16 feb. 2011

Llega la era del aluminio como material conductor en vehículos eléctricos


Científicos e ingenieros de la Technische Universitaet Muenchen de Alemania han llevado adelante un proyecto de investigación que busca sentar las bases para el reemplazo del cobre por el aluminio, en su papel como material conductor en los sistemas eléctricos utilizados en los vehículos híbridos y 100% eléctricos. Entre otras ventajas, el aluminio es más liviano y económico que el cobre. Por Pablo Javier Piacente.

Un proyecto de investigación encarado en la Technische Universitaet Muenchen de Alemania busca crear las condiciones tecnológicas necesarias para el reemplazo del cobre por el aluminio como conductor en los sistemas empleados en coches eléctricos. La principal razón es que el aluminio tiene menos peso y es más barato en comparación con el cobre.

Los innovadores conectores eléctricos, basados en conductores de aluminio en lugar de cobre, permitirían un importante descenso en el peso de estos sistemas y reducirían su impacto económico. Los dispositivos de aluminio serían especialmente interesantes en los vehículos 100% eléctricos.

El trabajo de los especialistas alemanes, en el marco de un proyecto de colaboración entre la Technische Universitaet Muenchen e ingenieros del grupo BMW, ha sido difundido a través de un artículo publicado en el medio especializado Physorg.com y mediante una nota de prensa de la universidad alemana.

El avance cobra mayor importancia si tenemos en cuenta que la energía eléctrica y la electrónica están desempeñando un papel cada vez más trascendente en todo tipo de vehículos, no solamente en los híbridos o totalmente eléctricos. Actualmente, el cobre es el material conductor más elegido.

Desafíos superados

Sin embargo, en comparación con el aluminio resulta más pesado y caro. Los especialistas alemanes parecen haber hallado la fórmula para sustituir el cobre por el aluminio, optimizando intrincadas redes de suministro de energía. Considerando las ventajas antes mencionadas, no resulta conveniente que el cobre se siga utilizando como conductor en los nuevos vehículos eléctricos o semi-eléctricos.

Pero para que el aluminio pueda reemplazar al cobre en los sistemas de fuente de alimentación deben superarse una serie de retos tecnológicos. Principalmente, los inconvenientes están relacionados con el comportamiento del aluminio frente a temperaturas muy elevadas, una situación convencional en los automóviles.

Una alternativa posible sería el uso de elementos a base de aluminio en cables y dispositivos a base de cobre en las zonas de conexión, pero los problemas en esta opción también pueden ser muy complejos. Este tipo de cableado sería muy propenso a la corrosión y, por otra parte, unir cobre y aluminio no resulta del todo operativo.

Frente a esto, los ingenieros han desarrollado un innovador concepto de conexión eléctrica a base de aluminio, en el marco del proyecto conocido como Leiko. Sistemas que mejoran el comportamiento de fluencia del aluminio, principal inconveniente para su uso, garantizan una fuerza de contacto constante durante un período de diez años.


Pruebas y expectativas

Otro detalle que optimiza el funcionamiento de estos nuevos conductores de aluminio es una geometría especial en forma de cuña, que dada su forma mejora la conexión eléctrica. Asimismo, la aplicación ingeniosa de metales preciosos en la estructura disminuye los riesgos de corrosión.

Con el fin de determinar el comportamiento a largo plazo de los dispositivos de aluminio en los vehículos, se desarrollan pruebas tendientes a establecer el impacto que se produce a lo largo del tiempo sobre estos nuevos conductores eléctricos, como así también su adecuación a las duras condiciones del transporte automotor.

Los resultados finales se conocerán en 2012, pero las primeras conclusiones permiten determinar que la sustitución del cobre por el aluminio dará lugar a mejoras significativas en el peso, el costo y, en última instancia, en las emisiones contaminantes producidas por los vehículos.

De acuerdo a los responsables de este estudio, se espera que los sistemas de alta tensión empleados a bordo de la mayoría de los vehículos eléctricos estén desarrollados a base de aluminio para 2020. En consecuencia, con el nacimiento de otra década también comenzará una nueva era en el campo de los materiales conductores eléctricos utilizados en el sector automotriz.


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