Polímeros 100 % conectados
Los plásticos ponen al hidrógeno bajo presión
Por lo que se refiere a la concepción del coche del futuro, tanto los fabricantes como los suministradores de accesorios aportan un sinfín de ideas prometedoras. Reducción de peso, mejora aerodinámica, confort... y los polímeros tienen un papel prominente en el logro de tales objetivos.
El desarrollo de pilas de combustible y pilas de combustible de hidrógeno sigue adelante, especialmente por parte de los fabricantes de vehículos japoneses y coreanos. Las pilas de combustible funcionan usando una reacción química. Su funcionamiento es muy parecido al de una pila eléctrica tradicional, salvo que una pila de combustible de hidrógeno no es capaz de almacenar la electricidad generada. Genera electricidad de forma continua mientras se le suministra el hidrógeno almacenado en un depósito junto con oxígeno del exterior del vehículo. Por lo tanto, la autonomía del vehículo depende en gran medida de la cantidad de hidrógeno almacenada en el depósito.
A fin de garantizar un nivel de autonomía adecuado para los vehículos equipados con esta tecnología, es necesario que el gas esté comprimido. Los depósitos más eficientes disponibles actualmente son capaces de soportar un gas presurizado a 500 bar (500 veces la presión atmosférica). Se trata de depósitos de acero con paredes de varios centímetros de grosor y, por lo tanto, muy pesados.
Los materiales compuestos integrados por fibras de carbono y una resina termoplástica tienen un futuro prometedor como contenedores de hidrógeno presurizado a 700 bar, uno de los requisitos esenciales para aumentar la autonomía de los vehículos impulsados por pilas de combustible. |
En colaboración con Elbit System, una empresa emergente especializada en pilas de combustible y supercondensadores, el fabricante de accesorios Plastic Omnium ha logrado diseñar un depósito que no ocupa más espacio que un depósito de gas de polietileno, pesa tan solo varios centenares de gramos y, lo que es más importante, puede soportar una presión de 700 bar. |
Se trata de una innovación considerable que podría proporcionar a los vehículos impulsados por pilas de combustible una autonomía de 600 km. ¡Todo un récord! Sus diseñadores recurrieron a los polímeros para lograr tal proeza. Todo lo que sabemos es que este depósito está compuesto por una camisa de termoplástico impermeable de 5 mm de espesor y una gruesa estructura de fibras de carbono. La dificultad residía en hacerla lo suficientemente resistente como para que soportara dicha presión. Esto era absolutamente crucial, ya que es fácil imaginar el daño que un depósito presurizado a 700 bar podría causar en caso de explosión.
Los plásticos son de sangre caliente
La revolución no se basa única y exclusivamente en los métodos de propulsión. Es altamente probable que, en un futuro no muy lejano, los vehículos eléctricos no tengan nada que ver con sus predecesores por lo que se refiere al diseño. Otra de las diferencias fundamentales entre los vehículos de combustión interna y los eléctricos reside en el tamaño del motor y del sistema de transmisión.
Los coches eléctricos no tienen una caja de cambios demasiado voluminosa y, aunque tienen entre dos y cuatro motores, estos son muy pequeños y generalmente es posible ubicarlos discretamente en las cuatro esquinas del vehículo, junto a las ruedas. En cuanto a las baterías, estas se colocan planas, tumbadas en el suelo. Los coches que se fabrican hoy en día no se alejan demasiado de los diseños de los automóviles tradicionales. Por este motivo, algunos de ellos cuentan con dos maleteros, uno en la parte trasera, como es habitual, y el otro en la parte delantera, en el lugar que ocuparía el motor de combustión.
En un futuro no muy lejano, los coches probablemente tendrán un aspecto muy diferente al actual, y seguramente ofrecerán un habitáculo mucho más espacioso.
Además, los motores eléctricos no necesitan un sistema de enfriamiento complejo puesto que generan menos calor. Esto implica un mayor volumen disponible (y un peso más reducido), aunque hay que tener en cuenta que en invierno este volumen deberá calentarse para garantizar el bienestar de los pasajeros. En un vehículo de motor convencional, el calor liberado por el motor es dirigido hacia los orificios de ventilación, de modo que con un simple ventilador es difundido hacia el interior del habitáculo. Un motor eléctrico, sin embargo, no genera calor suficiente como para caldear el habitáculo. Es perfectamente posible instalar elementos de calefacción en el interior de los vehículos eléctricos, pero estos añaden peso y reducen autonomía debido a su demanda energética.
La única solución viable a este problema implica perfeccionar nuevas tecnologías de aislamiento. Como en el caso de la industria de la construcción, los polímeros son los materiales perfectos para esta misión: son flexibles, fáciles de cortar y, sobre todo, ultraligeros.
Todavía no está claro si el coche del futuro será totalmente autónomo. Lo que sí es seguro es que, en los coches eléctricos, el habitáculo para pasajeros será más espacioso. |
Por lo tanto, todas las piezas de la carrocería (techo, puertas, capó, etc.) de tales vehículos estarán recubiertas de una película de polímero expandido como poliestireno, poliéter de fenilo o poliuretano. Además, contribuirán al aislamiento térmico de las baterías, que son muy sensibles a los cambios de temperatura y que, por norma general, no funcionan bien a bajas temperaturas.
