LA QUÍMICA, FIEL ALIADO DE LA AUTOMOCIÓN
Tres cuartas partes de los materiales utilizados en la fabricación de automóviles y otros vehículos de transporte son productos químicos. A continuación, un resumen de sus principales aplicaciones en dicho campo de actividad.
S egún los datos aportados por la Federación Empresarial de la Industria Química Española (Feique), más de 200 millones de toneladas de plástico circulan en los vehículos actuales sustituyendo materiales pesados y permitiendo recorrer iguales distancias con menor gasto de combustible e impacto medioambiental. La química está presente en todos los elementos que integran un automóvil. De los combustibles, lubricantes y aditivos al caucho de los neumáticos, de la pintura metalizada a los materiales cerámicos, o de la fibra de carbono a los múltiples polímeros y composites que los hacen más ligeros, eficientes, duraderos, ecológicos, silenciosos y cómodos. A estos nuevos materiales elaborados gracias a la química, que permite el movimiento de más de 800 millones de vehículos a diario, les proporciona también antioxidantes, agentes antidesgaste, inhibidores de corrosión y estabilizantes al calor. Por su parte, los sistemas de climatización se basan también en líquidos refrigerantes creados por la química, como son los hidroflurocarburos, mientras que la excesiva rigidez de los asientos y su incomodidad se acabaron con la aplicación de espumas de poliuretano, también utilizadas como aislamiento térmico y acústico. Además de en los faros, que se fabrican con policarbonato, la química también tiene mucho que ver con la producción de las fibras sintéticas que recubren los asientos, mejorando tanto su resistencia como su durabilidad. En la actualidad, los automóviles contienen unos 100 kg de metal. La parte de plástico en el peso de un coche, que contiene cerca del millar de piezas de este material, ha pasado de constituir el 3 al 14% en sólo dos décadas. Uno de los efectos más beneficiosos de la sustitución de materiales tradicionales por plásticos ha sido la reducción de emisiones contaminantes, ya
LA PARTE DE PLÁSTICO EN EL PESO DE UN COCHE HA PASADO DE CONSTITUIR EL 3 AL 14% EN SÓLO DOS DÉCADAS
que la disminución del peso ha ido incrementando progresivamente la eficiencia de los automóviles, de modo que hoy se pueden recorrer muchos más kilómetros con un menor consumo. Considerando que existen cerca de 800 millones de automóviles en el mundo, el ahorro total de peso es de 208 millones de toneladas. De hecho, gracias a los plásticos y a otros avances químicos, se calcula que un vehículo actual genera el 10% de la contaminación que generaba en 1950. Seguridad La seguridad es uno de los campos en los que los productos químicos proporcionan tecnologías cada vez más avanzadas. El airbag, que ante los impactos frontales reduce el riesgo de muerte en un 30%, debe funcionar en centésimas de segundo. Fabricado con una fibra química sintética como el nylon, un detector de impacto activa su inflado mediante una reacción de boro y nitrato sódico, que provoca la expansión dentro de la bolsa de un gran volumen de gas nitrógeno. Por su parte, el casco, que evita un tercio de los fallecimientos y un 65% de las lesiones cerebrales en motociclistas, cuenta con un caparazón de material termoplástico o de polímero reforzado con fibra de vidrio, una pantalla de policarbonato y una espuma interior de materia sintética recubierta por un tejido de confort. En cuanto a las pastillas de freno, suelen estar fabricadas a partir de una mezcla de carbono y kevlar, mientras que el líquido de frenos incorpora una base de glicol. Por último, y de cara al futuro, tras los neumáticos con anillos de poliuretano para mantenerse rodando tras un pinchazo ya se están desarrollando airbags exteriores para proteger a los peatones en caso de colisión. Pintura y carrocería Otro aspecto fundamental de la industria de la automoción en el que la química tiene mucho que ver es en la durabilidad, que en el caso de la pintura añade una función estética. Las pinturas modernas que proporciona la química no se empezaron a aplicar en esta industria hasta los años 70. A partir de entonces mejoraron sus prestaciones de resis-
GRACIAS A LA QUÍMICA CONTINÚAN EVOLUCIONANDO LOS CATALIZADORES, LA TRACCIÓN HÍBRIDA, LOS COCHES ELÉCTRICOS O LAS PILAS DE COMBUSTIBLE
tencia a las agresiones externas, tanto climatológicas como químicas, e incluso mecánicas. Gracias a la pintura se limita la corrosión de los vehículos. En la actualidad, se están buscando alternativas menos contaminantes a los disolventes y una de ellas es la pintura al agua, que puede existir gracias a la contribución, de nuevo, de la química. Existen también acabados en pinturas, tanto para interior como exteriores, a base de termoplásticos (TPU), que aparte de ser foto-resistentes durante toda la vida útil del vehículo, cuentan con una mayor resistencia a los rayados, los efectos del sol y las inclemencias atmosféricas. En cuanto a las carrocerías, destacan las galvanizadas. También con objeto de proteger las partes metálicas contra la corrosión, los constructores sumergen los chasis en diferentes baños que utilizan un procedimiento electrolítico para recubrir cada parte de la chapa con otra de fosfato de zinc. Estos
baños aportan una primera protección y permiten una mejor adherencia de las capas siguientes. Materia prima para el coche del futuro Con el objetivo de fabricar coches cada vez más sostenibles y seguros, la química proporciona también productos y tecnologías cada vez más innovadoras. Gracias a ella continúan evolucionando los catalizadores, la tracción híbrida, los coches eléctricos o las pilas de combustible. La tecnología de la nanoestructuración facilita el ensamblado de los polímeros a escala nanométrica, con lo que se obtienen materiales para las diversas aplicaciones encaminadas a reducir el peso del vehículo y sus emisiones.
UNO DE LOS EFECTOS MÁS BENEFICIOS DE LA SUSTITUCIÓN DE MATERIALES TRADICIONALES POR PLÁSTICOS HA SIDO LA REDUCCIÓN DE EMISIONES CONTAMINANTES
Otro de los campos de investigación son las carrocerías de fibra de carbono y mezcla de resinas poliméricas que puede almacenar y descargar energía con mayor rapidez que las baterías convencionales, suministrando la energía que requiere el automóvil con mayor eficacia. La investigación para conseguir carreteras más seguras y sostenibles capaces de disminuir la temperatura del asfalto para proporcionar el ahorro energético, la disminución de emisiones y la captación de gases nocivos de los tubos de escape son otros de los campos donde se está avanzando con la ayuda de la química. Además, también se están estudiando combustibles como el GLP ( Gas Licuado del Petróleo), el hidrógeno, el synfuel y otros biocombustibles a través de microalgas, o el uso de carburantes alternativos como el Autogas, que son ya una realidad, o la apuesta por el reciclaje constante de los recursos. Éste es el caso de los neumáticos para la producción de asfaltos, que permite reutilizar más de 10.000 toneladas de residuos al año.