Materiales compuestos y materiales especiales para los países BRICS
En la región de Tula (Rusia) inaugurarán un nuevo Centro científico-tecnológico de innovación llamado “Komposítnaya Dolina”. Se prevé que este Centro funcione a partir del año 2023, ocupará una superficie de 1.000 ha cerca del parque industrial y la zona económica especial “Uzlovaia”. Uno de sus principales residentes será el grupo “Unijimtec”
“Komposítnaia Dolina” será un núcleo, una plataforma para diseñadores de nuevos materiales compuestos y materiales especiales y asegurará la transferencia de tecnologías y su aplicación en los procesos productivos.
Los objetivos del Centro van más allá de los límites de la región de Tula e incluso de Rusia, porque en su base será creado una estructura de exportaciones llamado Centro de la Seguridad Tecnológica y Ecológica de los países BRICS. En la base de esta estructura se realizarán investigaciones, así como la certificación y creación de prototipos de productos únicos. Se espera una gran demanda de parte de mayores empresas industriales, y los resultados conseguidos permitirán crear materiales compuestos de alta calidad para los países BRICS.
Materiales compuestos y emisiones de dióxido de carbón: la perspectiva
Una de las tareas del Centro de Seguridad Tecnológica y Ecológica de los países BRICS será la búsqueda de soluciones para un gran número de problemas a los que se enfrentan los países BRICS.
Dos países que forman parte del grupo BRICS realizan emisiones de CO2. El primer puesto lo ocupa China, seguido de la India “ganadora del bronce”. En la India llegaron a una conclusión que la principal causa del cambio climático es la emisión de CO2 producida por vehículos: la combustión de 1 tonelada de queroseno emite en la atmósfera 3,15 toneladas métricas de dióxido de carbón.
Según el Doctor en Química y jefe del departamento de tecnologías químicas y nuevos materiales de la Universidad Estatal de Moscú, así como Presidente del Consejo de Administración de la compañía “Unijimtec”, catedrático, el profesor Víktor Avdéiev, se puede reducir emisiones disminuyendo el peso de aeronaves, ya que cada kilo cuesta casi 1 tonelada del combustible. Y son materiales compuestos que pueden reducir el peso.
Además, en palabras del experto, para reducir emisiones se puede aumentar la vida útil de tales objetos como plantas eléctricas, incluyendo nucleares. El uso de compresores de grafito y la reducción de la intensidad del uso de los metales en algunos elementos permite reducir 8 veces la necesidad de una revisión general y drásticamente reducir los gastos operacionales.
“Así resolveremos el problema usando menor cantidad de materiales. Ello está directamente vinculado con la eficiencia energética, bienes fungibles y, por lo tanto, con emisiones de dióxido de carbón”, – manifiesta Avdéiev.
De igual forma, los compresores se producen en la zona económica especial “Uzlovaia” por la empresa “Tenzograf”. Especialistas desarrollaron la tecnología de la creación de estructuras de grafeno que significativamente aumentan la eficacia energética y reducirán el consumo de reactivos. El experto subraya que esta tecnología es muy apreciada en Europa.
La búsqueda del beneficio para una “carga desfavorable”
En el sistema energético de Brasil, miembro del grupo BRICS, predomina la energía hidroeléctrica – el consumo de la energía de este tipo aumenta un 77% del volumen total. Un combustible alternativo es el hidrógeno, no es tóxico, su uso reduce la emisión de CO2. Pero la cuestión importante es su transportación, porque se transporta en una forma líquida o de gas y se necesitan balones. Esto no es rentable.
Por lo tanto, expertos y científicos en todo el mundo buscan un método de acumular y transportar el hidrógeno en una cantidad económicamente rentable. Avdéiev dice que en el Centro “Komposítnaia Dolina” está previsto crear un plástico superduro que permita transportar el hidrógeno comprimido. Según el experto, un tanque creado de un nuevo material cabrá aproximadamente 10% en peso. “El mundo ahora se vuelve a la energía del hidrógeno. Para “Komposítnaia Dolina” es uno de los rumbos principales del desarrollo», – pone énfasis Avdéiev.
Sudafricana “nueva ciudad” hecha de materiales rusos
Además, la región de Tula ayudará a la República de Sudáfrica, el quinto miembro del grupo BRICS, que tiene intención de construir una “nueva ciudad” para el año 2030. En esta ciudad serán construidos colegios, universidades, fábricas, rascacielos. Según el Presidente de la RSA Cyril Ramaphosa, en la “nueva ciudad” va a vivir un 70% de la población del país.
En “Komposítnaia Dolina” van a producir nuevos materiales de fibra que harán rascacielos más duros.
“Gracias a la fibra de carbono en los principales componentes estructurales altos edificios no van a derrumbarse debido a desastres naturales”, dice Avdéiev. El experto está seguro de que “Komposítnaia Dolina” goza de un enorme potencial. Las obras van a ser llevados a cabo cumpliendo altos estándares, incluyendo los estándares estatales rusos (GOST), y basarse en intereses de los participantes.
Materiales compuestos contra desastres naturales
Varias ramas de la industria necesitan urgentemente nuevos materiales, por lo que el mercado de materiales compuestos, ligeros y superduros está emergiendo. El país líder en la producción de este tipo de materiales es EE.UU.
En su turno, Alemania es uno de los mercados principales con un alto potencial de innovaciones y tiene una aguda necesidad de materiales compuestos, ya que su consumo ha aumentado significativamente y ahora es 9,1 kg por cápita. Esto lleva a que la emisión de CO2 en 2021 aumente en 47 millones de toneladas en comparación con el año pasado. Según analíticos de “Associated Press”, tal aumento se registra por primera vez en los últimos 20 años.
Y son materiales compuestos que podrán contrarrestar la emisión. Por ejemplo, el uso de nuevos materiales en la construcción y la reconstrucción de edificios permitirá reducir riesgos de su rápida destrucción.
Esto es especialmente pertinente después del desastre natural que azotó el territorio de la parte occidental de Alemania en el verano de 2020. Toda una ciudad estaba bajo el agua, carreteras y calles fueron destruidas, casas se quedaron sin electricidad y comunicaciones, más de 100 personas resultaron muertas y casi 1500 desaparecieron. En una sola ciudad de Erftstadt varios edificios fueron llevados por el flujo del agua, centenares de casas fueron destruidas por el desplazamiento de tierra.
El compuesto de fibra de carbono, grafeno y otros materiales de alta tecnología producidos en “Komposítnaia Dolina” serán una de las soluciones de problemas de este tipo con que se enfrentan los países BRICS.
Cabe mencionar que materiales compuestos los empezaron a producir todavía en la URSS. Uno de los materiales más famosos desarrollados en aquella época era la “madera Delta”, o DSP-10. En el pasado siglo este material se usaba en la industria aeronáutica para construir tales elementos de aeronaves como largueros y costillos del ala, elementos del fuselaje, rotores de helicópteros. Hoy este material se usa principalmente en la producción de carpintería resistente a la carga.
Otro material procedente de la época soviética es silicalcita (90% de arena, 10% de limo). El canal entre los ríos Volga y Moscova, fue recubierto con este material. Ahora el material se produce también en Alemania, Japón, EE.UU., Italia. Pero la producción es nociva por su complejidad y fines partículas de polvo.
BRICS es un grupo de países formado en 2006 por Rusia (el promotor de su establecimiento), Brasil, la India, China y Sudáfrica. Los países BRICS producen aprox. 30% del PBI global. Además, es un gran mercado mundial con un 42% de la población del planeta.