Rodamientos sin plomo para motores de gran calibre más ecológicos
Aunque el plomo desapareció de la mayoría de los motores hace mucho tiempo, algunos sectores todavía no tienen más remedio que seguir utilizándolo, entre ellos, los fabricantes de motores de gran calibre para barcos y aplicaciones de generación de energía. Estas empresas, que se encuentran en la encrucijada entre la necesidad de reducir las emisiones de escape, dejar de utilizar plomo y satisfacer criterios cada vez más estrictos para el diseño de motores, han tenido problemas para hacer frente al ritmo de los cambios de la sociedad. Con todo, las partes interesadas tienen un marcado interés en las posibles alternativas sin plomo, tal y como explica el doctor Yi Zhang, investigador y director de desarrollo de la empresa Daido Metal: «La tendencia mundial a la reducción de emisiones de escape, especialmente de NOx, ya ha dado lugar a cambios significativos en el diseño de los motores de gran calibre. Pero aunque estos mejoran la eficiencia del motor y reducen las emisiones, también crean un entorno del motor cada vez más exigente». Esto motiva que la industria adopte una postura bastante conservadora a la hora de cambiar materiales o procesos de producción. Es más, aunque el reemplazo del plomo a fin de proteger el medio ambiente y mejorar el diseño de los motores se reconoce como una necesidad, se espera que los motores de gran calibre permanezcan en servicio durante decenas de miles de horas. En este contexto, el más mínimo problema técnico o de fiabilidad podría provocar un fallo catastrófico. El proyecto BeLEADFREE (High Strength Bearing for Large-Bore LEAD FREE Engines) podría ser justo lo que la industria había estado esperando, es decir, rodamientos para motores de gran calibre que no solo no contienen plomo, sino que además abordan los retos técnicos a los que se enfrentan los fabricantes de motores de gran calibre de todo el mundo. En tan solo dos años, el consorcio del proyecto logró presentar con éxito nuevos métodos de producción, diseñar y construir una línea de producción piloto y validar el rendimiento de su nuevo material en un motor real de un solo cilindro con un organismo independiente de certificación de la Unión Europea. El doctor Zhang comenta: «Hemos alcanzado nuestro objetivo inicial de reducción y eliminación de plomo sin comprometer el rendimiento exigido por el mercado con respecto al diseño futuro de motores de gran calibre. La prueba, que incluyó una validación independiente del motor monocilíndrico, ha demostrado una mejora significativa en términos de fatiga, desgaste, cavitación, corrosión y prestaciones tribológicas. En resumidas cuentas, esto significa que la vida útil de los materiales actuales se alarga considerablemente y, por tanto, que el impacto negativo de los motores de gran calibre en nuestro medio ambiente se reducirá gracias [a] una menor frecuencia de sustitución». Tal y como apunta el doctor Zhang, la estructura del material también puede variar bajo diferentes condiciones de carga, lo que le permite adaptarse automáticamente y optimizar el funcionamiento del motor. Esto, a su vez, mejora el rendimiento del combustible y reduce las emisiones. El nuevo material ha sido evaluado conforme a características medioambientales y técnicas a un nivel de preparación tecnológica (TRL, por sus siglas en inglés) alto, y Daido Metal tiene previsto seguir promoviéndolo en un futuro próximo. Por el momento los comentarios de las partes interesadas han sido muy positivos y el doctor Zhang comenta que los clientes parecen tener ahora más confianza y predisposición a aceptar el nuevo material para sus motores. La comercialización a corto plazo tendrá que esperar debido al largo ciclo de desarrollo de productos inherente a la industria de los motores de gran calibre. No obstante, el doctor Zhang espera que, a la luz de los logros de BeLEADFREE, la mayor parte del sector adopte y haga la transición a los motores de gran calibre sin plomo en cinco años.
Palabras clave
BeLEADFREE, plomo, rodamientos, motores de gran calibre, emisiones