaluación económica-social? VAN (8%) millones de pesos 221.464.765 TIR % 12,18% 37 A1.2. Evaluación Económica Privada A1.2.1. ¿Cuáles son los negocios considerados en la evaluación económica privada? a) Negocio Tecnológico para la Institución y Contrapartes (Considere el principal). La Universidad de Concepción cobrará un royalty del 7% sobre las utilidades después de impuesto durante los 5 primeros años, y del 5% los cinco años siguientes, en caso de materializarse la producción industrial de perfiles reconstituidos. La tecnología de producción será transferida directamente a el (los) productores finales, según sea éste CMPC Maderas y/o Comercial Corza. Ambos poseen canales de comercialización consolidados, por lo cual, no será necesario desarrollar canales de comercialización adicionales. b) Negocio Productivo o de Servicios (Considere el principal) El producto principal consiste en molduras extruidas para canalización de cableado eléctrico en interiores, denominadas también bajadas de piso. Dado que las empresas socias son dos de las principales productoras de molduras ya sea de madera sólida o aglomerada, ambas cuentas con canales de comercialización sólidamente establecidos, tanto de manera local como en el extranjero, de manera directa con las cadenas de productos para la construcción. Por dicha razón no se considera la necesidad de incluir a agentes intermediarios adicionales. Para la elaboración del producto, la empresa requerirá invertir en una planta de extrusión, ya ninguna de las empresas participantes cuenta con maquinaria para el procesamiento de termoplásticos. Esto es considerado en la evaluación privada, ya que se incluye el valor de una planta de producción con la capacidad requerida, considerando cada uno de los equipos fundamentales para su operación. A1.2.2. ¿Qué horizonte de evaluación se ha considerado? Dado el tamaño de la inversión requerida, se consideró un horizonte de planificación de 10 años, periodo comúnmente utilizado para evaluar proyectos de ésta envergadura. 38 A1.2.3. ¿Cuáles son los indicadores económicos del negocio tecnológico principal para la institución de I&D? VAN MM$ 20,5 Tasa de descuento 10,0% 15 TIR % 17,0% A1.2.4. ¿Cuáles son los indicadores económicos del negocio productivo o de servicios principal para un agente intermedio tipo? VAN MM$ 641,1 Tasa de descuento 13,3% TIR % 25,8% A1.2.5. ¿Cuáles son los indicadores económicos del negocio productivo o de servicios principal para la suma de todos los posibles agentes intermedios? VAN MM$ 20,5 15 Tasa de descuento 10,0% TIR % 17,0% Es posible utilizar otra tasa pertinente para el sector en la ev. del negocio tecnológico o productivo 39 A1.3. Memorias de Cálculo. A1.3.1. Memoria de cálculo de la evaluación económico-social. Situación Sin Proyecto a) Identificación de Variables Críticas: • • • • • • • Costo de poliolefinas: Tiene incidencia directa en los costos de producción actual. Costo polifenoles: Tiene incidencia directa en los costos de producción en la situación con proyecto. Mercado Objetivo: Tamaño del mercado definido como objetivo. Valor producto final: Valor de venta esperado para el producto final. Valor Dólar: Precio local. Captación mercado Inicial: Porcentaje del mercado objetivo que se espera captar durante el primer año de producción. Aumento captación de mercado anual: Aumento anual, en base a la producción del año anterior. b) Cálculo de Ingresos: • Los ingresos se obtienen como el producto entre la cantidad producida y el precio de venta. c) Cálculo de Costos: • Los costos se obtienen como el producto entre la cantidad producida y el costo de materia prima, sumados los costos de operación. d) Cálculo de Inversiones: Dado que la maquinaria que se requiere para obtener productos extrisionados es la misma en ambos casos, no se considera el costo de la inversión en las situaciones con y sin proyecto. 