Ante la problemática ambiental que representa el uso de lubricantes industriales hechos a base de petróleo o de origen mineral, investigadores mexicanos generaron una alternativa de lubricante orgánico hecho con nopal y que tuviera el mismo desempeño.
Los lubricantes industriales son de los productos más vendidos a nivel global, al garantizar el buen funcionamiento de distintas maquinarias. Sin embargo, los que son creados a partir del petróleo o sus derivados resultan nocivos para el medio ambiente y la salud humana, por lo que hoy se busca producir opciones biodegradables.
“Actualmente se están buscando alternativas (de lubricantes), pero son pocas las que cumplen los requerimientos necesarios para un buen funcionamiento”, dice Leonardo Farfán, profesor investigador del departamento de Mecánica y Materiales Avanzados de la Escuela de Ingeniería y Ciencias (EIC), Campus Puebla, del Tec de Monterrey, en entrevista con TecScience.
Estos productos son sustancias que reducen la fricción y temperatura, y lubrican las partes móviles que están en contacto en una maquinaria, como el motor de un automóvil, reduciendo el desgaste y alargando su vida útil.
Algunas de las industrias que más lubricantes usan son la aeroespacial, automotriz y de construcción. Por su importancia, el mercado del producto a nivel industrial ha crecido continuamente con un valor estimado de 63.9 mil millones de dólares en la actualidad y se predice crecerá a 74.3 mil millones para 2029.
“Normalmente están hechos con aceite mineral o aceite derivado del petróleo”, explica Farfán.
Al utilizarse, los lubricantes liberan desechos de estos aceites en forma de vapor o gotas diminutas que contaminan el aire, el agua y los suelos de los ecosistemas. También tiene consecuencias en la salud humana, como enfermedades de la piel o irritación de distintas partes del cuerpo de quienes están cerca de ellos.
En años recientes, los impactos negativos que tienen por el origen de sus materiales han ocasionado una necesidad de reemplazar los existentes con otros hechos a base de fuentes renovables.
“Por esta razón, buscamos utilizar el mucílago del nopal para crear una opción biodegradable”, dice el investigador.
Un lubricante a base de agua con mucílago de nopal
Para responder al aumento de la demanda de lubricantes que no sean nocivos, Farfán dirigió un equipo en colaboración con José Pérez de la Escuela Superior de Física y Matemáticas del Instituto Politécnico Nacional (IPN) que creó un lubricante a base de agua y nopal.
Los nopales, que en México y Latinoamérica son consumidos como un alimento, contienen una sustancia llamada mucílago –es esa baba que liberan cuando los cocinamos– que por su alto contenido de lípidos y ácidos grasos es viscosa, además de soluble en agua.
“Propusimos la idea de evaluarlo como un posible sustituto del aceite mineral y del emulsificante”, cuenta el experto.
Al generar mezclas de esta sustancia con agua, crearon un fluido con propiedades muy similares a las de los aceites hechos a base de petróleo que se utilizan en los lubricantes comerciales.
Probaron distintos tipos y concentraciones de esta sustancia vegetal, y realizaron pruebas de desempeño hasta que encontraron la fórmula perfecta.
A su sorpresa, estas mezclas no solo incrementan la viscosidad del fluido –como lo hacen los aceites comúnmente utilizados– sino que también incrementan su elasticidad, “lo cual no sucede normalmente con otros aditivos”, dice Farfán.
Al comparar el desempeño de su lubricante biodegradable con el de uno comercial a base de derivados del petróleo en distintas maquinarias, encontraron que era igual de funcional. La solución con el mayor contenido de mucílago fue la que resultó en el menor desgaste, fricción y temperatura.
“Después de que es utilizado, se evapora en el medio ambiente y desaparece”, menciona.
Los costos de manufactura son el reto
El investigador comenta que la tecnología de manufactura que utilizaron para crear el lubricante orgánico es compleja y costosa, por lo que el producto aún está en sus etapas iniciales para eventualmente llegar al mercado.
Actualmente, se encuentran trabajando en una patente para registrar su producto y avanzar a los siguientes pasos.
Algo positivo es que con distintos estudios lograron comprobar que su producto es competitivo en términos de desempeño, lo cual representaba un gran reto para ellos.
“Los productos que se hacen con derivados (del petróleo) han sido adaptados para presentar el más alto desempeño”, contrasta el experto.
Además de probar que su producto es igual de funcional, el hecho de que sea obtenido a partir de un producto que abunda de forma local, como es el nopal, contribuye a que sea un producto sostenible.
“Como mexicanos somos productores de nopal, entonces el hecho de usarlo para crear lubricantes orgánicos puede impactar de manera positiva en nuestra sociedad”, dice Farfán.
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