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Lubricantes ecológicos

In document Apuntes Tribologia 2016 (página 148-152)

III. Lubricación y película lubricante

IV.7 Lubricantes ecológicos

Los lubricantes son materiales líquidos, sólidos o semisólidos utilizados para disminuir el rozamiento entre superficies en movimiento. Entre los productos utilizados están los aceites y las grasas. Los lubricantes son mezclas de aceites bases y aditivos que son compuestos químicos que mejoran el desempeño de los aceites bases puros.

Los aceites bases utilizados son de origen mineral, aceites vegetales y productos sintéticos. La lubricación puede tener un impacto negativo sobre el ambiente dependiendo de su manejo, de las bases lubricantes y aditivos que se estén utilizando y de la manera como se dispongan los desechos.

La conciencia ambientalista que se ha despertado en los países del mundo entero, principalmente a partir de los años 80, propende por la conservación de la tierra, el agua y el aire y cuida de que aquellos compuestos o sustancias que son dañinos no sean utilizados y sean reemplazados por productos alternativos.

Los lubricantes minerales o derivados del petróleo que se utilizan en volúmenes que ascienden a millones de litros de aceite diarios, muchas empresas industriales lo hacen, arrojados a la tierra, a los ríos o se quemaban como productos de combustión mezclados con un combustible.

Como resultado de los últimos estudios sobre la contaminación de la atmósfera de la tierra que está ocasionando estragos en la capa de ozono atmosférico y causando el calentamiento de la tierra, se ha empezado a tomar conciencia acerca del uso adecuado de los lubricantes y de la disposición adecuada de sus desechos por parte de la industria mundial y de los fabricantes de lubricantes, surgiendo como consecuencia los "Lubricantes con Conciencia Ambiental" o EAL (Environmental Awareness Lubricants) los cuales permiten la conservación de los recursos no

renovables como el petróleo, reducción de las fuentes de contaminación, reciclaje y biodegradabilidad en el ambiente con un impacto mínimo sobre el mismo.

Se pueden considerar lubricantes EAL aquellos que retrasan el impacto negativo o que no tienen ninguna incidencia sobre el ambiente. En la actualidad se tienen dos grupos bien definidos de lubricantes EAL, a saber: ecológicos y biodegradables, basados en bases vegetales y sintéticas.

Estos se clasifican en:

1) Lubricantes de base vegetal: fueron los más utilizados en la antigüedad y hace algún tiempo han vuelto a popularizarse debido a su biodegradabilidad y a que son productos fabricados con materias primas renovables.

Esto no solo evita el uso de materiales procedentes de fuentes fósiles sino que ayuda a la fijación del carbono procedente del CO2, disminuyendo el efecto invernadero.

2) Lubricantes Sintéticos: Existen una serie de productos sintéticos que se utilizan como bases lubricantes. Los de mayor volumen son los hidrocarburos sintéticos y en menor medida los esteres, di esteres y poli glicoles.

La principal ventaja de los aceites sintéticos sobre los otros es que tienen mayor resistencia en el trabajo y que pueden funcionar en condiciones más críticas que los basados en aceites minerales. Esto hace que estos productos tengan una mayor vida útil. La principal ventaja de los lubricantes sintéticos sobre los otros es que reducen el consumo de energía en los equipos en que se utilizan.

Se considera que un lubricante es ecológico cuando el efecto negativo que éste pueda tener sobre el ambiente es factible minimizarlo al máximo, como por ejemplo, utilizándolo hasta que su vida útil se agote.

En este grupo se incluyen todos los lubricantes, aún los derivados del petróleo, cuyo impacto negativo sobre el ambiente, principalmente sobre el agua es bastante crítico, debido a que su proceso se biodegradabilidad es lento.

Cuando un aceite mineral se cambia antes de tiempo se generan costos adicionales de mano de obra, agotamiento de los recursos no renovables como el petróleo, mayor consumo de energía al tener que explorar y explotar nuevos campos petrolíferos y producir cada día mayores volúmenes de bases lubricantes.

Si se quiere lograr que los aceites minerales sean ecológicos, es necesario entonces, llevar a cabo el cambio del aceite en las máquinas por condición y no por frecuencias constantes, para ello es necesario efectuarle al aceite, dentro de ciertos intervalos de tiempo preestablecidos, análisis de laboratorio físico-químicos para determinar el momento preciso en que se debe cambiar y luego cuando finalmente se deseche proceder a hacer una correcta disposición de él.

El aceite mineral una vez que ha cumplido su ciclo de vida, se debe recoger y almacenar en recipientes limpios y en buen estado. Estos tipos de aceites pueden recuperar la base lubricante por alguno de los diferentes procesos que existen (gravedad, centrifugación, filtros coalescentes, termovacío, tratamiento con arcilla o destilación). Mezclarlo con combustibles (previa filtración) para quemarlo en calderas, hornos, etcétera, por su valor energético.

IV.7.1 Lubricantes biodegradables

Todos los aceites son en menor o mayor grado biodegradables, ocupando un lugar de privilegio los aceites vegetales y sintéticos. Los compuestos de menor peso molecular tienden a biodegradarse más rápidamente.

La biodegradabilidad de un aceite se define como la habilidad que tiene un aceite para ser descompuesto en dióxido de carbono y agua por la acción de microorganismos en un período de tiempo determinado, que hacen que finalmente se vuelva poco nocivo para el entorno que lo rodea. Los aceites minerales pueden ser eventualmente descompuestos por microorganismos, pero se requiere un prolongado período de tiempo, por lo que no se definen como biodegradables.

En los Estados Unidos, la ASTM (Sociedad Americana para Pruebas y Materiales) está trabajando activamente en la definición y coordinación de guías y procedimientos de prueba para determinar la biodegradabilidad de los lubricantes. En la tabla 17, se especifican las clasificaciones típicas WHC para diferentes tipos de lubricantes.

Tipo de Lubricante Toxicidad según WHC

Aceites Vegetales 0

Aceites Sintéticos de Diésteres y Poliésteres

0

Aceites Sintéticos de Polialfaolefinas 0-1 Aceites Sintéticos de Polialkileneglicoles 1-2

Aceites Minerales 0

Tabla 17. Clasificación de la toxicidad según WHC para diferentes tipos de lubricantes.

Es importante mencionar que en la actualidad los lubricantes naturales biodegradables producidos a partir de aceites de girasol son capaces, de sustituir a los lubricantes minerales sin alterar la calidad del funcionamiento del motor y sin que ello suponga una amenaza para el entorno.

Ahora bien, estos lubricantes, aun cuando resuelven el grave problema de la contaminación ambiental, dejan pendientes los aspectos económicos. Para que un lubricante biodegradable, y sintético, pueda satisfacer las necesidades técnicas, su producción acaba siendo seis veces más costosa que la de los tradicionales aceites minerales.

Asimismo los aceites vegetales como pueden ser los aceites hidráulicos a base de colza, presentan algunos inconvenientes como una viscosidad dependiente del tiempo a baja temperatura, problemas de inestabilidad hidrolítica y a la oxidación, así como complicaciones de filtrado. Por lo tanto, la utilización de estos aceites se restringe a aplicaciones de prestaciones técnicas inferiores.

In document Apuntes Tribologia 2016 (página 148-152)