40 Situación Con Proyecto a) Identificación de Variables Críticas: • • • • • • • Costo de poliolefinas: Tiene incidencia directa en los costos de producción actual. Costo polifenoles: Tiene incidencia directa en los costos de producción en la situación con proyecto. Mercado Objetivo: Tamaño del mercado definido como objetivo. Valor producto final: Valor de venta esperado para el producto final. Valor Dólar: Precio local. Captación mercado Inicial: Porcentaje del mercado objetivo que se espera captar durante el primer año de producción. Aumento captación de mercado anual: Aumento anual, en base a la producción del año anterior. b) Cálculo de Ingresos: • Los ingresos se obtienen como el producto entre la cantidad producida y el precio de venta. c) Cálculo de Costos: • Los costos se obtienen como el producto entre la cantidad producida y el costo de materia prima, sumados los costos de operación. d) Cálculo de Inversiones: Dado que la maquinaria que se requiere para obtener productos extrisionados es la misma en ambos casos, no se considera el costo de la inversión en las situaciones con y sin proyecto. 41 A1.3.2. Memoria de cálculo de la evaluación económica privada Negocio Tecnológico para la Institución (Considere el principal) a) Cálculo de Ingresos • Se considera el cobro de un royalties del 7% los cinco primeros años, y de un 5% los cinco años siguientes. Este corresponde al único ingreso percibido por la Universidad. b) Cálculo de Costos • Dado que los ingresos y todos los costos asociados al desarrollo de la tecnología, para ésta evaluación se considerarán realizados durante el periodo cero, y que la única actividad futura es el cobre los royalties, no se consideran costos posteriores para la Universidad. c) Cálculo de Inversiones • La inversión corresponde al costo asumido por la universidad en la ejecución del proyecto de I+D. Negocio Productivo o de Servicios Tecnológicos (Considere el principal) Se consideraron dos productos, los cuales se diferencian por los porcentajes de sus distintos materiales constituyentes. La diferencia radica en las propiedades mecánicas esperables para ambas formulaciones. A continuación se detallan los flujos calculados. MATERIA PRIMA Acido Poliláctico (PLA) Ecoflex Glicerina Acido Esteárico Polvo de Madera Tanino Costo Total ($/ton) % 20% 5% 6% 10% 20% 39% 100% Producto1 pesos/ton 247.580 123.790 59.419 46.050 4.952 193.112 674.903 Producto3 pesos/ton % 25% 309.475 0% 6% 59.419 10% 46.050 20% 4.952 39% 193.112 100% 613.008 42 PRODUCTOS Producto1 Producto2 Promedios Mercado Objetivo Precio (US$/ton) Precio ($/ton) ton/(año*turno) Costo ($/ton) 2.275 1.126.489 674.903 0 0 2.275 1.126.489 613.008 2.275 1.126.489 1.800 643.956 (*) La capacidad máxima es de 1.800 ton/(año*turno) Captación Aumento inicial captación anual 25% 5% 25% 5% a) Cálculo de Ingresos • Los ingresos se obtienen como el producto entre la cantidad producida y el precio de venta. b) Cálculo de Costos • Los costos se obtienen como el producto entre la cantidad producida y el costo de materia prima, sumados los costos de operación. c) Cálculo de Inversiones La inversión se obtiene acorde a los valores actuales de una planta de producción. Las tablas siguientes detallan el monto de la inversión: 43 EQUIPOS Caldera Secador Polvo de Madera Balanza de piso Mezclador Dosificador Extrusora Milacron Extrusion, TP140-33, paralelo Cabezal y Calibrador Perfiles Huecos Equipo de arraste completo Capacidad 500 kgv/h; 15 bar, gas licuado de petroleo. 