Las ventajas y desventajas de los lubricantes biodegradables

Abr. 4, 2014

Autor: Administrador Web

Última actualización: 10/14/24

Las ventajas y desventajas de los lubricantes biodegradables
Los aceites vegetales en su forma natural pueden ser usados como lubricantes. Tienen algunas ventajas y desventajas cuando se consideran para lubricación industrial y de maquinarias. Un lado positivo es que los aceites vegetales tienen una excelente lubricidad, muy superior a la de los aceites minerales. De hecho, su lubricidad es tan potente que en algunas aplicaciones, como por ejemplo en los aceites para tractores, se deben utilizar materiales con alta fricción para evitar el deslizamiento en los embragues. Los aceite vegetales también poseen un elevado índice de viscosidad (IV). Por ejemplo, un IV de 223 es muy común en aceites vegetales, comparado con los 90 o 100 de los aceites minerales, con los 126 de las polialfaolefinas (PAO) y los 150 de los poliglicoles (PAG). El índice de viscosidad se define frecuentemente como una medida del cambio de la viscosidad de los fluidos con relación a los cambios de temperatura. Mientras más elevado el índice de viscosidad, menor será el cambio de viscosidad con la temperatura. En otras palabras, un aceite con un alto índice de viscosidad cambia menos con la temperatura que un aceite con un índice de viscosidad bajo. Otra propiedad importante de los aceites vegetales son sus altos puntos de inflamación. Típicamente, estos pueden ser de 326°C, comparados con los 200°C de la mayoría de los aceites minerales, los 221°C de las polialfaolefinas y los 177°C de los poliglicoles. De acuerdo con el ensayo ASTM D92, el punto de inflamación puede ser definido como la temperatura a la cual un líquido puede ser calentado para generar suficientes vapores formando momentáneamente una mezcla inflamable con aire, que se enciende cuando se le acerca una llama bajo las condiciones especificas del ensayo. Pero la más importante, los aceites vegetales son biodegradables, generalmente menos tóxicos, renovables y ayudan a disminuir la dependencia del petróleo. El lado negativo, los aceites vegetales en su forma natural carecen de la suficiente estabilidad a la oxidación para ser usados como lubricantes. Una baja resistencia a la oxidación significa que el aceite, si no es aditivado, se oxidará rápidamente durante su uso, incrementando su viscosidad y polimerizándose con una consistencia similar a los plásticos. Algunas modificaciones desde el punto de vista químico y/o el uso de antioxidantes pueden ayudar a solventar este problema, sin embargo, encarecen el producto. Las modificaciones químicas incluyen hidrogenación parcial del aceite vegetal y un cambio de sus ácidos grasos.
Tabla- Las ventajas y desventajas de los lubricantes biodegradables
El reto con la hidrogenación es determinar el punto en el cual se debe detener el proceso. Le nivel óptimo de hidrogenación se establece dependiendo de la viscosidad y el punto de fluidez requeridos. Avances recientes en biotecnología han conducido al desarrollo de semillas mejoradas genéticamente que son naturalmente más estables y no requieren de modificaciones químicas ni del uso de antioxidantes. Utilizando los ensayos desarrollados por la American Society for Testing and Materials (ASTM) y la Organization for Economic Cooperation and Development (OECD), para determinar el grado de biodegradabilidad el aceite es inoculado con bacterias y mantenido en condiciones controladas durante 28 días monitoreando el porcentaje de oxígeno consumido o la evolución a monóxido de carbono. La mayoría de los aceites vegetales tienen una biodegradabilidad de más del 70% en ese período de prueba, comparado con un 15 a 35% de los aceites minerales. Para que con este ensayo sea considerado biodegradables, debe haber más del 60% de degradación en los 28 días de la prueba. De igual manera, la toxicidad de los aceites vegetales puede ser medida usando una variedad de ensayos que incluyen peces, dafnias (pulgas de agua) y otros organismos. En este caso, los aceites vegetales y minerales puros tienen poca toxicidad, sin embargo, cuando se agregan los aditivos, la toxicidad se incrementa.
62%
De los profesionales de lubricación indicaron no usar lubricantes biodegradables, de acuerdo a una encuesta reciente realizada en machinerylubrication.com
Otra desventaja de los aceites vegetales es su alto punto de fluidez. Este se define como la más baja temperatura a la cual un combustible destilado o un aceite fluyen cuando son enfriados bajo las condiciones establecidas en el ensayo ASTM D97. El punto de fluidez es 3°C por encima de la temperatura a la cual el aceite en el recipiente de ensayo deja de fluir cuando este es colocado horizontalmente por 5 segundos. Este problema puede ser resuelto mediante el acondicionamiento para bajas temperaturas, el uso de aditivos químicos (depresores del punto de fluidez) y/o la mezcla con otros fluidos que posean un menor punto de fluidez. Algunos aceites sintéticos pueden ser utilizados con este propósito. Si se requiere algún nivel de biodegradabilidad, se pueden utilizar los ésteres sintéticos biodegradables para mejorar las propiedades de baja temperatura. Por otro lado, si el objetivo es mantener las características conocidas como biológicas, por lo menos el 51% del lubricante debe ser a base de materiales biológicos naturales, y la otra parte de la mezcla puede ser completada con un aceite mineral de baja viscosidad con bajo punto de fluidez. Esto último dará como resultado un alto grado de toxicidad y un bajo nivel de biodegradabilidad. ¿Por qué utilizar lubricantes biodegradables? En norte América se venden aproximadamente 2.5 billones de galones de lubricante anualmente. Estudios realizados han demostrado que parte del ese fluido (60 por ciento) no se maneja adecuadamente y termina en las aguas subterráneas, ríos, lagos y en la propia tierra, causando un daño incalculable al medio ambiente, la pesca y la fauna. Las industrias marina, forestal y agrícola, conjuntamente con la ciudadanía y los gobiernos, se están preocupando más acerca de la responsabilidad que tenemos de proteger el medio ambiente. El uso de fluidos biodegradables puede contribuir a mantener el medio ambiente y aliviar en el futuro la presión en la demanda de aceites minerales.
Noria Corporation. Traducido por Noria Latín América

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