Coches lixeiros de carbono
2008/01/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
A Comisión Europea ha proposto reducir as emisións de dióxido de carbono por quilómetro até os 120 gramos de dióxido de carbono que emiten os coches a partir de 2012 (actualmente esta medida atópase en 140 g por quilómetro). Na actualidade poucos vehículos cumpren este requisito. Ademais, os coches menos contaminantes terán que pagar menos impostos a partir do 1 de xaneiro de 2008.
Una das opcións paira cumprir con estes obxectivos ambientais é o aligeramiento dos coches, xa que a redución do peso dos vehículos reduce o consumo de combustible. De feito, estímase que una redución do 10% da masa do vehículo reduce o seu consumo de combustible nun 7%.
Neste sentido, Mondragon Unibertsitatea está a liderar un proxecto de investigación paira axilizar a estrutura dos vehículos. Desta forma redúcense as emisións de dióxido de carbono e redúcese o impacto ambiental dos coches. Os materiais baseados nas fibras de carbono son una opción paira axilizar a estrutura dos vehículos. Estes materiais utilízanse, entre outros, paira fabricar coches de Fórmula 1.
Lixeiro e seguro
O uso de fibras de carbono reduciría considerablemente o peso dos coches. Esta é a principal vantaxe que ofrecen os materiais baseados nas fibras de carbono: a lixeireza. Por exemplo, se comparamos dúas pezas de aceiro con dúas pezas de carbono, ambas teñen una rixidez similar, pero a peza de aceiro pesa cinco veces máis que a peza de carbono. Ademais, as fibras de carbono garanten en todo momento a seguridade e o confort dos condutores e usuarios. A súa capacidade de absorción de enerxía é maior que outras estruturas metálicas. Por tanto, en caso de producirse un choque, os materiais baseados nas fibras de carbono absorben máis enerxía, protexendo así aos ocupantes do vehículo.
Por exemplo, se os vehículos chocan contra un obxecto sólido estancado a unha velocidade de 56 km/h, os pasaxeiros deberían estar deseñados paira non soportar una determinada deceleración (20 g). A partir deste valor aumenta considerablemente o risco de sufrir lesións cerebrais. Por tanto, deben deseñar a estrutura do automóbil paira absorber a enerxía cinética no momento da colisión. Paira disipar a enerxía cinética que se xera nunha colisión cun automóbil de 1.000 kg a 56 km/h, basta con 4,3 kg de material baseado en fibras de carbono, sempre que este material estea instalado nos lugares estratéxicos do automóbil.
Tamén hai desvantaxes
Uno dos obstáculos aos materiais baseados nas fibras de carbono é o prezo. Son moi caros. Ademais, a fórmula de produción de materiais de fibra de carbono foi patentada por grandes empresas multinacionais, o que tamén encarece o seu uso. Doutra banda, no mercado actual a demanda superou a oferta, o que supuxo un aumento desproporcionado dos prezos. Por tanto, uno dos obxectivos do proxecto é conseguir fibras de carbono máis baratas. En concreto, investigaranse os tratamentos de alcatráns obtidos a partir de residuos de petróleo, en colaboración con empresas petrolíferas. É posible que as fibras así obtidas non sexan tan boas como as utilizadas no sector aeronáutico, pero si aquelas con unha calidade suficiente paira o sector de automoción. Neste sentido, os expertos de Mondragon Unibertsitatea contan cun ambicioso proxecto de futuro: a implantación dunha planta piloto que produce 50 toneladas ao ano.
A materia prima non é a única desvantaxe. De feito, comparando coa produción de carrozarías metálicas convencionais, os procesos produtivos son custosos e moi lentos. Na actualidade utilízanse procesos como RTM (Resin Transfer Moulding). Nestes procesos obtéñense pezas estruturais con excelentes propiedades mediante resinas termoestables. Con todo, estes non poden ser reutilizados e, paira a súa reciclaxe, as pezas deberían ser trituradas ou tratadas químicamente.
Por iso, outro dos obxectivos deste proxecto é o uso de materiais termoplásticos que se funden" ao quentarse, reducindo o seu viscosidad e permitindo a súa inxección en procesos RTM, polo menos na primeira transformación. Ademais, sen perder a capacidade de fusión, con outros procesos pódense volver transformar.
Os resultados máis significativos previsiblemente daranse a coñecer en catro anos. E é que o futuro da automoción vai por ese camiño, aínda que aínda non se desenvolveu na nosa contorna. Seguimos na era do ferro e do aluminio.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
