Futuro sostenible de la industria automotriz

A medida que se avanza en la electrificación de vehículos, los plásticos se han vuelto indispensables en la industria automotriz.

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La transición energética hacia la electrificación de los automóviles en la industria automotriz durante los próximos años es un hecho, muchos fabricantes ya han empezado a enfocar su producción a futuro en vehículos impulsados por energía eléctrica.

Actualmente, la industria plástica y la industria automotriz se ven afectadas y provocan cambios una en la otra. Si la industria automotriz necesita de algunos requerimientos puntuales para componentes internos, acude a la industria plástica por materiales que puedan cumplir esto y, ojalá, reducir costos al mismo tiempo. Ambas industrias aprenden una de la otra. Se trata de un pensamiento colectivo para crear nuevas soluciones que aporten valor y sean sostenibles a futuro.

El uso de plástico está acabando con el monopolio que previamente era del metal, en el uso de componentes para autos. Actualmente, la participación de productos plásticos en la industria automotriz es de un 15% en componentes, aproximadamente. Para 2040, se estima que esto aumente hasta un 50% con la electrificación de la industria automotriz y el cambio hacia un enfoque sostenible y de economía circular, según el experto Frank Schönberger, jefe del departamento de Síntesis y Formulación del Instituto Fraunhofer en Alemania. 

¿Cuál es el potencial de los plásticos?

Con el creciente uso de plásticos en la industria automotriz, surgen interrogantes cómo: qué áreas (dentro de los componentes del auto) tienen mayor potencial para ser reemplazadas con materiales poliméricos. Lo primordial es que debe darse un cambio en los requerimientos de las partes, en particular debido a la transición eléctrica, que genere un cambio en las propiedades de los materiales necesarios.

La batería (en el caso de los autos eléctricos) es uno de los componentes más costosos, pesados y complejos de elaborar. Buscar el reemplazo de algunos de sus componentes por materiales poliméricos puede hacer que se reduzca el peso y que el componente sea más seguro. “Hay un futuro brillante y prometedor en el uso de plásticos en la industria automotriz”, reporta el líder mundial de Marketing de SABIC, Dhanendra Nagwanshi.

¿Y qué hay de la sostenibilidad?

Schönberger ha mencionado que el polipropileno (PP) es el material más empleado para componentes del auto, y el polietileno (PE) en componentes del motor. Los materiales bioplásticos o reciclados tienen potencial de implementación en el área de componentes eléctricos debido a sus propiedades de conducción en el caso del PP o en poliolefinas. En el futuro, los biopolímeros o los reciclados pueden reemplazar al PP en materiales del interior del auto. Sin embargo, todo depende mucho de la aplicación donde se busque emplear o reemplazar un material plástico. 

Es clave implementar también tecnologías que permitan la reutilización del plástico producto de los componentes elaborados del auto, para asegurar la economía circular. Por ejemplo en las plantas manufactureras de Audi en Alemania, se ha empezado a implementar un plan piloto de ciclo cerrado de plásticos. Se utiliza para la recolección de plásticos de empaque de componentes pequeños, que después se tritura y se usa como filamento para impresoras 3D que producen ayudas de montaje para bujías, o-rings u otros componentes en el ensamblaje. 

Esto permite no solo la reutilización del material de manera inteligente, sino de tener procesos que busquen el ahorro energético en planta.

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La clave para el desarrollo

La manufactura aditiva y la impresión 3d de componentes plásticos para autos puede ser crucial en los cambios y avances en los años venideros, según Richardson. Una de las cosas más importantes del uso de estas tecnologías es que se puede reducir el costo de las piezas de repuesto: Se eliminan los costos logísticos y de transporte de las piezas plásticas de repuesto al instaurar un centro compacto de impresión 3d en los talleres asociados a los concesionarios donde cada pieza que se necesite pueda ser manufacturada en poco tiempo, según las necesidades de cada cliente.

Esto, a su vez, elimina también los costos de mantener un inventario completo de cada pieza para cada modelo de auto y almacenar una gran cantidad de piezas (es decir, menos necesidad de espacio). Vale la pena enfocarse hacia estas tecnologías para la elaboración de piezas de fábrica en las principales plantas automotrices y continuar innovando constantemente en esta particular aplicación. La idea es llegar al punto en el que el cliente sienta que está viendo o sintiendo cuero, cuando en realidad el componente es de plástico.

Un ejemplo de la utilización de la manufactura aditiva en la industria automotriz en la actualidad viene de la mano de SABIC y Dongfeng Motors, que han colaborado mutuamente en la construcción de una solución híbrida (hecha con la resina STAMAX de PP con fibra de vidrio de SABIC y con compuestos laminados de fibra de vidrio por medio de manufactura aditiva) en la forma de una caja de herramientas liviana para ser montada en camiones de carga. A comparación de la misma caja hecha en acero, esta solución es un 30% más ligera en peso. 

Además, las aplicaciones automotrices para esta solución híbrida con resina STAMAX pueden incluir puertas traseras, asientos, módulos frontales y carcasas de baterías para vehículos eléctricos, según informa la empresa de Arabia Saudita.

Una nueva perspectiva

Los materiales plásticos en décadas pasadas eran vistos como “la solución barata”, un medio por el cual se podían abaratar costos y construir vehículos más asequibles sacrificando un poco su aspecto. Ahora, esto ha cambiado gracias a plásticos de alto rendimiento, que han mejorado mucho en el aspecto visual y pueden emplear los plásticos en componentes de mayor manera sin afectar en absoluto el aspecto “premium” de los autos. Esto significa que se está ganando en costos al emplear estos materiales plásticos y ofrecer los autos a un precio de alta gama.

El panorama de sostenibilidad y cero emisiones ha hecho que no sólo se implementen medidas gubernamentales para obligar a la industria al uso de materiales bioplásticos, reciclados y una economía circular, sino que el usuario final también ha cambiado su perspectiva de consumo y se ha decidido por adquirir sólo aquellas tecnologías que incluyan un plan de sostenibilidad en su desarrollo. De esta manera, se impulsa desde ambos lados la sostenibilidad y se implementa de manera más acelerada en la industria, al ser un tema de preocupación general.