El futuro de los coches eléctricos es ligero y reciclable
Alcanzar la neutralidad en carbono de aquí a 2050 no es posible sin avances en el transporte por carretera, responsable del 76 % de las emisiones del transporte en Europa. Los vehículos eléctricos de batería (VEB) son la clave de esta transformación y su eficiencia depende de su peso. Además, las iniciativas legislativas exigen integrar la circularidad en el diseño de los nuevos vehículos, lo que eleva aún más el listón de la innovación de los VEB. Con un consorcio de nueve socios de Alemania, España, Francia y los Países Bajos, el equipo del proyecto ALMA, financiado con fondos europeos, cumple ambos objetivos.
Una plataforma modular multimaterial
Según la coordinadora del proyecto, Raquel Ledo Bañobre: «El objetivo principal de ALMA era el desarrollo de una novedosa estructura de vehículo eléctrico para un turismo con menos peso e impacto ambiental, gracias a la adopción de un diseño ecológico integrado y un enfoque circular a lo largo de todo el ciclo de vida del vehículo». Lograr este objetivo requirió un planteamiento polifacético y los conocimientos especializados de varios socios del proyecto. En el proyecto se trabajó con aceros avanzados de alta resistencia, compuestos avanzados de lámina compuesta moldeada y materiales híbridos de acero para fabricar componentes ligeros de VEB. La carrocería en blanco del prototipo de vehículo de ALMA logró una reducción de peso de 160 kg en comparación con el modelo de referencia, lo que supone una disminución del peso del 22 %. Utilizando tecnología de piezas en bruto soldadas por láser, ALMA pudo consolidar varias piezas de automóvil en un único componente ligero. Este proceso redujo el coste, el peso y las emisiones del vehículo. También mejoró el rendimiento y la seguridad al garantizar que el material correcto estuviera en el lugar adecuado. Dado que la legislación sobre el final de la vida útil exige mayores niveles de reciclado de los vehículos, el equipo de ALMA también desarrolló tecnologías de separación para descomponer los componentes consolidados. Las principales tecnologías de separación se basan en imprimaciones de descomposición activadas por calor y en el proyecto se investigaron varios procesos prometedores, como la pirólisis y la solvólisis.
Diseño orientado por herramientas digitales
Dado que hasta el 80 % del impacto ambiental de un vehículo se determina en la fase de diseño, el interés del equipo de ALMA por un diseño respetuoso con el medio ambiente es la base de los logros del proyecto. Las herramientas digitales fueron fundamentales para dar prioridad a la seguridad, la eficiencia y la circularidad en el prototipo del vehículo. El análisis del ciclo de vida (ACV) y el análisis del coste del ciclo de vida (CCV) ocuparon un lugar destacado en el proyecto. Para completar estas evaluaciones, en ALMA se elaboró el modelo de evaluación del impacto de la sostenibilidad de los vehículos eléctricos de batería (BEVSIM, por sus siglas en inglés). Bañobre declara: «Esta herramienta permite a los usuarios medir y comparar los impactos resultantes de alternativas de diseño, elección de materiales, tecnologías de reciclado, escenarios de fin de vida útil y escenarios futuros debidos a cambios en las combinaciones de redes». Los socios del proyecto también desarrollaron un sistema de supervisión estructural que utiliza el análisis de firmas acústicas para determinar el estado de los componentes. Las alertas sobre posibles daños mejoran la seguridad y permiten tomar decisiones que repercuten en la reparación, la reutilización o el reciclado de los componentes del vehículo. Varios de los logros de ALMA están listos para el mercado. El BEVSIM hace que el ACV y el CCV sean más accesibles para los ingenieros de automoción, lo que permite mejorar el diseño de los vehículos. Los materiales avanzados innovadores y las tecnologías de descomposición también están listos para su absorción por el mercado. Para lograr la transformación de la industria BEV, Bañobre comparte: «Todavía hay que poner en marcha un estudio completo de escalado e industrialización, que incluya la necesidad de fabricar nuevas herramientas y moldes que permitan alcanzar el alto volumen de producción y los tiempos de ciclo requeridos en la industria del automóvil». Gracias a la labor de ALMA y otras partes interesadas del sector, la transformación ecológica del transporte por carretera está más cerca que nunca.
Palabras clave
ALMA, diseño ecológico, reciclable, BEVSIM, análisis de firmas acústicas, coches eléctricos, eficiencia energética, materiales ligeros, tecnología de piezas en bruto soldadas por láser