La TU Graz protegerá las baterías de los VE con una construcción de madera-acero
Como parte del proyecto Bio!Lib, un equipo de investigación del Instituto de Seguridad de Vehículos de la Universidad Técnica de Graz ha logrado un notable avance en la construcción sostenible de vehículos. Desarrollaron una novedosa carcasa de batería para coches eléctricos hecha principalmente de madera, chapa fina de acero y corcho, materiales con una huella ecológica significativamente menor que el aluminio convencional.
Las carcasas de las baterías son componentes de seguridad críticos. Deben proteger la batería de la deformación en caso de choque y soportar altas temperaturas en caso de incendio. Hasta ahora, los perfiles de extrusión de aluminio han sido la solución estándar, aunque su producción consume mucha energía.
La nueva carcasa Bio!Lib elimina por completo el aluminio, utilizando en su lugar una fina carcasa de acero combinada con un relleno de madera. En las pruebas de choque, este diseño ofreció un rendimiento comparable al de la carcasa de aluminio de la batería del Tesla Model S, sobre todo en la exigente prueba de impacto contra poste, en la que el vehículo choca frontalmente contra un poste de acero.
El uso de madera es inesperado, dados los riesgos particulares de incendio asociados a las baterías de los vehículos eléctricos. Pueden alcanzar temperaturas extremadamente altas, con el peligro de un desbocamiento térmico incontrolado. La madera, comúnmente asociada a la combustibilidad, parece inicialmente inadecuada para tales aplicaciones.
El corcho carbonizado proporciona protección
Sin embargo, el equipo de Bio!Lib explotó deliberadamente la estructura celular de la madera. Bajo presión, las células se colapsan y absorben energía, mejorando la protección durante las colisiones. El corcho mejoró aún más la resistencia al fuego. "Cuando el corcho se expone a temperaturas muy altas, se carboniza", explica Florian Feist. "La carbonización provoca un fuerte descenso de su ya relativamente baja conductividad térmica, que protege las estructuras que se encuentran detrás".
Este efecto va más allá de las capacidades protectoras de los materiales convencionales. En una prueba a temperaturas superiores a los 1.300 grados Celsius, la tapa con aislamiento de corcho superó incluso el estándar Tesla. En el lado opuesto al fuego, las temperaturas fueron unos 100 grados Celsius más bajas.
Balance medioambiental positivo
Un análisis realizado con el Centro Wegener de la Universidad de Graz demostró que las viviendas Bio!Lib superan a las soluciones convencionales de aluminio en casi todas las categorías medioambientales: demanda de energía primaria, consumo de agua y emisiones contaminantes. Sólo el uso del suelo mostró una desventaja para la madera.
En un proyecto de seguimiento, los investigadores planean investigar si se puede utilizar madera de menor calidad procedente del clareo o del reciclaje. También pretenden optimizar aún más la reutilización del corcho y la reciclabilidad de toda la carcasa.
Utilizar madera y corcho en el alojamiento de una batería puede parecer contraintuitivo, dada su asociación con la inflamabilidad. Sin embargo, mediante una selección de materiales, un diseño estructural y unas capas protectoras bien estudiadas, el equipo de investigación demostró que un alojamiento de este tipo no sólo puede ser más sostenible, sino también más seguro que las soluciones convencionales, lo que supone un hito potencial para la e-movilidad respetuosa con el medio ambiente.
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