FUCHS ya está investigando las soluciones del mañana
Los requisitos técnicos y legales planteados a los lubricantes, tales como el reglamento REACH, se volverán más estrictos. Esto aumentará la demanda de lubricantes de alto rendimiento y conducirá a una mayor especialización e individualización de los productos.
Los nuevos materiales de alto rendimiento, como plásticos, materiales revestidos o aleaciones de titanio y aluminio, que son utilizados en los sectores de la ingeniería aeroespacial y médica, requieren fluidos de procesamiento innovadores con nuevas propiedades. En el sector de la automoción, los motores cada vez más potentes están aplicando mayores cargas sobre las transmisiones y aumentando los requisitos para el aceite utilizado. Los principales desafíos en el sector, como la construcción de peso ligero, el ahorro de combustible y la mayor cantidad de motores eléctricos, están exigiendo grasas y fluidos innovadores.
La urgencia de ciertos temas relevantes para la sociedad y el medioambiente, como el cambio climático o la escasez de recursos, requiere nuevos enfoques dentro de la cadena de valor añadido. Algunos temas clave son la reducción de CO2, eficiencia energética, eficiencia de combustible, recursos renovables y reciclaje. FUCHS hace frente a estos desafíos.
FUCHS participa activamente en intensas investigaciones en colaboración con numerosos socios
Los ácidos grasos de cadena media se utilizan en numerosos productos FUCHS: los ésteres basados en ellos son conocidos por sus buenas propiedades frente a las bajas temperaturas y resistencia al envejecimiento y se valoran por su "comportamiento casi natural"; en otras palabras, su uso también contribuye a una producción rentable. La desventaja: las fuentes europeas sostenibles de estos ácidos grasos especiales son escasas. Hoy en día, el ácido cáprico, el caprílico y el ácido cáprico (los llamados aceites de cabra, del latín capra = cabra) se obtienen principalmente del aceite de palmiste importado de los trópicos. Por ello, FUCHS no dudó en participar en el proyecto "Ácido cáprico y caprílico de base biológica - producción, purificación, estrategia de comercialización - CapAcidy", financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación, que concluyó con éxito a mediados de 2019.
El Premio a la Innovación en Biogás 2019, dotado con 10.000 euros, se otorgó a los investigadores Maria Braune, del Centro Alemán de Investigación de la Biomasa, y a la Dra. Heike Sträuber, del Centro Helmholtz de Investigación Ambiental, por el proceso que desarrollaron para producir ácidos grasos de cadena media a partir del sustrato de fermentación de las plantas de biogás. Con esto todos salen ganando: por un lado, los operadores de las plantas ganan nuevos clientes y pueden comercializar sus productos de manera más eficaz, mientras que por otro lado, la industria química puede utilizar materias primas locales renovables para su producción. Ahora que el proyecto se ha completado, FUCHS, como socio industrial, está probando las posibles aplicaciones en la empresa, centrándose principalmente en el desarrollo posterior del proceso técnico, pero también en la especificación de los ácidos grasos generados.
El desgaste y el consumo de energía de las máquinas aumentan dramáticamente si no están óptimamente lubricadas. Sin embargo, en muchas aplicaciones no es posible una lubricación ideal, por ejemplo, en cadenas de transmisión de motocicletas o en maquinaria agrícola. Los doce asociados en el proyecto "Caracterización de sistemas de lubricación de revestimientos de eficiencia optimizada (CHEOPS3)", que comenzó en 2015 y fue financiado por el Ministerio Federal de Economía y Energía alemán, se centraron en la reducción constante de la fricción a fin de mejorar la eficiencia energética y de recursos de diversos motores, también en el ámbito de la movilidad eléctrica. Aquí, FUCHS pudo lograr una fricción significativamente menor en varias aplicaciones con la ayuda de los nuevos fluidos que contienen agua, contribuyendo así al éxito del proyecto. Tras la finalización del proyecto de investigación a finales de octubre de 2019, FUCHS probará esta tecnología completamente nueva con sus clientes para averiguar qué requisitos técnicos son necesarios y sensatos para el uso de lubricantes a base de agua en la producción de accionamientos.
Para CHEOPS3, FUCHS y sus socios se basaron en la experiencia adquirida en proyectos anteriores, como por ejemplo PEGASUS. Los proyectos de investigación conjunta iniciados en 2009 también tenían por objeto aumentar la eficiencia energética en la cadena cinemática de los automóviles de pasajeros (motor, transmisión, cojinetes) y promover el ahorro de combustible mediante la investigación de soluciones para materiales y lubricantes.
El 9% del consumo mundial de energía podría ahorrarse con la ayuda de la Superlubricación: alrededor de un teravatio hora al año sólo en Alemania. En los sectores del transporte y la industria, responsables de un tercio del consumo energético de este país, las emisiones de CO2 podrían reducirse en 370.000 toneladas métricas.
