Es el reto que mueve al sector, quizá una quimera imposible: correr como una gacela, volar liviano como un pájaro y dejar a su paso el aire puro de un bosque. La carrera se libra contrarreloj, lo demanda el mercado y lo necesita de manera urgente nuestro planeta. El coche, los automóviles y su industria, se han convertido en uno de los factores con mayor impacto en el cambio climático que asfixia el medio ambiente. Pese a que hace tiempo que dejaron de circular pesados como elefantes y dejando a su paso niveles de CO2 inasumibles, miles de millones de millones contaminan cada día un poco más nuestra atmósfera y nada indica que su impacto se vaya a reducir de modo natural. Por eso el sector de la automoción continúa en busca de su santo grial: el ‘coche pluma’. Bajo peso, bajo consumo y baja contaminación. En el País Vasco se han puesto manos a la obra para contribuir a hacerlo realidad y ya empiezan a aportar las primeras piezas.

La clave pasa por investigar nuevos materiales para fabricar coches y que permitan reducir de modo significativo el peso de los automóviles del futuro. Un vehículo más ligero consumirá menos combustible y ello se traducirá en niveles de contaminación mucho más ajustados. En el nuevo centro de Investigación de Materiales Ligeros (Lightweight Competence Center-LCC) que se acaba de inaugurar en el Automotive Intelligence Center (AIC) de Amorebieta, Vizcaya, trabajan ya en combinaciones mixtas de materiales para adaptarlas al sector de la automoción. Lo hacen con técnicas propias del sector aeronáutico y espacial, con teorías utilizadas para la construcción de aviones y cohetes en los que el peso, la firmeza y la resistencia de los materiales se antojan esenciales.

Por cada 100 kilos menos de peso la emisión de CO2 de un vehículo se puede reducir hasta un 8%

Por el momento, los primeros clientes que se han alojado en este centro de investigación son Gestamp (Que ha ubicado su centro mundial de materiales en el AIC) y CIE Automotive pero está abierto a las multinacionales de la automoción de todo el mundo. El LCC trabaja ya con una conclusión: por cada 100 kilos de peso que se logre reducir a la estructura y maquinaria de un vehículo se habrá logrado que las emisiones de CO2 que emita a la atmósfera disminuyan entre un 4,5% y un 8%.

Piezas con un 40% menos de peso

En algunos casos, los ingenieros han logrado fabricar sus primeras piezas con nuevos materiales o con combinaciones de ellos, capaces de reducir en hasta un 40% su peso. Sólo es la antesala de un mercado, el del ‘coche pluma’ que en los próximos años revolucionará el sector de la automoción, uno de los motores del mundo y que en el caso de Euskadi cuenta con una importante implantación en la economía vasca. El AIC se ha convertido en un centro de generación de valor para el sector de la automoción en el que la innovación abierta permite a no pocas compañías del sector mejorar su competitividad mediante la cooperación de conocimiento.

Según la responsable de AIC, Inés Anitua, el mercado de los materiales avanzados aplicados a la automoción moverá nada menos que 59 billones de euros y lo hará a un ritmo de crecimiento del 13% anual en los próximos cuatro años. El LCC nace ofertado modernos equipos de investigación e instalaciones dirigidas al desarrollo de tecnologías vinculadas a los materiales. Un nuevo “Centro de aligeramiento” que sueña con dar con la clave que permita hacer realidad el vehículo más eficiente, más ligero, que menos consuma y menos contamine.

Sin duda la combinación de materiales en su fabricación será la clave de la apuesta. Actualmente el acero representa cerca del 40% del peso de un vehículo medio. Encontrar la fórmula de mejorar la presencia de nuevos materiales, como el composite, el aluminio o aceros más avanzados o incluso lograr combinaciones de materiales ajustados puede ser determinante para lograr la meta. “Este sector lleva los últimos siete años aligerando peso de modo importante. Lo hace manera más acuciante por el impacto que tiene en el medio ambiente. Es importante para el tipo de vehículos actuales pero también para cuando se extienda el vehículo eléctrico que todos buscamos que tenga más autonomía con sus baterías y ahí el peso es importante”, asegura Mikel Lorente, responsable Técnico de AIC.

El mercado de materiales avanzados para la automoción mueve 59 billones y crece a un ritmo del 13% anual

Por ahora, recurrir a los materiales más ligeros supone un incremento importante del precio de los automóviles, lo que limita su aplicación para la producción a gran escala. “Es evidente que el aluminio es más caro que el acero. Y que los aceros de alta gama lo son aún más o por ejemplo con composites en fibra de carbono. Por eso la tendencia actual es optar por un mix, por una combinación de materiales”. En este punto uno de los mayores avances que ya se está traduciendo en la fabricación de algunos componentes de vehículos pasa por reducir las piezas fabricadas de modo integral con un único material, para pasar a hacerlo “ensamblando distintos materiales, es decir fabricar componentes multimaterial”: “No eleva tanto el precio y permite reducir combustible y emisiones. En el caso de un coche eléctrico lo dota de mayor autonomía. Es un avance”.

Lorente asegura que el acero es el material con una mayor presencia en el mercado de la automoción. Junto a ello prolifera el empleo del aluminio y de “todo tipo de composites, como los polímeros u otro tipo de plásticos que habitualmente se emplean para cubrir el interior”. El plástico pronto dejará de ser un elemento sólo para embellecer interiores. Las investigaciones en este ámbito permiten hablar ya de plásticos tan resistentes que pueden emplearse para fabricar elementos de seguridad, estructurales, de los coches. De esta forma se podrá pasar “de aceros medios y de alta resistencia, más pesados, a composites”: “Esa es la transición que viene, pasar de plásticos decorativos a plásticos con propiedades propias de los aceros y los aluminios”, señala Lorente.

Objetivo: una ‘huella de carbono’ cero

Y no es sólo una idea, una previsión, ya existen prototipos o pequeñas tiradas de modelos cuya estructura es de plástico, cuyas pizas son fundamentalmente de fibra de carbono o su chasis se ha hecho con aluminio. Por ahora, por razones de coste, la siguiente fase pasa por combinar mejor los materiales para fabricar unidades más ligeras gracias a “soluciones híbridas” de materiales como el acero y la fibra de carbono.

Uno de los problemas de la ecuación que aún busca respuesta es el coste. Y en este campo los investigadores de materiales y los expertos en la fabricación de automóviles tienen la esperanza puesta en otros dos factores: reducir los tiempos de fabricación y promover mayor niveles de reciclabilidad de los materiales. Hay materiales como la fibra de carbono que no tiene altas tasas de reciclaje, por eso se investiga, se trabaja en fórmulas para poder reutilizar la fibra de carbono de modo más sencillo y abaratar así el coste, además de cumplir con los requerimientos propios de una economía circular”.

En LCC aspira a poder llevar al mercado soluciones en un tiempo razonable. Confía en que junto a las soluciones técnicas que se puedan aportar desde otros ámbitos, también los avances en la investigación de materiales para la fabricación de coches permitan cerrar el círculo hacia la quimera del ‘coche pluma’, el vehículo más liviano que permita reducir el impacto en nuestro planeta, “es objetivo es llegar a una huella de carbono cercana a cero, pero eso llevará tiempo”.