No sólo está aumentando el precio del gas natural. siguen aumentando. Los expertos coinciden en que es poco probable que se produzca una caída repentina.
¿Cuál es la causa de este pico? Es economía simple. El petróleo es caro porque la gente está dispuesta a pagar por él. Hace décadas, poseer un automóvil era un lujo en los países occidentales ricos. Ha cambiado. Actualmente, países como China e India están incorporando millones de nuevos conductores. El número de coches ha aumentado. Más demanda. Los precios son más altos.
Hay un lado oscuro en esto. El petróleo es limitado. Lo quemamos más rápido de lo que se forma. Las presiones para reducir el consumo, reducir la demanda y ampliar el exceso de oferta están aumentando.
Una de las formas más directas de reducir nuestra dependencia del petróleo es cambiar la forma en que conducimos. Los fabricantes de automóviles responden. Modificaron el motor de gasolina estándar. Introdujeron un híbrido. Están probando combustibles alternativos. Pero ¿cuál es la solución más eficaz? Ilumina el coche.
La física no miente. Menos masa significa menos energía para mover el vehículo. Piensa en llevar una mochila. Está vacío y es muy simple. Los ladrillos están amontonados y es muy agotador. Lo mismo ocurre con el motor. Cuanto más ligero sea el peso del transporte, mejor será la eficiencia del combustible.
Pero no se puede simplemente quitar el acero y esperar lo mejor. No se puede sacrificar la seguridad. La durabilidad no puede verse comprometida. Si su automóvil resulta dañado en un accidente, ningún aumento de MPG ayudará.
Aquí es donde entra en juego la fibra de carbono. Ya no es sólo una palabra de moda para los superdeportivos. Este es el material que resuelve la paradoja de la seguridad del peso.
¿Qué es la fibra de carbono?
La fibra de carbono es un polímero hecho de filamentos de carbono cristalinos delgados pero fuertes. Estos filamentos se agrupan y tejen para formar tela. Luego, el tejido se incrusta en una matriz de resina. ¿resultado? Material compuesto muy resistente y muy ligero.
Es más duro en peso que el acero. Más fuerte que el aluminio. Y no se oxidará.
¿Podría ser esta sustancia la clave para acabar con nuestra adicción al petróleo?
La fibra de carbono no es mágica. Es un material compuesto hecho de fibras de carbono microscópicas que son más delgadas que un cabello humano. Los hilos se retuercen hasta formar hilo, se tejen hasta formar una tela y luego se sumergen en resina. Imagínese un molde del tamaño de un adulto. Coloque la resina en el molde y agregue el endurecedor para curarlo y darle una forma permanente.
A los ingenieros les encanta. Es 5 veces más fuerte que el acero. Es el doble de difícil. Y el peso se reduce aproximadamente en dos tercios.
La mayoría de los coches utilizan acero. Sustituirlo por fibra de carbono reduce el peso del vehículo en un 60%. Es más que sólo un número. Esta es una forma directa de aumentar la eficiencia. El consumo de combustible ha disminuido un 30%. Las emisiones de gases de efecto invernadero se reducen entre un 10 y un 20 por ciento. No es necesario cambiar el motor. Obtendrá más millas por galón con el mismo equipo.
Cómo la fibra de carbono puede resolver la crisis del petróleo
El cálculo es fácil. Un coche más ligero requiere menos energía para moverse. Si los fabricantes construyen carrocerías más ligeras, podrán equiparlos con motores más pequeños y potentes. O podría cambiar a un sistema de propulsión eléctrico. La autonomía de la batería se amplía porque el coche ya no tiene un peso muerto significativo. Así es como funciona. Reduzca la masa, aumente la eficiencia y las opciones de motor versátiles. Esta sustancia es la manera de solucionar la crisis del petróleo.
Pero si es tan perfecto, ¿por qué no todos los coches se fabrican con él?
¿Es la fibra de carbono segura para la conducción diaria?
La seguridad es la preocupación número uno de los compradores. No ayuda si un automóvil que va a 160 mph se convierte en un panqueque a 50 mph.
La fibra de carbono dura mucho tiempo. En simulaciones de accidentes, ha demostrado un rendimiento equivalente al del acero. Sorprendentemente no se encoge. Absorbe los golpes. Todos los coches de carreras de F1 están fabricados en fibra de carbono. No se trata sólo de velocidad. Este es un requisito de seguridad. La cabina debe soportar fuerzas extremas. Si es lo suficientemente bueno para la F1, también lo es para las calles.
Cuellos de botella en la producción
Entonces tenemos los ingredientes. Tiene credenciales de seguridad. Ahorra combustible. El problema es la escala. Fabricar fibra de carbono lleva tiempo. caro.
No se puede sacar una cúpula de fibra de carbono de una prensa en 3 segundos como si fuera acero. El proceso incluye la aplicación de las capas a mano o a máquina, el curado en horno o autoclave y el corte adicional. Esto llevará varias horas. A veces incluso el día.
