Lubricantes biodegradables para aplicaciones con rodamientos
Este desarrollo ha sido posible gracias al trabajo de SKF con sus propios proveedores a la hora de identificar las características y requisitos de rendimiento más apropiados para obtener una grasa ecológica. La aplicación de lubricantes y grasas biodegradables ha sido estudiada en el Centro de Ingeniería e Investigación de SKF durante varios años. Esto ha conducido a la obtención de una fórmula capaz de cumplir con las estrictas demandas de una amplia gama de aplicaciones para la ingeniería sin efectos adversos para el medio ambiente.
Si bien sólo una pequeña parte de los lubricantes que se utilizan representa un peligro para el medio ambiente estos representan millones de toneladas en todo el mundo. Concretamente, los usuarios de equipos para la construcción, los trabajos de explanación, actividades forestales y la industria agrícola buscan cada vez más soluciones ecológicas ya que la contaminación medioambiental es un problema.
Hasta hace poco, se pensaba que las actuales generaciones de lubricantes biodegradables y de toxicidad baja no serían capaces de cumplir satisfactoriamente con los requisitos de las aplicaciones de rodadura con rodamientos.
SKF ha logrado superar las desventajas que conllevan las grasas biodegradables que provocaban un desgaste prematuro de los rodamientos. LGGB 2 ha sido testado y aprobado para rodamientos lisos de acero con acero y rodamientos de rodillos y bolas. La grasa está formulada a base de aceite éster sintético, espesantes de litio/calcio y otros ingredientes biodegradables, siendo una grasa de baja toxicidad.
Estudio de requisitos
- la legislación vigente y propuesta en materia de medio ambiente en lo que concierne a lubricantes,
- los productos existentes en el mercado y su rendimiento,
- la demanda del producto,
- las propiedades del producto y
- la investigación actual.
El asunto principal era establecer una definición clara del término "lubricante ecológico". La mayoría de los materiales se degradan de una manera u otra con el tiempo. Estos cambios son provocados por diversos procesos, casi siempre biodegradación, oxidación y fotolisis. Las alteraciones químicas y físicas producidas con el paso del tiempo a menudo ocurren simultáneamente.
En cuanto al desarrollo de parámetros claros sobre la descomposición de los materiales en el contexto de grasa ecológica, es imprescindible comprender en qué consiste la biodegradación. En la biodegradación, el material se descompone gradualmente como consecuencia de la acción metabólica de organismos vivos como bacterias, hongos, levaduras y algas. Mediante este proceso los hidrocarburos que constituyen el componente principal de los lubricantes biodegradables se transforman en dióxido de carbón y agua.
Naturalmente, este proceso no es del todo predecible puesto que puede ser influenciado por la mezcla de los organismos vivos presentes, la temperatura y la humedad. Puede ocurrir que un material que pueda degradarse fácilmente bajo una serie de circunstancias no lo haga bajo otras.
Los requisitos básicos mínimos son una población de bacterias suficiente, niveles de oxígeno correctos y un rango de temperatura adecuado. El índice de degradación también se ve afectado por la viscosidad del fluido, la luz solar, el contenido en sales minerales, la disponibilidad de nitrógeno, los niveles de pH, la solubilidad y la capacidad de las bacterias para adaptarse a la fuente de nutrientes oleosos. Finalmente, el lubricante deberá reducirse a su forma natural más simple sin que genere derivados peligrosos que puedan dañar el medio ambiente a la larga.
Los lubricantes convencionales basados en aceites minerales y sintéticos son en última instancia biodegradables pese a que su lento proceso de descomposición supone, en algunas condiciones, que puedan subsistir como contaminantes en aguas subterráneas casi un siglo.
Consideraciones sobre el testado
Sin que exista ninguna norma universal que defina claramente el término biodegradabilidad, SKF optó por utilizar una serie de pruebas ya existentes. Estas pruebas se emplearon para establecer si la toxicidad y la biodegradabilidad tenían lugar dentro de un periodo de tiempo razonable.
Fundamentalmente, la biodegradabilidad significa que los microorganismos del suelo, los ríos y océanos pueden descomponer grasas con relativa facilidad.
A partir de estudios exhaustivos, SKF ha averiguado que los fluidos vegetales o éster cuidadosamente formulados en los lubricantes se comportan bien en aplicaciones reales. En particular, los investigadores de SKF han comprobado que la combinación de aceite éster sintético con un espesante de litio/calcio ha resultado buena en lo que se refiere a resistencia al agua y a la corrosión sin que sea necesario emplear aditivos tóxicos.
La fórmula de grasa LGGB 2, basada en dichos componentes, muestra un buen comportamiento con rodamiento lisos, de bolas y de rodillos. Se trata de un avance significativo puesto que normalmente las lubricantes biodegradables convencionales sólo se consideran adecuadas para un tipo concreto de rodamiento. Cada tipo de rodamiento tiene una superficie de contacto diferente que puede afectar al rendimiento del lubricante. Por ejemplo, la película de lubricante en los rodamientos de bola tiene un contacto de punto; en los rodamientos de rodillos un contacto de línea; y en los rodamientos lisos contacto total con la superficie. SKF ha seleccionado cuatro fórmulas diferentes que han sido sometidas a las pruebas más estrictas de rodamiento. Tales como:
- la prueba SKF R0F para determinar el rendimiento en rodamientos de bolas y el límite máximo de temperatura de trabajo,
- la prueba SKF EMCOR, que testa las propiedades de inhibición a la corrosión,
- la prueba R2F para establecer el rendimiento de lubricación de la grasa en los rodamientos de rodillos y
- la prueba SKF de rodamientos lisos acero con acero.
A partir de estas pruebas, se comprobó que el LGGB 2 ofrecía un rendimiento superior en una serie de condiciones de trabajo y tipos de rodamientos y proporcionaba una temperatura de trabajo uniforme establecida en 90 °C.