Superlubricidad significa que los componentes individuales se deslizan unos sobre otros prácticamente sin fricción (el coeficiente de fricción es inferior a 0,01). En el motor de combustión interna, sin embargo, es difícilmente alcanzable desde la perspectiva actual debido al llamado efecto de enmascaramiento, en el que los ingredientes activos individuales necesarios del aceite del motor bloquean el mecanismo activo en determinadas condiciones. Por eso resultan interesantes otros ámbitos de aplicación, como las cadenas de transmisión, los accionamientos eléctricos de ejes o los cojinetes.
El proyecto CHEPHREN, en el que han aunado sus fuerzas partners de la investigación y la industria, entre ellos la Universidad Técnica de Múnich, BMW y los Institutos Fraunhofer de Tecnología de Materiales y Radiación y de Mecánica de Materiales, trabaja en la búsqueda de fórmulas que permitan utilizar el aceite en estos y otros muchos campos. El proyecto está financiado por el Ministerio Federal de Economía y Acción por el Clima (BMWK).
El papel de FUCHS consiste en optimizar y desarrollar lubricantes, fluidos base y tecnología de aditivos con respecto a los efectos reductores de la fricción en contacto con diferentes sistemas de recubrimiento y plásticos expuestos tribológicamente.
Los equipos de investigación también tienen previsto crear bases de datos para poder predecir con mayor exactitud la vida útil de los sistemas técnicos en el futuro. El objetivo es desarrollar enfoques universales que puedan utilizarse para transferir rápidamente la Superlubricidad a las aplicaciones del mundo real.
Los espesantes y los aglutinantes son indispensables para la producción de los lubricantes actuales, lo que se utilizan generalmente son productos derivados del petróleo. Desde octubre de 2017, FUCHS ha estado trabajando con tres socios de las industrias química y biotecnológica en la investigación de una alternativa más compatible con el medio ambiente. El proyecto "Ingredientes de base biológica hechos a medida para una bioeconomía competitiva (PHAt)", que cuenta con el apoyo del Ministerio Federal de Educación e Investigación que ayuda a financiarlo, se centra en los "polihidroxialcanoatos" (PHA), biopolímeros que son biológicamente degradables. Algunas especies de bacterias producen diferentes PHA como parte de su metabolismo energético. El reto del proyecto PHAt es ahora modificar químicamente los polímeros obtenidos, optimizar sus propiedades de espesamiento y reticulación y probarlos en diferentes aplicaciones. El objetivo para el final del proyecto, a finales de septiembre de 2020, es integrar las nuevas materias primas en lubricantes adecuados para diversas aplicaciones, desde tractores hasta turbinas eólicas.
El proyecto «Pegasus» del Ministerio Federal Alemán de Economía y Tecnología es un proyecto conjunto de investigación iniciado en 2009 para aumentar la eficiencia energética en los trenes de transmisión de los vehículos de pasajeros (motor, transmisión, rodamientos). Diez empresas e institutos están investigando soluciones de materiales y lubricantes para fomentar el ahorro de consumo de combustible.
La alianza de investigación «Proteínas tecnofuncionales» del Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación (BMBF) está investigando las relaciones de estructura-función de las proteínas vegetales no adecuadas para la producción de alimentos o piensos. El proyecto se centra en el uso de proteínas modificadas como aditivos en el marco de la fabricación de lubricantes. Las proteínas de este tipo se pueden obtener de materiales residuales de la agricultura. El proyecto se encuentra en la segunda fase de financiación (2017 a 2020).
Cada día, la industria y la vida cotidiana producen enormes cantidades de flujos residuales ricos en carbono. Hasta ahora, apenas se ha explotado materialmente el potencial que ofrecen. Materiales residuales como los desechos domésticos e industriales, los lodos de depuradora o las aguas residuales industriales son fuentes prometedoras para la producción de materias primas de base biológica para la industria química. Estos residuos ricos en carbono también incluyen la grasa usada, que puede encontrarse en grandes cantidades en restaurantes y bares. El refinamiento biotecnológico de la grasa de freír para producir nuevas materias primas de alta calidad para lubricantes era el objetivo de un subproyecto en el marco de la alianza estratégica «Huella de Carbono Cero» (ZeroCarbFP). El aceite de cocina usado resultó ser especialmente interesante para FUCHS, ya que aún contiene la mayor parte de las grasas y aceites naturales con los que se fabricó. El especialista en lubricantes se asoció con la empresa de biotecnología BRAIN AG, con sede en Zwingenberg, para seleccionar y refinar cuidadosamente las sustancias contenidas en la grasa de fritura. De este modo, se identificaron algunas moléculas muy prometedoras para FUCHS, que se consideraron materias primas para un importante grupo de productos. En la tercera fase del proyecto ZeroCarbFP, que comenzó en febrero de 2020, está prevista la producción a gran escala de las moléculas objetivo. ZeroCarbFP está financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania.