Los motores eléctricos pronto podrían despedirse parcialmente de las tierras raras y, con ellas, de China. Según consigna EcoInventos, el país asiático cuenta con el 90% del dominio sobre el mercado global de tierras raras. Controla tanto su extracción como su refinamiento.
Recursos como el neodimio, el disprosio o el terbio resultan vitales para la fabricación actual de motores eléctricos, aerogeneradores y diversos aparatos electrónicos. Esta dependencia global de China hace que la industria se vea involucrada un contexto geopolítico tenso, con fluctuaciones de precios y restricciones comerciales.
El auge de la movilidad eléctrica y las energías renovables ha hecho que las tierras raras tomen más importancia que nunca. Pero ¿qué pasaría su pudiéramos hacer lo mismo sin ellas? Ese momento todavía no ha llegado una startup californiana ya ha dado el primer paso.
Motores eléctricos sin tierras raras: parece una utopía, pero ya se ha hecho realidad
Mientras la polémica por la minería de las tierras raras continúa, ha salido a la luz el nuevo gran invento de la empresa californiana Conifer Motors. Ha sido capaz de desarrollar motores eléctricos sin tierras raras utilizando imanes de hierro y diseño en forma de disco.
Con este aparato, propone una opción audaz: descartar de forma completa las tierras raras y utilizar el hierro, un recurso común y accesible. Puede hacerlo con el uso de una arquitectura axial-flux, menos explorada que el diseño convencional radial-flux, pero con beneficios significativos al combinarla con la tecnología moderna.
Al contrario de lo que sucede con los motores radiales (los más habituales en la industria), los motores axial-flux funcionan en forma de disco, donde del flujo magnético se mueve a lo largo del eje. Dicha disposición le permite un mayor par motor con menos volumen, un rasgo muy valioso de cara a las aplicaciones compactas.
Cambian las tierras raras por hierro en los motores eléctricos: parece loco, pero puede funcionar
Por décadas, este diseño ha sido considerado poco práctico debido su compleja fabricación y problemas técnicos. Sin embargo, la situación se ha modificado. Avances en gestión térmica, mecanizado de precisión y materiales compuestos han ido dejando fuera estas barreras.
Es en este punto en el que Conifer ha visto una oportunidad. Esta innovación en los motores eléctricos no se basa solo en geometría. Emplean imanes de ferrita de hierro, menos potentes, pero mucho más abundantes y económicos.
Además, con un diseño inteligente (situando más masa magnética lejos del eje y aprovechando el denominado “efecto volante”) adquieren un rendimiento competitivo en múltiples usos donde el tamaño y el peso no son críticos.
Conifer está elaborando motores de entre 0,75 y 18,65 kilovatios, perfectos para implementar en ventiladores industriales, compresores, herramientas eléctricas, bombas o vehículos ligeros como scooters, carritos de reparto o quads eléctricos.
Perspectiva de futuro de los motores eléctricos sin tierras raras
Ofrece un diseño incorporado en la rueda que descarta ejes, diferenciales y otros elementos mecánicos. Acota así el peso total, el consumo energético y los costes de mantenimiento. Los imanes de ferrita aún no tienen ni para empezar para competir en potencia con los de tierras raras.
Por esta razón, no los vamos a ver en coches eléctricos con altas prestaciones, como pueden ser los modelos Tesla o Rivian. En el caso de los vehículos ligeros, la adopción de motores en rueda agrega masa no suspendida, que puede perjudicar a la calidad de conducción en terrenos irregulares.
No obstante, hay otras piezas en las que estos inconvenientes se hacen pequeños frente a sus ventajas. En los sistemas HVAC, scooters urbanos o vehículos agrícolas pesa mucho más su menor coste, menor complejidad, elaboración local y desprendimiento de la dependencia geopolítica.
Algunos de los motores eléctricos del futuro no dependerán de China, aunque para desprendernos para siempre de las tierras raras del todo aún falta mucha investigación y pruebas. Labor que ya está realizando el Centro Tecnológico de Técnicas Reunidas, que investiga sobre tierras raras, hidrógeno verde y captura de CO2.
