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Nuevos materiales magnéticos para extraer energía marina con mayor eficiencia

La tecnología de moldeo por inyección de polvos para la fabricación de generadores imita al horneado del pan


Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid participan en un proyecto europeo para crear un generador de energía mareomotriz de menor coste y más eficiente, utilizando materiales magnéticos fabricados mediante tecnología de moldeo por inyección de polvos, similar al horneado de pan pero con aleaciones de polvos metálicos en lugar de harina.




Los materiales de tipo magnético se utilizarán para crear generadores de energía mareomotriz. Fuente: UC3M/Magnetide.
Los materiales de tipo magnético se utilizarán para crear generadores de energía mareomotriz. Fuente: UC3M/Magnetide.
Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) participan en un proyecto de investigación europeo para el desarrollo de un nuevo tipo de generador de energía mareomotriz más barato y eficiente. Se trata de un aparato que sustituye los materiales magnéticos convencionales por nuevos materiales fabricados mediante una tecnología alternativa.

El objetivo del proyecto Magnetide es desarrollar un nuevo tipo de generador que transforme la energía mecánica producida por el movimiento de las mareas en energía eléctrica. Los investigadores han modificado el diseño del generador para poder instalar componentes fabricados mediante tecnología de moldeo por inyección de polvos (PIM, por sus siglas en inglés: Powder Injection Moulding).

Esto permitiría abaratar estos sistemas y mejorar hasta un 30 por ciento su eficiencia, según sus cálculos. “Estos generadores incorporan componentes magnéticos que estamos produciendo mediante tecnología PIM, que resulta más versátil a la hora de modificar las composiciones y que permitirá obtener estas piezas a un precio más bajo”, explica el investigador que coordina la participación de la UC3M en este proyecto, el catedrático José Manuel Torralba, del Grupo de Tecnología de Polvos (GTP) de la universidad, en la nota de prensa.

El moldeo por inyección de polvos se presenta como una alternativa real para la producción de piezas complejas con una alta cadencia de producción. Así lo confirma un trabajo publicado recientemente por los investigadores en la revista International Journal of Microstructure and Materials Properties, en el que se describen las diferentes etapas de este proceso de fabricación y las soluciones que ha aportado al respecto el grupo de la UC3M.

El moldeo por inyección de polvos es una tecnología pulvimetalúrgica avanzada de conformado de materiales que combina las ventajas del moldeo por inyección de plásticos y la tecnología de polvos. Es algo así como hacer pan en el horno, pero, en lugar de harina, usando aleaciones de polvos metálicos que “cuecen” en moldes y dan lugar a piezas de una exactitud milimétrica.

Primeros prototipos

En este caso, los científicos estudian la mejor combinación de polvos metálicos de carácter magnético (hierro, silicio, cobalto, níquel…) para inyectarlos después en una matriz de polímero plástico que permite crear piezas complejas difíciles y caras de producir por mecanizado.

“La gran ventaja que tiene esta tecnología es que, una vez que diseñas el material, resulta fácil, a través de la modificación de la matriz, fabricar millones de piezas iguales de una manera sencilla, rápida y bastante barata”, explica Torralba.

El proyecto finaliza el próximo año, que es cuando los científicos esperan tener listos los primeros prototipos de generadores fabricados con esta tecnología. Estos dispositivos, que también podrían aprovecharse para generadores de energía eólica y de otras energías alternativas, se podrían desplegar en áreas donde existen flujos de mareas importantes, como la costa oeste de Canadá, el sudeste de Asia y Australia, el mar del Bósforo (Estrecho de Estambul) o el Estrecho de Gibraltar, en el caso de España.

Magnetide es un proyecto de I+D apoyado por el Séptimo Programa Marco (7PM), el principal instrumento de la Unión Europea para financiar la investigación. Está formado por un consorcio que aglutina a siete compañías e instituciones científicas de seis países europeos. Por una parte, tres pequeñas y medianas empresas: Atard (Turquía), que coordina el proyecto; ITB Precisietechniek B.V. (Países Bajos); y Tidal Sails (Noruega). Por otra parte, cuatro organizaciones que se dedican a la investigación: Instituto Superior Técnico (Portugal), Istanbul Teknik Universitesi (Turquía), TWI (Reino Unido) y la Universidad Carlos III de Madrid.

Referencia bibliográfica:

Torralba, J.M.; Hidalgo, J.; Jimenez-Morales, A.: Powder Injection Moulding: processing of small parts of complex shape. International Journal of Microstructure and Materials Properties (2013). DOI: 10.1504/IJMMP.2013.052648.

Miércoles, 26 de Marzo 2014
UC3M/T21
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