La acería sigue funcionando. Esto no se aplica a las piezas de fibra de carbono. El precio de la libra es alto. El precio del molde será mayor. Cada pieza requiere un molde preciso. ¿Quieres cambiar el modelo? Crea una nueva plantilla. ¿Quieres corregir un error? Rediseño.
Viabilidad económica y beneficios medioambientales
Los beneficios ambientales son reales. Ventajas técnicas probadas. No es así en economía.
La producción en masa requiere velocidad. La fibra de carbono requiere paciencia. Hasta que los procesos de fabricación sean más rápidos y más baratos, este material permanecerá en el ámbito del alto rendimiento. vehículos. Carreras. Un modelo de lujo con cantidad limitada.
La crisis del petróleo requiere una solución global. Cómo funciona la fibra de carbono. Pero no es fácilmente escalable. El acero es barato. Es muy rápido. Está en todas partes.
Así que estamos atrapados en el medio. Sabemos que el futuro es brillante. Sabemos que esta tecnología existe. No podemos construirlo lo suficientemente rápido como para salvar el planeta a un precio que el comprador promedio pueda pagar.
Quizás esto cambie. Probablemente no.
Por qué la fibra de carbono sigue siendo un material premium
Fui al vendedor hoy. No encontrarás mucha fibra de carbono al lado del Corolla. La lista de coches de producción que utilizan esto es corta. BMW M6. Chevrolet Corbeta ZR1. Ford GT. Audi R8. ¿Qué los une? precio. La mayoría comienza en $100,000 o más.
La fibra de carbono es cara y, por tanto, poco común. Hace diez años, este material costaba 150 dólares el kilogramo. El precio actual ronda los 10 dólares el kilo. Parece barato. Comparación con el acero. El acero cuesta menos de 1 dólar el kilo. La diferencia es enorme.
Los analistas dicen que la fibra de carbono necesita alcanzar los 5 dólares la libra para convertirse en algo común. El costo es el mayor obstáculo. Sin esta reducción, es poco probable que se convierta en una solución energética viable para las masas.
Una pesadilla de reciclaje
El precio no es el único problema. La gestión de residuos es un dolor de cabeza. Cuando se desecha un coche de acero, se derrite. El material de acero se puede utilizar para diversos automóviles y edificios. Este es un ciclo.
La fibra de carbono rompe el bucle. No se puede romper. Es difícil reciclar. El reciclaje debilita la fuerza de las fibras. La fibra de carbono recuperada de coches desguazados no es lo suficientemente fuerte como para fabricar coches nuevos. Este es un gran problema.
Más coches de fibra de carbono ahorrarían petróleo. También producen residuos que todavía no sabemos cómo gestionar.
Ahora la fibra de carbono es muy ligera. Muy duradero. Es seguro. Podría ayudar a resolver la crisis del petróleo. Pero es caro. Y el reciclaje es difícil. Por ahora, es sólo una pequeña pieza del rompecabezas energético. A esto se le suma un potente motor. Los materiales son más baratos. Mejores hábitos de conducción. Ésta es la verdadera solución.
Aluminio: ¿una alternativa práctica?
Los fabricantes de automóviles buscan materiales más ligeros y económicos. El aluminio cumple con este requisito. No tan fuerte como el acero. Pero es mucho más ligero.
Los fabricantes lo utilizan en piezas de motores. Algunas de las partes del cuerpo. No está disponible en todas partes. La fuerza es importante. Sin embargo, el aluminio se ha vuelto más común en los automóviles modernos debido a su bajo costo y ligereza.
Si quieres saber más, consulta los enlaces en la página siguiente.
Aluminio: ¿Otro ahorro de combustible?
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Enlaces más atractivos
- Estructura de carbono
-División de Transporte del Laboratorio Nacional de Oak Ridge
salir
-Kanelos, Mike. “Aparecen coches de fibra de carbono a diario” CNET. http://www.news.com/Here-comes-the-everyday-carbon-fiber-car/2100-1008_3-6114289.html
-Motavari, Jim. “¿Cuál es la eficiencia de combustión de un motor de combustión interna?” http://www.thedailygreen.com/living-green/blogs/cars-transportation/gas-mileage-limit-460513
-Laboratorio Nacional de Oak Ridge. “Los automóviles de fibra de carbono pueden poner a Estados Unidos en el camino hacia la eficiencia”. http://www.ornl.gov/info/press_releases/get_press_release.cfm?ReleaseNumber=mr20060306-00
– Bata, Doug. “El magnesio y el aluminio son claves para reducir el peso de los vehículos”. Noticias de diseño. http://www.designnews.com/article/CA6553122.html
– Woodyard, Chris. “La fibra de carbono brilla como un diamante”. Estados Unidos hoy. http://www.usatoday.com/money/autos/2005-07-25-carbon-fiber-usat_x.htm
– Soltec. “Carta del Presidente” http://www.zoltek.com/aboutus/ceo.php