100 kgv/h; 12 bar 1.500 kg 700 kg/h 700 kg/h Valor US$ Valor $ 27.184 110.357 750 3.000 32.000 13.460.429 54.644.372 371.370 1.485.480 15.845.120 720.000 356.515.200 80.000 135.000 39.612.800 66.846.600 25.000 12.500 12.379.000 6.189.500 15.000 7.427.400 20.000 12.200 1.192.991 9.903.200 6.040.952 590.721.424 FLETE E INTERNACION EXTRUSORA Embalaje y Flete EEUU Flete Marino Internación (6%) Flete Interno Chile Costo Total Costo (US$) 15.000 3.600 59.520 1.000 79.120 Costo ($) 7.427.400 1.782.576 29.471.923 495.160 39.177.059 FLETE E INTERNACION SILO Embalaje y Flete de Argentina Internación (6%) Costo Total Costo (US$) 2.500 1.200 3.700 Costo ($) 1.237.900 594.192 1.832.092 700 kg/h 160.000 frigorías/hra 3 bar Chiller Compresor Equipamiento Menor caldera (Chimenea, bomba de agua alimentación, tablero electrico, bomba dosificadora, ablandador de agua) Silo 200 ton Alimentador Silo Total Inversión en Equipos 44 INFRAESTRUCTURA Terreno (5.000m2) Construcción (1.500m2: galpón + oficina) Instalación Eléctrica Instalación Agua y Aire Transformador (7.500Kva) Costo Total Costo (US$) 144.498 299.000 25.000 15.000 10.000 493.498 Costo ($) 71.549.765 148.052.840 12.379.000 7.427.400 4.951.600 244.360.605 * Se considera terreno en Coronel, con un costo de 0,70 UF/m2 Personal Jefe de Planta Operarios Operarios Mantención Costo Total Costo Costo N° (US$/hora)/ Mensual Operarios operario (US$/mes) 1 9,5 1.710 3 4,0 2.160 1 5 6,0 19,5 1.080 4.950 Costo Costo Mensual Anual ($/mes) ($/año) 846.724 10.160.683 1.069.546 12.834.547 ($/op)/ mes 356.515 534.773 6.417.274 2.451.042 29.412.504 Costo SUMINISTROS Y Costo mensual MANTENCIÓN (US$/hra) (US$/mes) Electricidad 3,64 655,2 Agua 1,00 180,0 Mantención 4,00 80,0 Costo Total 8,64 915,2 (*) Se consideran 20 horas mensuales de mantención 45 ANEXO 2. PLAN DE MANTENCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA HABILITADA, BIENES, EQUIPOS Y OTROS ELEMENTOS ADQUIRIDOS 16 A2.1. Listado de obras de infraestructura Nº 1 2 3 4 Nombre y descripción de la infraestructura Modificación sistema de recirculación de concentrados, reasignación de líneas de recepción y alimentación de reactores y contenedores. Cierre y sellado de zona de extrusión reactiva Conexión a tierra para equipamiento de extrusión plataforma para calibre de extrusora, con rieles y empotramiento 17 Unidad Institucional Usos Extracción de polifenoles Planta de extrusión Dirección (calle, Nº, ciudad) Parque Industrial Unidad de Coronel s/n, km 25 camino a Desarrollo Tecnológico Coronel, Coronel VIII Región. A2.2. Listados de bienes (equipos y otros) 18 Nº 1 2 3 4 Nombre del equipo Marca Serie Evaporador IKA 01.390600 rotatorio. Notebook Hewlett-Packard CNF7344NGW Impresora epson Epson JGVY011555 Impresora HP Hewlett Packard BRBS7CYG44 Modelo RV-06 ML 1-B HP Pavilon tx 1232la Stylus CX900 HP 1005 Nº inventario Precio de compra (MM$) 1,52 5412 234446 23447 80091143 0,89 0,08 0,05 16 Identifique cada obra de infraestructura y cada equipo cuyo valor facturado sea mayor a US$5.000. Listado definitivo, identificando la obra, descripción, superficie construida, la unidad institucional responsable y la dirección del lugar en que se encuentra 18 Listado definitivo, identificando el equipo, su nombre, características y código del equipo y de inventario, precio facturado, la unidad institucional a que está asignado, el responsable de la unidad y la dirección del lugar en que se encuentra. 17 46 Nº 1 2 3 4 Usos 19 (2) Investigación (2) Investigación (2) Investigación (2) Investigación Unidad Institucional Dirección (calle N°, ciudad) UDT Parque industrial Coronel, km 25, camino a Coronel. A2.3. Plan De Mantenimiento Nº 21 Nombre del equipo 1 Evaporador rotatorio. 2 Notebook 3 4 Impresora epson Impresora HP 20 Actividades principales Período entre de mantención mantenciones Desmontaje completo, 1 mes revisión de sellos, lubricación. Respaldo de archivos/ 1 mes / 1 año reinstalación de sistema operativo No aplica No aplica Unidad Institucional UDT UDT 19 Usos dentro de las líneas de Investigación y Desarrollo del proyecto: (1) Docencia, (2) Investigación, (3) Servicios, (4) Capacitación,(5) Asesorías , Otros describir 20 El contrato de finiquito incluirá el plan de mantenimiento, operación y cuidado de equipos y mantención de obras así como los seguros de rigor. El plan de mantenimiento se debe realizar según estándares establecidos por la institución. 