El gigante automovilístico alemán Volkswagen anunció que ha lanzado un proyecto de investigación y desarrollo que estudiará el potencial de las fibras de cáñamo en la producción de un sustituto de origen biológico para el cuero sintético que se puede utilizar en los interiores de los automóviles, con la esperanza de comenzar a utilizar el material a partir de sus modelos 2028.
El fabricante de automóviles con sede en Wolfsburg dijo que está trabajando con la empresa emergente de biomateriales Revoltech GmbH, Darmstadt, en el material de superficie, denominado LOVR: «sin cuero, sin aceite, vegano y basado en residuos». Los departamentos de Tecnología de Materiales, Diseño y Desarrollo de Componentes de Volkswagen, y Volkswagen Group Innovation están involucrados en el esfuerzo de I+D, dijo la compañía en un comunicado de prensa.
No se necesita reequipamiento
«Nuestro objetivo claro es fusionar los deseos de los clientes, los requisitos de sostenibilidad y los intereses corporativos», dijo Andreas Walingen, Director de Estrategia de Volkswagen, quien dijo que la iniciativa refleja los objetivos de sostenibilidad de su empresa.
Volkswagen dijo que el material, que se puede reciclar o compostar al final de su vida útil, es escalable y se puede producir en fábricas existentes. La empresa dijo que está utilizando materia prima que es un subproducto de desecho de granjas regionales donde se produce semilla de cáñamo para la industria alimentaria. Además de fibras de cáñamo, la cubierta incluye un adhesivo de base totalmente biológica.
La empresa quiere comenzar con las aplicaciones reales «lo más rápido posible», según el comunicado.
El visto bueno de los consumidores
La cubierta podría usarse como la capa más externa de componentes interiores como asientos, tableros, paneles de puertas, volantes y otros. Los fabricantes de automóviles seleccionan materiales para estos componentes en función de su atractivo estético, durabilidad, comodidad y, cada vez más, por su impacto ambiental.
El cuero sintético, ahora ampliamente utilizado en la industria automotriz, está hecho con materiales sintéticos como poliuretano, PVC y microfibra, combinados con telas de respaldo que están tratadas, todas las cuales son altamente contaminantes.
El material 100% biológico que Volkswagen está desarrollando ya ha recibido comentarios positivos de los consumidores en presentaciones iniciales, según el fabricante de automóviles.
Demanda creciente
Revoltech también ha desarrollado LignoLeaf, un sustituto de plástico hecho de lignina, un polímero orgánico que se encuentra en las paredes celulares de las plantas, especialmente en la madera y la corteza.
Volkswagen es el segundo fabricante de automóviles más grande del mundo, detrás de Toyota de Japón, por ventas de vehículos, con aproximadamente 4,15 millones de vehículos vendidos en la primera mitad de este año.
Los analistas automotrices han dicho que, a medida que los fabricantes de automóviles buscan una mayor sostenibilidad, es probable que crezca el uso de cáñamo y otras materias primas de origen biológico, impulsado por la necesidad de componentes livianos que reduzcan las emisiones y mejoren la eficiencia del combustible, y la creciente demanda de productos ecológicos por parte de los consumidores.
El cáñamo es valorado por su sostenibilidad y peso ligero en la fabricación de automóviles
Las materias primas industriales basadas en cáñamo están ganando cada vez más atención en la industria automotriz, particularmente para su uso en piezas compuestas. Las fibras de cáñamo son valoradas por su sostenibilidad y peso ligero. A continuación, se ofrece una descripción general de cómo se utilizan y qué fabricantes de automóviles las están probando:
- Paneles y molduras interiores: las fibras de cáñamo proporcionan una gran resistencia a la tracción y durabilidad, lo que las hace adecuadas para producir componentes interiores resistentes pero livianos, como paneles de puertas, tableros, revestimientos del techo y otras piezas de molduras interiores. También ofrecen una estética natural y, a menudo, se utilizan en combinación con resinas naturales para mejorar sus propiedades mecánicas.
- Componentes estructurales: la capacidad del cáñamo para mezclarse bien con varios polímeros lo hace versátil para una variedad de aplicaciones exteriores. Cuando se usa en compuestos, las fibras de cáñamo o fibras «técnicas» pueden mejorar la rigidez y la resistencia de las carrocerías, los parachoques y otras piezas estructurales de los automóviles, lo que contribuye a un mejor rendimiento en caso de choque y a una mejor integridad estructural general. Las fibras de cáñamo a menudo se combinan con termoplásticos o bioplásticos para crear componentes que son fuertes y respetuosos con el medio ambiente.
- Aislamiento e insonorización: la estructura fibrosa natural del cáñamo lo convierte en un excelente aislante, que proporciona propiedades térmicas y de insonorización en alfombrillas, paneles de aislamiento y materiales de amortiguación acústica. Su resistencia al moho y a los hongos también hace que el cáñamo sea adecuado para interiores de automóviles.
- Acolchado y tapizado de asientos: las fibras de cáñamo se pueden mezclar con otros materiales naturales o sintéticos para crear cojines de asientos, respaldos y otras superficies tapizadas cómodas y duraderas que sean transpirables y resistentes al desgaste.
