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Análisis del ciclo de vida de los sistemas de lubricación por refrigeración en el sector de la metalurgia
El uso de lubricantes refrigerantes (KSS) está muy extendido en el mecanizado industrial de metales, ya que su efecto refrigerante, lubricante y de lavado permite un proceso de mecanizado eficaz y rentable. Por lo general, para ello se utilizan lubricantes refrigerantes convencionales a base de aceite mineral, ya sean miscibles o no miscibles con agua. Sin embargo, la extracción, la producción, el uso y la eliminación del aceite mineral conllevan múltiples repercusiones ecológicas negativas. Además, la elección del lubricante refrigerante adecuado determina también el grado de sostenibilidad de una cadena de procesos en el mecanizado.
Evaluación del impacto medioambiental tomando como ejemplo la fabricación de cigüeñales
Una gran parte del lubricante refrigerante utilizado se arrastra durante el proceso al adherirse a la pieza de trabajo. Dependiendo del tipo de lubricante refrigerante que se utilice en la etapa siguiente del proceso, es necesario llevar a cabo una laboriosa etapa de lavado intermedio. Para contrarrestar estos problemas, Oemeta ha desarrollado el aceite multifuncional HYCUT, que puede utilizarse tanto como aceite de mecanizado no miscible en agua como en forma de emulsión miscible en agua. HYCUT se ha desarrollado a partir de materias primas renovables. Los posibles impactos medioambientales del sistema se han analizado en un análisis del ciclo de vida.
En colaboración con el Instituto de Máquinas-Herramienta y Tecnología de Fabricación de la Universidad Técnica de Braunschweig, se analizaron los posibles impactos medioambientales de Oemeta HYCUT mediante un análisis del ciclo de vida y se compararon con los de un sistema lubricante de referencia convencional a base de aceite mineral.
Aplicación del método del análisis del ciclo de vida en una fábrica de motores austriaca
Con el fin de realizar una evaluación integral de los impactos ambientales, se tiene en cuenta todo el ciclo de vida de un producto, desde la obtención de las materias primas, pasando por la fabricación y el uso del producto, hasta su eliminación. A lo largo de este ciclo de vida, se registran tanto los recursos consumidos como las emisiones generadas en todos los procesos analizados y se traducen en impactos medioambientales.
El análisis del ciclo de vida se llevó a cabo en el marco de un estudio de caso en una planta de fabricación de motores de un fabricante de automóviles alemán en Austria. En este caso, se analizó la cadena de procesos de la producción de cigüeñales, que se compone de los más diversos procesos de mecanizado, como, por ejemplo, el fresado, el torneado, el taladrado profundo y el rectificado. La cadena de procesos se caracteriza por un cambio frecuente entre lubricantes refrigerantes miscibles en agua y no miscibles en agua (véase la figura 1).
En la práctica, la cadena de proceso ya funciona con el HYCUT a base de ésteres, que está diseñado de tal forma que los componentes miscibles en agua y los no miscibles en agua son compatibles. Por lo tanto, no supone ningún problema que los residuos de lubricante refrigerante se adhieran a los componentes, como ocurre con los lubricantes refrigerantes convencionales.
Esto se traduce, en comparación con los productos de referencia a base de aceite mineral, en un uso mucho más eficiente de los lubricantes refrigerantes en toda la línea de producción, ya que así se pueden evitar en gran medida las etapas de lavado intermedias y las pérdidas de lubricante refrigerante.
En particular, la reutilización del medio de lavado procedente de la limpieza de componentes como lubricante refrigerante para los procesos de mecanizado tiene un impacto positivo en el análisis del ciclo de vida. Para poder aprovechar al máximo estas ventajas, los proyectistas adaptaron el diseño de la línea de producción al fluido de proceso. De este modo, se evitó la instalación de varias máquinas de limpieza de componentes que suelen ser necesarias.
El uso del sistema Oemeta HYCUT da lugar, en todas las categorías de impacto medioambiental consideradas, a un impacto medioambiental significativamente menor (entre un 40 % y un 60 %) a lo largo de todo el ciclo de vida que en el sistema de referencia (véase la figura 2).
En cuanto al GWP (potencial de calentamiento global), se ha calculado para el caso estudiado un ahorro de unas 470 t de CO₂-eq en la producción anual. Esta reducción es comparable, por ejemplo, al impacto medioambiental que generan 158 turismos¹ durante un año de circulación. Los valores absolutos calculados son específicos de cada caso y dependen de la base de comparación, del sistema analizado y de los procesos incluidos.
Los valores relativos indican la tendencia general que se observa en la comparación. Así, el análisis del ciclo de vida ha permitido demostrar que el uso de Oemeta HYCUT en el mecanizado de metales tiene un impacto medioambiental significativamente menor que el de un sistema convencional de lubricantes refrigerantes a base de aceite mineral con las mismas prestaciones.
Véase la ilustración que figura a continuación.
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