21 Mantenga la numeración del cuadro anterior. 47 ANEXO 3. SOLICITUDES Y REGISTROS DE PROTECCION DE PROPIEDAD INTELECTUAL 22 BERG, NAVARRETE y OLAVE, “Proceso para obtener fracciones de interés comercial a partir de corteza”, solicitud de patente de invención, código N° 126607, 04 de mayo de 2007 ANEXO 4. PUBLICACIONES 23 Expositor Christian Rodrigo Bidart Sánchez Alex Kurt Berg Gebert Evento 15th European Biomass Conference & Exhibition from research to market development 15th European Biomass Conference & Exhibition from research to market development Tipo País Ciudad Inicio Termino Título Congreso Alemania Berlín 07/05/07 11/05/07 Forestry Biomass as an Energy Source in Chile Congreso Alemania Berlín 07/05/07 11/05/07 Forestry Biomass as an Energy Source in Chile 22 Copia de las solicitudes presentadas durante la ejecución del proyecto. Por ejemplo, solicitudes de patentes, registros de marca, etc. Debe corresponder con la tabla: 3.2.2. Resultados de Protección. 23 Copia de todas las publicaciones científico-tecnológicas, eventos, tesis, etc. realizadas a partir de las actividades desarrolladas por el proyecto. Debe corresponder con la tabla 3.2.4. Resultados de Producción Científica. Inserte una lista con estructura bibliográfica por cada categoría y señale si se encuentra en prensa: Presentaciones a eventos nacionales, Presentaciones a evento internacionales, Artículos científicos en revistas nacionales, Artículos científicos en revistas internacionales de corriente principal, Libros, Capítulos de libros, Tesis Magíster, Tesis Doctorado, Proyectos de Título, Cooperación internacional recibida o entregada, Nuevos proyectos generados, Otras publicaciones científicas. 48 ANEXO 5. DOCUMENTOS DE CONFORMIDAD DE LAS EMPRESAS (O DE OTRA ENTIDAD SOCIA) En sobre anexo 49 DOCUMENTO DE CONFORMIDAD DE EMPRESA RESINAS DEL BIO-BIO S.A. Por la presente, con fecha 15 de Octubre de 2008, la empresa RESINAS DEL BIOBIO S.A. da fe de su participación en el proyecto FONDEF código D04I1176, titulado “Desarrollo de perfiles de madera reconstituida a través de un proceso de extrusión reactiva”, presentado por la Universidad de Concepción, cuya ejecución ha concluido. I. Los siguientes resultados obtenidos por el proyecto son de particular interés para esta empresa: 1. Planta piloto para obtener madera extrusionada operativa. 2. Estimación de costos de planta de producción. 3. Propiedades mecánicas del material obtenido. Pues permitirán obtener los siguientes beneficios: 1. Diferenciar la oferta de resinas adhesivas en relación a la competencia. 2. Ofrecer un nuevo tipo de resina en el mercado nacional. 3. Agregar valor a subproductos madereros. II. La empresa participó en las siguientes actividades de investigación y/o de transferencia tecnológica: 1. Orientación de las características técnicas del producto y del proceso a los requerimientos del mercado. 2. Orientación en la caracterización de productos. 3. Participación en la definición de actividades de transferencia tecnológica. 