El cáñamo enfrenta desafíos para ingresar a la industria automotriz
Si bien el cáñamo industrial es un material muy prometedor para aplicaciones automotrices, los proveedores deben abordar varios desafíos para satisfacer con éxito las rigurosas demandas de la industria automotriz. Estos desafíos giran principalmente en torno al cumplimiento de los estrictos estándares de la industria automotriz, asegurando una calidad constante y aumentando la producción. Los materiales a base de cáñamo pueden convertirse en una alternativa viable y sostenible en la fabricación de automóviles al superar obstáculos en:
Calidad y consistencia de las materias primas: debido a que el cáñamo es un material natural, lo que significa que sus propiedades pueden variar según factores como el entorno en el que se cultivó, el método de cosecha y las técnicas de procesamiento. La variabilidad en la calidad de la fibra puede generar inconsistencias en la resistencia, durabilidad y apariencia del producto final, lo que dificulta el cumplimiento de los estándares uniformes requeridos por los fabricantes de automóviles. Los proveedores deben establecer estrictos procesos de control de calidad, estandarizar sus cadenas de suministro y posiblemente mezclar el cáñamo con otros materiales para garantizar la consistencia.
Técnicas de procesamiento y fabricación: las fibras de cáñamo requieren técnicas de procesamiento especializadas para usarse de manera efectiva en aplicaciones automotrices. Estos procesos incluyen decorticación, refinación e integración en compuestos. Las instalaciones de fabricación tradicionales pueden no estar equipadas para manipular cáñamo, lo que requiere una inversión significativa en nuevos equipos o procesos. Además, lograr las propiedades mecánicas deseadas en materiales compuestos puede ser un desafío. Se necesita inversión en I+D para optimizar las técnicas de procesamiento y desarrollar métodos patentados para garantizar que las fibras cumplan con los estándares automotrices. Las colaboraciones con fabricantes de compuestos experimentados pueden acelerar este proceso.
Cumplimiento de las normas y regulaciones automotrices: la industria automotriz tiene estándares muy altos para el rendimiento de los materiales, la seguridad y el cumplimiento ambiental. Los materiales a base de cáñamo deben cumplir o superar estos estándares, que incluyen pruebas de durabilidad, resistencia a los choques, inflamabilidad y desgasificación. Si los materiales a base de cáñamo no pueden cumplir con estos criterios estrictos, no se adoptarán, independientemente de sus beneficios ambientales. Los proveedores también deben navegar por el complejo panorama regulatorio en diferentes mercados. Se requieren amplios procesos de prueba y certificación para garantizar que los materiales a base de cáñamo cumplan con las normas. Los proveedores deben trabajar en estrecha colaboración con los fabricantes de automóviles para comprender y cumplir con estos estándares.
Escalabilidad de la cadena de suministro: la demanda de materiales a base de cáñamo podría superar la capacidad de escala de la cadena de suministro actual, especialmente si los fabricantes de automóviles adoptan estos materiales a mayor escala. El cultivo de cáñamo industrial y su procesamiento para obtener fibras utilizables es todavía una industria en desarrollo. La falta de uniformidad en el suministro, los largos plazos de entrega o la imposibilidad de aumentar la producción podrían disuadir a los fabricantes de automóviles de apostar por materiales basados en cáñamo. Esto también podría afectar a los precios, haciendo que el cáñamo sea menos competitivo en comparación con los materiales establecidos. El desarrollo de cadenas de suministro sólidas y escalables es crucial. Esto implica no solo aumentar el cultivo de cáñamo, sino también mejorar las capacidades de procesamiento. Será necesario contar con asociaciones estratégicas e inversiones en la infraestructura de la cadena de suministro para satisfacer la demanda futura.
Competitividad de costos: aunque el cáñamo es un recurso renovable, el costo de producir compuestos basados en cáñamo puede ser más alto que el de los materiales tradicionales, especialmente durante las primeras etapas de adopción. Los fabricantes de automóviles son muy sensibles a los costos y cualquier aumento en los costos de los materiales podría ser una barrera importante para la adopción. El costo de la transición de los materiales tradicionales a las alternativas basadas en cáñamo también podría ser alto tanto para los proveedores como para los fabricantes de automóviles. Para ser competitivos, los proveedores deben centrarse en mejorar la eficiencia de la producción, reducir los costos de procesamiento y lograr economías de escala. Demostrar ahorros de costos a largo plazo, como por ejemplo mediante la reducción de peso y la mejora de la eficiencia del combustible, también puede ayudar a justificar la inversión inicial.
Aceptación y percepción del mercado: A pesar de los beneficios de sostenibilidad, puede haber escepticismo sobre el rendimiento y la durabilidad de los materiales a base de cáñamo entre los fabricantes de automóviles y los consumidores. Si los fabricantes de automóviles o los consumidores perciben los materiales a base de cáñamo como inferiores o riesgosos, las tasas de adopción serán bajas, independientemente de los beneficios reales del material. Los proveedores deben invertir en educación y marketing para demostrar el rendimiento y la confiabilidad de los materiales a base de cáñamo. Las historias de éxito y los estudios de casos de los primeros usuarios pueden ayudar a generar credibilidad.
Integración con las líneas de producción existentes: Los compuestos a base de cáñamo pueden requerir cambios en los procesos de fabricación o en el equipo, lo que puede ser una barrera para los fabricantes de automóviles que no están dispuestos a interrumpir sus líneas de producción establecidas. La necesidad de nuevas herramientas, capacitación y la posible reconfiguración de las líneas de producción puede ser un impedimento significativo, especialmente si los beneficios percibidos no superan los costos y los riesgos. Los proveedores