Al estar sometido a constantes presiones para reducir los costes y el consumo de combustible, el sector del transporte se enfrenta a la necesidad de fabricar vehículos más ligeros y más eficientes en el consumo de combustible cada vez con más frecuencia. Este enfoque tendrá un efecto positivo en el medio ambiente. El acero avanzado de alta resistencia (AHSS, por sus siglas en inglés) ya está contribuyendo a la sostenibilidad medioambiental en todo el ciclo de desarrollo del producto, desde la producción del material hasta su uso y, finalmente el reciclaje al final de su vida útil.
Pregúntele a Jan-Olof Sperle, profesor y especialista en diseño ligero. Sperle está investigando cómo el AHSS consigue productos más ligeros y está ayudando a desarrollar métodos para evaluar fácilmente los efectos de la reducción en el impacto medioambiental y en los costes.
«El uso de acero de alta resistencia es una parte importante de la cadena que ayuda a reducir los costes de combustible y las emisiones de CO₂. Es un hecho que el acero de alta resistencia es una solución más sostenible que el acero convencional", afirma.
El uso de acero de alta resistencia en lugar de acero convencional en los vehículos reduce el peso de las piezas del vehículo mejoradas entre un 25 y un 40 por ciento. Como resultado, esto supone una cantidad menor de energía para propulsar el vehículo, lo que reduce el consumo de combustible y las emisiones de dióxido de carbono, al tiempo que aumenta la carga útil en vehículos de carga.
El potencial de la eficacia y la economía
«Los fabricantes de grúas y otro equipo sensible al peso fueron unos de los primeros que vieron el potencial del acero de alta resistencia», afirma Sperle. «Hoy podemos encontrar estas calidades de acero en muchos otros contextos, pero la comunidad al completo se beneficiaría si su uso aumentara aún más».
Si la flota europea de vehículos de carretera utilizara un millón de toneladas de acero avanzado de alta resistencia, en lugar de 1,3 millones de toneladas de acero convencional, se obtendría un ahorro de 8.000 kt en las emisiones de dióxido de carbono y 28.500 GWh de recursos energéticos; más del 90 por ciento de este ahorro está relacionado con el uso del vehículo. En resumen, esto significa que cada millón de toneladas de acero avanzado de alta resistencia utilizado en la flota europea de vehículos reduciría ocho millones de toneladas en las emisiones de CO₂.
Ante cifras como estas, ¿cómo es posible que no haya más empresas que utilicen el acero avanzado de alta resistencia?
Sperle opina que puede deberse a la falta de experiencia, conservadurismo y estándares anticuados. «Por otra parte, estamos viendo muchos cambios actualmente», afirma. «El debate cada vez más intenso sobre el medio ambiente y el clima pone claramente de manifiesto el peso como método para obtener resultados rápidos. Y esto es exactamente a lo que apunta esta investigación en su conjunto».
En base a un gran número de casos de estudio, Sperle muestra que duplicar el límite de elasticidad conlleva una reducción en el peso de aprox. un 30 por ciento en las zonas mejoradas de la estructura.
La proporción aumentada de acero de alta resistencia también significa que hacen falta menos recursos naturales para cada vehículo, lo que reduce las emisiones emitidas durante la producción del acero. Y el ahorro de combustible ayudará a reducir las emisiones al conducir el vehículo.
La sostenibilidad añade una nueva dimensión al diseño y a la producción
Hoy en día hay disponible información sobre materiales, diseño y técnicas de producción en relación con los aceros avanzados de alta resistencia. El proyecto de investigación de Sperle incluye la dimensión medioambiental.
«Para obtener el mayor efecto medioambiental posible, es importante que los conocimientos, las técnicas y los materiales sean de fácil acceso», comenta Sperle. "Esto significa, por ejemplo, que los descubrimientos científicos deben ser registrados como relaciones simplificadas entre las propiedades del acero, el peso de la estructura, las condiciones operativas y el medio ambiente".
¿El incremento de la resistencia puede traducirse en una reducción del peso? ¿El acero de alta resistencia puede proporcionar prestaciones mejoradas, incluyendo mayor capacidad de carga, resistencia a las colisiones, a los impactos, al desgaste y a la corrosión?
«Nuestros estudios muestran resultados positivos para el acero de alta resistencia en casi todos los contextos», afirma Sperle.
La solución más sostenible gana
Para los vehículos utilizados en las aplicaciones en las que el peso es un factor crítico, una reducción del peso puede traducirse directamente en un incremento de la capacidad de carga y en una reducción correspondiente del impacto medioambiental. El mayor descenso del consumo de energía se produce cuando los aceros de alta resistencia se utilizan en los trenes de las redes de metro, los camiones de la construcción y coches con trenes motrices personalizados. El ahorro de combustible es mayor cuando hay numerosas paradas en el trayecto, aceleraciones considerables, terreno escarpado y velocidades bajas y moderadas.
«El ahorro de peso en la producción de su vehículo realmente merece la pena», concluye Sperle.
(Algunas partes de la investigación se llevaron a cabo mediante la estrecha colaboración con la industria del acero, que ya utiliza algunos de los análisis de beneficios medioambientales y económicos en los manuales para diseñar y dimensionar los aceros de alta resistencia).
