Planteamientos como el desarrollo sostenible y el respeto a nuestro entorno, que en los últimos años se han visto reforzados con la realidad del cambio climático, favorecen cada vez más el estudio de métodos y materiales alternativos que minimicen el impacto ambiental de la actividad humana. Desde el Departamento de Ingeniería Química, Química Física y Química Orgánica de la Universidad de Huelva (UHU), el profesor José María Franco Gómez dirige un proyecto de investigación que trabaja en conseguir grasas lubricantes biodegradables.
El uso de aceites lubricantes en maquinaria está en numerosas ocasiones limitado, debido a factores como los rodamientos externos. Por ello se plantea la necesidad de una grasa semi-sólida que no se desprenda fácilmente de la pieza, minimizando así la frecuencia de lubricación y, por tanto, que mantenga durante más tiempo las condiciones óptimas de funcionamiento. Las grasas lubricantes que tradicionalmente se han utilizado en diversos sectores son, hoy por hoy, las que mayor rendimiento poseen, pero también las que plantean más problemas desde un punto de vista medioambiental, debido a componentes como los aceites sintéticos o derivados del petróleo y a espesantes formados por un ácido graso y un metal.
En este sentido, según comenta el científico de la Universidad de Huelva José María Franco, varios grupos de investigación extranjeros trabajan buscando nuevas opciones en cuanto a la base aceitosa de la grasa, usando un producto de origen vegetal y, por tanto, biodegradable, pero dejando de lado el jabón espesante metálico que, según la proporción en la que se utilice, puede suponer hasta el 20% de la formulación.
La finalidad última del proyecto iniciado desde la Onubense, financiado por la Dirección General de Investigación, del antiguo Ministerio de Educación y Ciencia (MEC), es diseñar una grasa lubricante cuyos componentes no contaminen, mediante la sustitución del aceite mineral por uno vegetal derivado de plantas como el girasol o el ricino, así como a través del uso de polímeros biodegradables que actúen como espesante que, en este estudio, tiene su base en la celulosa.
Actualmente, el trabajo dirigido por el profesor Franco se encuentra en una primera fase en la que se intenta desarrollar un polímero derivado de la celulosa que cumpla una serie de funciones, entre las que destaca la capacidad de gelificar el aceite. “En los resultados preliminares hemos visto que la celulosa, por sí sola, no funciona bien, algo que era de esperar” afirma el responsable del proyecto. Por ello, la línea de investigación abierta actualmente va encaminada a la modificación física y química de la pasta celulósica, denominada pasta Kraft, a la que se añaden grupos químicos que reaccionen con la celulosa y que le hagan tener mayor afinidad con el aceite para conseguir el efecto de gel deseado.
Una vez obtenido el polímero adecuado, el siguiente paso que se plantea en el proyecto de la UHU es probar cómo funciona éste en diversos aceites, ya que, según su origen, cambian las propiedades del mismo. “Si quieres un gel más o menos consistente, que se deforme más fácilmente durante la lubricación, etc., hay que jugar con varios factores como, por ejemplo, la cantidad de espesante o el peso molecular del mismo”, señala el investigador principal. Por todo ello, la optimización según la aplicación es una línea importante que ha de ser desarrollada, no siendo válida una única formulación sino que se necesitan varias alternativas que hagan posible un gel estable y aplicable a distintas necesidades. En este sentido, la última fase del proyecto va encaminada hacia la consecución de una grasa lubricante biodegradable con las características citadas y que funcione igual de bien que las tradicionales en la lubricación industrial buscando que se eviten pérdidas de grasa en un rodamiento o que disminuya la fricción y el desgaste, entre otros factores.
Sustituto de grasas tradicionales
Para José María Franco, la posibilidad de que la grasa lubricante en la que está trabajando sustituya en su momento a las tradicionales es, pese a ciertas dificultades, posible en algunas aplicaciones. A este parecer, el mayor inconveniente que se plantea en el cambio no es económico, como sucede en otro tipo de industrias, sino de rendimiento mecánico. Y es que, aunque los aceites vegetales pueden ser mejores lubricantes que los minerales, éstos les ganan en estabilidad y presentan un ciclo de vida más amplio, ya que, entre otras razones, el proceso de oxidación es más lento. Sin embargo, “aunque puedan funcionar algo peor, son medioambientalmente mejores”. Por ello, debido a una serie de regulaciones en la materia que cada vez se plantean más rigurosas, “llegará el momento en el que habrá que reemplazar algunos componentes de las grasas tradicionales, donde entra en juego todo esto”, señala el investigador.
Por otro lado, en cuanto al apartado económico, la producción de grasa lubricante vegetal con la fórmula que los científicos de la Onubense están desarrollando puede resultar más barata, por lo que respecta a la materia prima, la celulosa, cuyo precio es relativamente bajo, ya que no es un producto demasiado elaborado. En esta línea, una de las etapas que este proyecto se plantea durante su desarrollo pasará por el análisis de la influencia que tiene el origen o la procedencia de la celulosa. “No es lo mismo que la pasta proceda del eucalipto, el más utilizado para obtener pasta de celulosa”, señala José María Franco, “que si procede de un deshecho agrícola”, una línea de investigación abierta por otros miembros del departamento y que viene a subrayar, además del ecológico, el carácter sostenible del proyecto.
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