Polímeros musicales
Los fabricantes son conscientes de que los amantes del acelerador, que disfrutan con el sonido de la detonación del motor al reducir la marcha, sin duda se sentirán decepcionados con el coche del futuro. Por este motivo, la industria del automóvil pone especial cuidado en evitar que sus nuevos modelos resulten demasiado «corrientes» y carentes de alicientes. Desde la perspectiva del marketing, un coche concebido como un puro instrumento para desplazarse sería difícil de vender. Es necesario que conserven cierta dosis de atractivo, y es en el interior de los vehículos donde se disputará esta partida.
En este sentido, los interiores han evolucionado considerablemente desde que la calidad percibida pasó a ser un criterio determinante y el habitáculo de todo coche se convirtió en un auténtico refugio. Basta comparar dos modelos equivalentes, uno de los años 80 y otro de la segunda década del siglo XXI, para comprobar que las diferencias no pueden ser más evidentes. La electrónica de a bordo es un factor clave, y los polímeros, que ya han contribuido de forma considerable a la mejora del confort visual y acústico, todavía tienen mucho que ofrecer.
Retomemos el hecho de que los fabricantes de automóviles y los suministradores de accesorios están haciendo todos los esfuerzos posibles por reducir el peso de los vehículos. Han analizado con lupa todas y cada una de las partes de un automóvil en busca de componentes cuyo peso pudiera ser reducido, y esto incluye las piezas más inverosímiles como, por ejemplo, las del equipo de sonido. Los imanes de los altavoces pueden pesar hasta 40 kilos. Sin embargo, parece difícil prescindir de ellos, especialmente en los modelos de lujo que son verdaderos auditorios gracias a la decena de altavoces estratégicamente ubicados por todo el habitáculo.
Ahora es posible obtener un sonido estereofónico sin usar altavoces ni sus pesados imanes, al provocar una vibración en los polímeros que revisten el interior de los vehículos. |
Las empresas alemanas Continental y Sennheiser han asumido este reto. Esta última, que ya se ha labrado un prestigio gracias a sus auriculares, está interesada en introducirse en el mundo de los automóviles y se ha aventurado a utilizar los plásticos en las superficies del habitáculo de pasajeros para reproducir un sonido de una calidad equivalente a la de una orquesta filarmónica. De hecho, el sistema envía impulsos eléctricos a través de los polímeros para que estos vibren y de este modo difundan las ondas sonoras. |
Se basa en el mismo principio que una tensa piel de tambor, aunque esto no significa que los paneles del salpicadero y las puertas vayan a ponerse a temblar cuando suene una banda de rock. Así, los altavoces tradicionales serán cosa del pasado.
Unos mecanismos eléctricos harán vibrar el revestimiento de las puertas, el techo y la bandeja trasera, emitiendo sonido en varios rangos de frecuencia. Estas empresas han reinventado el concepto «dos en uno»: el reposacabezas dejará de ser únicamente un componente de seguridad para convertirse además en un elemento de confort. Disfrutaremos de un sonido espacial... pero el mayor logro reside en la reducción del peso del automóvil en varias docenas de kilos que aumentará su autonomía en otros tantos kilómetros.
Los plásticos reinventan la rueda
Otro aspecto digno de mención: se habrán fijado en que las ruedas de los vehículos eléctricos y, en particular, las de los BMW, tienen un aspecto bastante peculiar. Los fabricantes solían incorporar en sus modelos ruedas grandes y anchas destinadas a mejorar el agarre, y que además otorgaban a sus modelos el look deportivo que los usuarios habían aprendido a apreciar.
Por el contrario, en algunos vehículos eléctricos, las ruedas son especialmente estrechas y presentan un gran diámetro. Podría decirse que se parecen más a las ruedas de una motocicleta que a las de un coche. En este caso, el propósito de tal modificación no es la reducción del peso, puesto que estas llantas no son significativamente más ligeras que las tradicionales, al estar hechas también de metal, sino la mejora de la permeabilidad al aire y la aerodinámica. La adherencia en carretera se mantiene ya que la distancia del vehículo al suelo es similar debido al gran diámetro de las ruedas. Sin embargo, BMW ha ido un paso más allá mejorando la aerodinámica de los tapacubos. El resultado es sorprendente y desafía las convenciones estéticas actuales. La introducción de encartes de ABS y aluminio en las llantas metálicas mejoran la aerodinámica de las ruedas en un 5 %.
Tesla ha desarrollado el mismo concepto. La empresa ha decidido cubrir completamente sus llantas con un tapacubos liso de ABS. Según los ensayos realizados, estas ruedas mejorarían la eficacia del vehículo en un 3,4 %, que se traduce en 16 km de autonomía adicionales
El fabricante BMW no deja nada al azar y ha desarrollado una investigación sobre el diseño de las llantas para mejorar su aerodinámica. |
Es un tema que tiene grandes repercusiones, y los fabricantes nos aseguran que serán capaces de reducir casi a cero la huella ecológica de sus vehículos en un plazo de 30 años. Tecnologías revolucionarias, evolución continua... Es imposible prever cómo serán nuestros vehículos en el año 2050. A no ser que se produzca el extraordinario descubrimiento de un nuevo material bajo las profundidades de la tierra, los polímeros tendrán sin duda un papel destacado en el diseño del automóvil del futuro.
