Múnich. La transformación de la industria automotriz no depende únicamente de electrificar los vehículos. También implica replantear la manera en que se obtienen, utilizan, producen y reciclan los materiales que forman parte de cada automóvil. En este sentido, BMW Group acaba de completar un proyecto de investigación que podría tener una influencia importante en la fabricación de sus futuros modelos.
Durante tres años, el Grupo BMW, junto con empresas especializadas e instituciones de investigación, trabajó en el proyecto “Materiales Sostenibles para Automóviles del Futuro” (FSCM), una iniciativa enfocada en encontrar nuevas soluciones para reducir la huella de carbono y avanzar hacia una economía circular dentro de la industria automotriz.
El proyecto no se quedó únicamente en la investigación de laboratorio. Uno de sus principales objetivos fue desarrollar soluciones que pudieran acercarse a las condiciones de una producción en serie, demostrando que los materiales reciclados y los nuevos conceptos de diseño pueden incorporarse a vehículos sin sacrificar seguridad, calidad o funcionalidad.
El resultado fue una investigación dividida en cuatro grandes áreas: plásticos, metales, digitalización y diseño para la circularidad. Cada una aborda un problema diferente, pero todas persiguen el mismo objetivo: utilizar los recursos de manera más eficiente y mantener los materiales dentro del ciclo productivo durante el mayor tiempo posible.
BMW busca que los materiales reciclados lleguen a la producción en serie
Uno de los principales retos para la industria automotriz consiste en aumentar el uso de materiales reciclados sin comprometer las características que necesita un vehículo moderno. No basta con que un material sea más sostenible; también debe cumplir con estrictos requisitos de resistencia, calidad, seguridad, apariencia y costos de producción.
Precisamente por ello, el proyecto FSCM buscó llevar las soluciones desarrolladas más cerca de una aplicación real.
En el área de los plásticos, BMW y sus socios analizaron diferentes posibilidades para reducir las emisiones de CO₂ equivalente asociadas con componentes de gran tamaño. Entre las soluciones estudiadas estuvieron materiales reciclados provenientes tanto de productos utilizados anteriormente como de residuos generados durante los procesos de fabricación.
También se exploraron conceptos de ciclo cerrado, en los que los materiales procedentes de vehículos que han llegado al final de su vida útil pueden volver al proceso productivo.
Los investigadores desarrollaron materiales con menores emisiones de CO₂ equivalente para componentes como soportes del panel de instrumentos, luces y paneles de revestimiento. Posteriormente, estas soluciones fueron sometidas a pruebas para compararlas con componentes utilizados en vehículos de producción.
Los resultados fueron especialmente positivos en determinadas aplicaciones. Por ejemplo, los soportes del panel de instrumentos y las luces traseras pudieron incorporar soluciones con un contenido reciclado considerablemente mayor.
Sin embargo, el proyecto también permitió identificar los límites actuales de esta tecnología. En componentes donde la seguridad o las características ópticas son especialmente importantes, los materiales reciclados todavía pueden no alcanzar el nivel de los plásticos vírgenes.
Esta conclusión también resulta importante: avanzar hacia una producción más sostenible no significa sustituir todos los materiales convencionales de manera inmediata, sino determinar dónde puede utilizarse material reciclado de forma segura y eficiente y dónde todavía se necesita investigación.
Menos acero y aluminio, pero sin comprometer la seguridad
Los metales representan otro de los grandes desafíos para la industria automotriz. El acero y el aluminio son fundamentales para la estructura de los vehículos, especialmente en aquellas zonas donde la resistencia y la protección de los ocupantes son prioritarias.
Por ello, el proyecto FSCM trabajó en dos caminos paralelos: utilizar una menor cantidad de material mediante nuevos conceptos de componentes y aumentar la proporción de metales reciclados.
La idea es sencilla, aunque técnicamente compleja. Si un componente puede cumplir con las mismas funciones utilizando menos material, se pueden reducir los recursos necesarios para fabricarlo. Al mismo tiempo, sustituir materias primas primarias por materiales reciclados puede disminuir el impacto ambiental asociado con su producción.
Las demostraciones realizadas durante el proyecto incluyeron estructuras de carrocería relevantes para la seguridad. Los resultados mostraron que es posible hacer un uso más eficiente de los materiales sin comprometer las exigencias relacionadas con la seguridad en caso de colisión ni los estándares de calidad.
Esto es especialmente relevante porque demuestra que la sostenibilidad no tiene por qué estar enfrentada al desempeño de un vehículo.
La clave está en desarrollar materiales y componentes capaces de cumplir con las mismas exigencias utilizando los recursos de una manera diferente.
La digitalización también forma parte de la economía circular
Aunque hablar de sostenibilidad automotriz suele llevar inmediatamente a pensar en materiales reciclados, FSCM también puso especial atención en una herramienta que será cada vez más importante para la industria: los datos.
Dentro del proyecto se desarrollaron herramientas digitales destinadas a facilitar la incorporación de materiales sostenibles en las diferentes etapas del desarrollo de un vehículo.
Uno de los elementos principales fue una plataforma digital capaz de recopilar y comparar información relacionada con las propiedades de los materiales, los resultados de las pruebas y diferentes criterios de sostenibilidad.
Esto puede parecer un aspecto secundario, pero tiene una importancia considerable. Para que un nuevo material pueda llegar a un vehículo de producción, los ingenieros necesitan conocer con precisión sus características y sus límites de aplicación.
