Ecológico
La industria de los motores eléctricos está al borde de una transformación significativa, alejándose progresivamente de la necesidad de tierras raras, elementos cuyo mercado es controlado predominantemente por China. Esta evolución no solo representa un avance tecnológico, sino también una estrategia vital para mitigar las tensiones geopolíticas y la volatilidad de precios asociadas a estos materiales. La búsqueda de alternativas más sostenibles y accesibles se ha convertido en una prioridad, y los primeros indicios de éxito ya están marcando el camino hacia un futuro con mayor autonomía en la producción de componentes esenciales.
Materiales como el neodimio, el disprosio y el terbio han sido fundamentales en la fabricación actual de motores eléctricos y generadores de energía. La supremacía de China, que posee cerca del 90% del control sobre la extracción y refinamiento de estas tierras raras, ha generado una vulnerabilidad global, exponiendo a las industrias a fluctuaciones de mercado y restricciones comerciales. Ante el creciente auge de la movilidad eléctrica y las fuentes de energía renovable, la necesidad de encontrar soluciones que reduzcan esta dependencia se ha vuelto imperativa. En este escenario, una empresa emergente de California ha presentado una propuesta disruptiva que podría redefinir el panorama.
La startup californiana Conifer Motors ha logrado un hito importante al desarrollar motores eléctricos que prescinden por completo de las tierras raras, optando en su lugar por imanes de hierro y un innovador diseño en forma de disco. Esta audaz propuesta se basa en el uso de hierro, un recurso ampliamente disponible y de bajo costo, empleando una arquitectura axial-flux. A diferencia de los motores radiales convencionales, los motores axial-flux operan con un flujo magnético que se mueve a lo largo del eje, permitiendo un mayor par motor en un volumen reducido, lo cual es altamente beneficioso para aplicaciones compactas.
Aunque históricamente este diseño axial-flux ha sido considerado inviable debido a su compleja fabricación y desafíos técnicos, los avances recientes en la gestión térmica, la precisión del mecanizado y los materiales compuestos han superado estas limitaciones. Conifer Motors ha capitalizado estos progresos, utilizando imanes de ferrita de hierro que, si bien son menos potentes que los de tierras raras, son mucho más económicos y abundantes. La clave de su eficiencia radica en un diseño inteligente que posiciona una mayor masa magnética lejos del eje, aprovechando lo que se conoce como “efecto volante”, logrando así un rendimiento competitivo para diversas aplicaciones donde el tamaño y el peso no son factores críticos.
Conifer Motors está actualmente en la producción de motores con potencias que varían entre 0.75 y 18.65 kilovatios. Estos motores son ideales para una amplia gama de usos, incluyendo ventiladores industriales, compresores, herramientas eléctricas, bombas y vehículos ligeros como patinetes, carros de reparto y quads eléctricos. En particular, la integración de estos motores directamente en las ruedas de los vehículos ligeros elimina la necesidad de ejes y diferenciales, reduciendo el peso total, el consumo de energía y los costos de mantenimiento.
Es importante señalar que, por ahora, los imanes de ferrita no pueden igualar la potencia de los imanes de tierras raras, lo que significa que no se espera ver esta tecnología en vehículos eléctricos de alto rendimiento como los de Tesla o Rivian. Además, en el caso de los vehículos ligeros, la incorporación de motores en las ruedas puede aumentar la masa no suspendida, afectando la calidad de la conducción en terrenos irregulares. No obstante, en muchos otros sectores, las ventajas de esta tecnología superan con creces los inconvenientes. Para sistemas de climatización (HVAC), patinetes urbanos o vehículos agrícolas, el menor coste, la menor complejidad de fabricación, la posibilidad de producción local y la reducción de la dependencia geopolítica representan beneficios significativos.
La aparición de estos nuevos motores eléctricos, que evitan el uso de tierras raras y la dependencia de un único proveedor, marca un avance crucial. Si bien la completa independencia de las tierras raras aún requiere de considerable investigación y pruebas, iniciativas como la de Conifer Motors demuestran que el camino hacia una producción más autónoma y sostenible ya está en marcha. Instituciones como el Centro Tecnológico de Técnicas Reunidas continúan sus investigaciones en la materia, explorando el potencial de las tierras raras en conjunto con otras tecnologías limpias como el hidrógeno verde y la captura de CO2.
