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Jun 14, 2023

Smithers comparte 4 tendencias que cambian y desafían a la industria automotriz

FAIRLAWN, Ohio—Al igual que los puntos inversamente relacionados en el triángulo "mágico" del neumático,

FAIRLAWN, Ohio—Al igual que los puntos inversamente relacionados en el triángulo "mágico" de los neumáticos, la sostenibilidad y el rendimiento pueden ser difíciles de conciliar.

Mientras que algunos materiales pueden ser recuperados, circulares o reciclables, a menudo son representativos del material polimérico que se utilizó en el proceso de recuperación. Como tal, los productos reciclados pueden no cumplir con los umbrales de rendimiento necesarios.

Brad Sellers, consultor asociado en la División de Ciencia e Ingeniería de Materiales de Smithers, con sede en Akron, destacó algunos de los innumerables materiales que pueden ayudar a hacer posible tanto la sostenibilidad como el rendimiento 10 de mayo, el primer día de la Conferencia Rubber in Automotive organizada por Rubber News .

Su amplia charla, "Formaciones de caucho sostenibles para un alto rendimiento", se centró en métodos de producción de negro de humo más ecológicos, ingredientes de neumáticos sostenibles y nueva tecnología de materias primas, todo en el inicio de la reducción de peso (y los vehículos eléctricos).

"Cuando hablamos de sostenibilidad, hablamos de lo que la impulsa, y ese es el medio ambiente, los inversores, los empleados y los consumidores", dijo Sellers. "Necesitamos ver el panorama general para avanzar... porque es un delicado equilibrio entre rendimiento, sostenibilidad y consecuencias no deseadas".

Aquí hay cuatro conclusiones de la charla de Sellers.

En su estudio "El futuro de los neumáticos ecológicos hasta 2027", Smithers identifica las tendencias de los materiales en elastómeros, rellenos y otros productos químicos, encabezados en parte por los silanos, que son "críticos para la reducción de la resistencia a la rodadura de los neumáticos ecológicos".

En resumen, es fundamental comprender las tendencias de los materiales en el enigma del rendimiento de la sustentabilidad, dijo Sellers, ya sean tendencias específicas de los neumáticos o aquellas que rodean la composición de los elastómeros y rellenos automotrices.

Las opciones de sostenibilidad para los sustitutos de NR incluyen la planta de guayule y el diente de león ruso, ambas plantas abundantes que se pueden cultivar donde no se pueden cultivar otros compuestos de caucho natural.

"Un beneficio adicional aquí es que estas son áreas que pueden no ser adecuadas para (cultivar) alimentos, por lo que no compiten con los cultivos alimentarios", dijo Sellers.

Además de las fuentes alternativas de NR, Smithers ha identificado cuatro métodos más sostenibles para la producción de negro de humo, incluidos los métodos CB recuperados de pirólisis de neumáticos, CB circular, pirólisis de metano y CB renovable.

"La pirólisis de metano, en particular, es interesante ya que utiliza hidrógeno para ayudar a producir energía", dijo Sellers. Este tipo de material puede sustituir a los grados actuales de CB.

Finalmente, la sílice de cáscara de arroz puede ser la opción más prometedora como relleno para ayudar a reducir la resistencia a la rodadura.

"Hay una gran oferta de este producto de desecho para sustituir por completo a la sílice (sintética) en la industria de los neumáticos", dijo Sellers.

Los factores internos en el desarrollo de un neumático más ecológico incluyen los objetivos de sostenibilidad de la empresa, el consumo de energía, el abastecimiento de materias primas y la reciclabilidad, dijo Sellers.

Las presiones externas pueden provenir de las tendencias tecnológicas de los biocombustibles, las opciones del tren motriz, las emisiones y el costo de la banda de rodadura de los neumáticos, entre muchas otras complejidades.

Es seguro que la tecnología de las materias primas desempeñará un papel fundamental.

"Los neumáticos pueden tardar años en desarrollarse, por lo que la velocidad de comercialización realmente no existe con el producto", dijo Sellers. "En el pasado, el caucho molido de los neumáticos al final de su vida útil solo se usaba para reemplazar el relleno.

"Ahora, hay nuevos procesos disponibles que permiten reemplazos más grandes (caucho molido) en compuestos de caucho. Esto tiene el potencial de un flujo de desperdicio cero para la industria del caucho".

Además, están disponibles resinas especiales basadas en tall oil crudo y sulfato de trementina crudo.

"Y estos brindan un valor sostenible, ayudando a numerosas industrias a reemplazar las fuentes basadas en combustibles fósiles con soluciones renovables que ofrecen un rendimiento inigualable".

A medida que la industria automotriz cambia a vehículos eléctricos y vehículos híbridos de batería y se aleja de los motores de combustión interna, los OEM necesitan opciones más sostenibles para probar y trabajar con productos.

"Mejorar el rendimiento del vehículo ha sido tradicionalmente un área de enfoque clave (para los OEM)", dijo Sellers. "Esto incluye mejorar la eficiencia del combustible, la durabilidad de la banda de rodadura de los neumáticos con menos reemplazos necesarios y la capacidad de carga, dadas las iniciativas de aligeramiento".

A su vez, el cambio a los vehículos eléctricos, al igual que sus primos heredados, requerirá un equilibrio del triángulo de rendimiento entre desgaste, agarre y resistencia a la rodadura.

“Estamos viendo una tendencia a que los OEM apoyen el deseo de un alcance más largo y un peso reducido”, dijo. "Los compartimientos de la batería con sellos y juntas están cambiando y hay materiales alternativos para las líneas de refrigerante".

Y en el sistema circulatorio de un EV, que ya no tiene aceites tóxicos ni gasolinas, las líneas de refrigerante para el compartimiento de la batería son una consideración importante para los ingenieros de materiales.

"Necesitamos asegurarnos de que esta opción de sostenibilidad no esté causando consecuencias no deseadas", advirtió Sellers.

Los vehículos eléctricos han impulsado cambios en el material de las mangueras hacia el nailon y el EPDM, utilizando conexiones rápidas y algunas abrazaderas.

Y las configuraciones de la línea de mangueras en los EV requieren recorridos más largos, lo que significa que los ingenieros deben considerar tasas de flujo de bomba más altas, dijo Sellers.

El Proyecto de la Industria de Neumáticos, llevado a cabo por los 12 principales fabricantes de neumáticos miembros de la Asociación de Fabricación de Neumáticos de EE. UU. y otras entidades gubernamentales, se centra en 6ppd (y su vástago relativamente desconocido 6ppd-quinona, que está matando al salmón coho en el Noroeste del Pacífico), el diente de león y guayule y una serie de otras alternativas de producción y materiales más ecológicas en el futuro.

"Entonces, ¿cómo deben adaptarse las pruebas?" Preguntaron los vendedores. "¿Necesitamos observar la resistencia a la rodadura en frío? ¿O cómo se ve afectado el desgaste de la banda de rodadura? Con los vehículos eléctricos, las personas tienen que reemplazar los neumáticos con mucha más frecuencia de lo que pensaban originalmente".

Un informe reciente de JD Power lo confirma, según una historia de Rubber News del 30 de mayo, en la que los propietarios de vehículos eléctricos denuncian a los fabricantes de neumáticos OE por desgaste de la banda de rodadura lamentablemente de bajo rendimiento.

"Hay mucho impulso en el mercado en este momento", dijo Sellers. "Se están analizando muchas opciones. Necesitamos ofrecer pruebas que impulsen la sostenibilidad lo más lejos posible sin tener consecuencias no deseadas".

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