Una plataforma que concentre esta información permite evaluar desde las primeras etapas si determinado material puede ser utilizado, qué porcentaje de contenido reciclado puede incorporar y bajo qué condiciones mantiene las características necesarias.
De esta manera, la digitalización puede convertirse en un puente entre la investigación y la producción en serie.
Para BMW, el objetivo no es únicamente desarrollar materiales más sostenibles, sino crear procesos que permitan identificarlos, evaluarlos y utilizarlos de manera más rápida y confiable.
Diseñar pensando en el final de la vida del vehículo
Quizá uno de los conceptos más interesantes del proyecto FSCM sea el de Diseño para la Circularidad.
Tradicionalmente, el diseño de un automóvil se concentra en aspectos como funcionalidad, seguridad, ergonomía, fabricación y apariencia. El enfoque de circularidad propone incorporar desde el principio otra pregunta: ¿qué ocurrirá con estos materiales cuando el vehículo termine su vida útil?
A partir de esta idea, los investigadores desarrollaron conceptos orientados a reducir el uso de materiales, integrar diferentes funciones en un mismo componente y facilitar la separación y el reciclaje al final de la vida útil.
Entre los demostradores desarrollados se encuentran un concepto de asiento tipo butaca, una cabina fabricada con madera y corcho y un nuevo concepto de panel de puerta.
Este último es especialmente interesante porque integra una función estructural para soportar elementos como la manija interior y el reposabrazos. La intención es demostrar que un diseño pensado para la circularidad puede reducir materiales y permitir el uso de alternativas diferentes sin dejar de ofrecer una elevada protección para los ocupantes.
El concepto cambia, por tanto, la manera de entender la sostenibilidad.
No se trata solamente de buscar un material reciclado para sustituir otro. También se trata de diseñar el componente desde el principio para utilizar menos recursos y facilitar su recuperación posteriormente.
El BMW iX3 ya lleva estas ideas a la producción
Uno de los aspectos más importantes de la investigación es que sus resultados no permanecen exclusivamente en el ámbito de los prototipos.
BMW señala que los principios desarrollados en FSCM ya encuentran una aplicación concreta en los modelos de la Neue Klasse, entre ellos el nuevo BMW iX3.
De acuerdo con la información proporcionada por BMW, aproximadamente un tercio del nuevo BMW iX3 50 está compuesto por materiales reciclados.
Entre los ejemplos se encuentran componentes de fundición de aluminio como los cojinetes de pivote y los soportes de rueda, estos últimos con un contenido de material reciclado del 80 %. También se mencionan llantas de fundición de aluminio con un 70 % de aluminio reciclado.
Más allá de las cifras, esto muestra hacia dónde apunta BMW con su nueva generación de vehículos.
La electrificación es uno de los pilares de la Neue Klasse, pero no es el único. La arquitectura eléctrica, el software, la digitalización y ahora también la manera en que se utilizan los materiales forman parte de una transformación mucho más amplia.
El nuevo iX3 se convierte así en un ejemplo de cómo algunas de las investigaciones realizadas durante años pueden comenzar a trasladarse a vehículos que llegan a producción.
¿Qué significa esto para el futuro de BMW?
El proyecto FSCM concluye después de tres años, pero sus resultados apuntan hacia una transformación que apenas comienza.
BMW busca establecer una estrategia en la que los materiales puedan conservar su valor durante varios ciclos de vida, reducir la dependencia de materias primas primarias y aumentar progresivamente el uso de materiales reciclados de alta calidad.
Para conseguirlo, la compañía está trabajando en diferentes etapas de la cadena de valor. Desde el desarrollo de nuevos materiales hasta el diseño de componentes, pasando por herramientas digitales que permiten conocer y comparar sus características.
El gran desafío será conseguir que estas soluciones puedan escalarse de manera eficiente a una producción automotriz de gran volumen.
La investigación FSCM demuestra que algunas de ellas ya están suficientemente maduras para acercarse a ese objetivo. Al mismo tiempo, también deja claro que todavía existen aplicaciones donde los materiales reciclados necesitan evolucionar antes de sustituir completamente a los materiales convencionales.
Esto resulta particularmente importante en una industria donde cada componente debe responder a exigencias muy específicas.
Una nueva forma de entender la sostenibilidad automotriz
La evolución de BMW hacia una producción más circular muestra que el futuro del automóvil eléctrico no estará definido solamente por la batería o la autonomía.
La próxima generación de vehículos también tendrá que responder a preguntas relacionadas con los materiales, los procesos de fabricación y el destino de cada componente una vez que el automóvil termine su vida útil.
El proyecto FSCM representa un paso en esa dirección al demostrar que la investigación puede convertirse en soluciones cercanas a la producción y, posteriormente, llegar a vehículos de serie.
En el caso de BMW, el nuevo iX3 es uno de los primeros ejemplos de esta transición. Su utilización de materiales reciclados muestra que la circularidad puede dejar de ser únicamente un objetivo de investigación para convertirse progresivamente en parte de la fabricación de automóviles.
Para la industria, el reto será continuar cerrando esos ciclos sin comprometer la seguridad, el desempeño y la calidad que los consumidores esperan.
Y para BMW, la apuesta parece clara: el automóvil del futuro no solo tendrá que consumir menos energía durante su uso, también deberá aprovechar mejor los recursos desde el momento en que comienza a fabricarse hasta mucho después de que deje de circular.
Fuente: BMW Group