50 III. Los aportes realizados por la empresa (o entidad socia) al proyecto, fueron: Suma de aportes incrementales: Suma de aportes no incrementales: Suma de aportes totales: $ 28.060.000 $ 41.940.000 $ 70.000.000 IV. El representante de la empresa que participó en el Comité Directivo del Proyecto fue el Sr. Cristian Westermeyer cuya función actual en esta organización es Gerente General. V. Conclusiones y comentarios respecto de la ejecución del proyecto y de los resultados e impactos obtenidos y por obtenerse VI. Recomendaciones para la(s) institución(es) beneficiaria(s) y para FONDEF _________________________________ CRISTIAN WESTERMEYER MASSA Concepción, Chile, Octubre de 2008 51 DOCUMENTO DE CONFORMIDAD DE EMPRESA INVERSAD CORZA S.A. Por la presente, con fecha 15 de Octubre de 2008, la empresa INVERSAD CORZA S.A. da fe de su participación en el proyecto FONDEF código D04I1176, titulado “Desarrollo de perfiles de madera reconstituida a través de un proceso de extrusión reactiva”, presentado por la Universidad de Concepción, cuya ejecución ha concluido. VII. Los siguientes resultados obtenidos por el proyecto son de particular interés para esta empresa: 4. Planta piloto para obtener madera extrusionada operativa. 5. Estimación de costos de planta de producción. 6. Propiedades mecánicas del material obtenido. Pues permitirán obtener los siguientes beneficios: 4. Evaluar el riesgo y rentabilidad de una planta para producir madera extrusionada. 5. Agregar valor a subproductos madereros. VIII. La empresa participó en las siguientes actividades de investigación y/o de transferencia tecnológica: 4. Orientación de las características técnicas del producto y del proceso a los requerimientos del mercado. 5. Orientación en la caracterización de productos. 6. Participación en la definición de actividades de transferencia tecnológica. 52 IX. Los aportes realizados por la empresa (o entidad socia) al proyecto, fueron: Suma de aportes incrementales: Suma de aportes no incrementales: Suma de aportes totales: $ 38.040.000 $ 34.760.000 $ 72.800.000 X. El representante de la empresa que participó en el Comité Directivo del Proyecto fue el Sr. Hector Yañez cuya función actual en esta organización es Jefe Departamento Calidad. XI. Conclusiones y comentarios respecto de la ejecución del proyecto y de los resultados e impactos obtenidos y por obtenerse XII. Recomendaciones para la(s) institución(es) beneficiaria(s) y para FONDEF ________________________________ PEDRO MONROY MUÑOZ Concepción, Chile, Octubre de 2008 53 DOCUMENTO DE CONFORMIDAD DE EMPRESA CMPC MADERAS S.A. Por la presente, con fecha 15 de Octubre de 2008, la empresa CMPC MADERAS S.A. da fe de su participación en el proyecto FONDEF código D04I1176, titulado “Desarrollo de perfiles de madera reconstituida a través de un proceso de extrusión reactiva”, presentado por la Universidad de Concepción, cuya ejecución ha concluido. XIII. Los siguientes resultados obtenidos por el proyecto son de particular interés para esta empresa: 7. Planta piloto para obtener madera extrusionada operativa. 8. Estimación de costos de planta de producción. 9. Propiedades mecánicas del material obtenido. Pues permitirán obtener los siguientes beneficios: 6. Evaluar el riesgo y rentabilidad de una planta para producir madera extrusionada. 7. Agregar valor a subproductos madereros. XIV. La empresa participó en las siguientes actividades de investigación y/o de transferencia tecnológica: 7. Orientación de las características técnicas del producto y del proceso a los requerimientos del mercado. 8. Orientación en la caracterización de productos. 9. Participación en la definición de actividades de transferencia tecnológica. 54 XV. Los aportes realizados por la empresa (o entidad socia) al proyecto, fueron: Suma de aportes incrementales: Suma de aportes no incrementales: Suma de aportes totales: $ 4.600.000 $ 15.360.000 $ 19.960.000 XVI. El representante de la empresa que participó en el Comité Directivo del Proyecto fue el Sr. Alvaro Yañez cuya función actual en esta organización es Jefe Departamento Calidad & Medio Ambiente XVII. Conclusiones y comentarios respecto de la ejecución del proyecto y de los resultados e impactos obtenidos y por obtenerse XVIII. Recomendaciones para la(s) institución(es) beneficiaria(s) y para FONDEF ----------------------------------------RAFAEL CAMPINO JOHNSON Concepción, Chile, Octubre de 2008 55