Resinas epoxi: Girando para dar energía al mundo

Michel Cassart, Manager Senior de Protección al Consumidor en PlasticsEurope.

Puede que no nos demos cuenta, pero estamos en contacto con diferentes tipos de resinas incluso cuando no estamos en el bosque. Hay resinas en el coche que nos lleva a todas partes, en el avión en el que volamos hacia nuestro próximo destino de vacaciones, en el teléfono móvil que consultamos constantemente y en el suelo que pisamos, por citar solo algunos ejemplos. De hecho, la vida moderna tal y como la conocemos sería difícilmente imaginable sin resinas, especialmente las epoxi. Utilizadas en innumerables aplicaciones en un sinfín de sectores, las resinas epoxi están entre los polímeros de alto rendimiento más versátiles y vendidos del planeta.

Las resinas epoxi se han utilizado de forma generalizada desde la década de los 30, cuando el científico suizo Pierre Castan realizó una mezcla, similar a un batido, con un polímero termoestable y un endurecedor, combinándolos mediante una reacción química denominada «curado». Años más tarde, en los EE. UU., el científico Sylvain Greenlee aplicó un principio similar para desarrollar una resina de bajo peso molecular conocida como BADGE, actualmente la resina epoxi más utilizada en todo el mundo.

Las resinas epoxi modernas son sustancias versátiles que, según el resultado deseado, pueden presentarse en mezclas con diferentes grados de viscosidad, desde líquida hasta casi sólida. Actualmente existen más de 50 tipos diferentes de resinas epoxi de uso comercial. También hay cientos de endurecedores que permiten modificar sus propiedades para satisfacer los requisitos más exigentes y específicos. Cada año se utilizan en Europa más de 250 000 toneladas de resina, en aplicaciones que van desde el revestimiento de suelos hasta la canalización de aguas residuales, pasando por los artículos deportivos o la electrónica.

Movimiento a la vanguardia
Alrededor de 52 000 toneladas de resinas epoxi se emplean anualmente en materiales compuestos y en recubrimientos para la producción, la transformación y la distribución de la energía eólica en todo el mundo. Por su versatilidad y resistencia, se adecúan perfectamente a este tipo de aplicaciones. Incluso en pequeñas cantidades, las resinas epoxi pueden dar mucho de sí. También tienen un efecto positivo considerable en estructuras grandes y costosas, ya que mejoran su resistencia a los elementos y al degaste lo cual reduce sus necesidades de mantenimiento periódico.

El uso y la importancia de las resinas epoxi crece continuamente a medida que lo hace el sector de la energía eólica. El pasado año, el viento superó al carbón como segunda fuente energética de la UE en términos de capacidad, inmediatamente después del gas, y países como Francia, los Países Bajos, Finlandia, Irlanda y Lituania han establecido nuevos récords de instalación de parques eólicos. En la actualidad, hasta un 50% de las palas eólicas producidas en Europa utilizan resina epoxi, debido a su ligereza, su resistencia, su buena adherencia y a que no se contrae a bajas temperaturas.

En ambientes húmedos, como en los parques eólicos en alta mar, las resinas epoxi se utilizan en el recubrimiento de las torres de los aerogeneradores, para proteger su estructura de la corrosión salina. El coste económico y medioambiental, por no hablar de los problemas técnicos, que supondría reemplazarlas cada vez que el agua salada las deteriore sería astronómico. La gran resistencia mecánica de las resinas epoxi garantizan una larga vida sin problemas a estos generadores eólicos, y por ende a los consumidores que utilizan la energía que producen.

Las empresas activas en el sector de la energía eólica en la UE contabilizan anualmente un volumen de negocio de 7000 millones de euros y una contribución de unos 1500 millones de euros a la economía europea. Las resinas epoxi son económicas y su contribución a estas cifras es importante, ya que permiten reducir los costes de mantenimiento en torno a un 10%.

De la fábrica al molino
Pero, ¿cómo de fácil es levantar y hacer funcionar estos molinos? En la fabricación de turbinas eólicas se emplean dos técnicas diferentes: el denominado proceso «pre-preg» y la infusión al vacío, más generalizada, que se utiliza en el 65% de las instalaciones eólicas europeas. En el proceso «pre-preg» las fibras se impregnan previamente —de ahí su nombre— con resinas epoxi, que por lo general se encuentran en estado semisólido a temperatura ambiente, para dar mayor firmeza al recubrimiento. La capa exterior del molde de la pala se recubre manualmente y a continuación las láminas de «pre-preg» se colocan en el molde, se calientan y se adhieren al cuerpo de la pala. En la infusión al vacío, la resina epoxi líquida se mezcla con un endurecedor y la mezcla se succiona en el molde de la pala mediante una bomba de vacío, impregnando las fibras. Después del calentamiento y del curado, el molde se abre para obtener media pala, que después será unida a la otra mitad empleando —como no podía ser de otra forma— un adhesivo epoxi.

Una turbina eólica dura por lo general unos 20 años, pero un buen mantenimiento puede marcar una gran diferencia y aumentar considerablemente su vida útil. Gracias a su larga duración, se necesitan menos aerogeneradores para producir la misma cantidad de energía en comparación con aerogeneradores sin resina epoxi, lo que permite economizar hasta 9300 millones de euros anuales.

¿Qué habría hecho don Quijote?
Utilizadas desde los años 80 en el diseño de turbinas, las resinas epoxi son una de las principales razones por las que actualmente disponemos de aerogeneradores gigantescos que dan forma al paisaje de muchos países europeos y suministran energía limpia y renovable. En los últimos 30 años, las turbinas en general y las palas en particular han crecido en altura y envergadura, superando los 100 metros con diámetros de pala de hasta 160 metros, unas 6 veces mayores que los empleados en las primeras instalaciones hace algunas décadas. Incluso don Quijote se lo habría pensado dos veces antes de enfrentarse a ellas.

Las resinas epoxi mejoran la resistencia de la estructura de las turbinas, permitiendo así la fabricación de palas de mayor longitud que serían casi imposibles de producir de otro modo. La mayor longitud de las palas, a su vez, permite aumentar la producción energética y con ello las exportaciones europeas de energía.

El aumento de nuestra conciencia medioambiental se refleja en nuestra tecnología y en nuestra producción energética. Las resinas epoxi han sido grandes aliadas en la reducción de emisiones y en el impulso de la industria eólica. El sector de las resinas epoxi está firmemente comprometido con la creación de nuevos productos y soluciones innovadoras para mantener el mundo en movimiento al son de nuestros aerogeneradores.