ÁREA TÉCNICA Proxecto: Lubricantes atóxicos, biodegradables e de orixe renovable para Aeroxeradores

Máis do 90% dos lubricantes utilizados actualmente en Europa non son biodegradables e están principalmente baseados en aceites minerais (materia prima non renovable). Nos últimos anos está medrando o interese polos lubricantes biodegradables e atóxicos, inicialmente desenvolvidos para aplicacións a perda total ou con risco de fuga, co fin de evitar contaminacións de ríos, lagos e acuíferos. Non obstante, tamén está medrando o concepto de renovabilidade aplicado aos lubricantes, de aí o maior interese na fabricación de lubricantes a partir de ésteres vexetais.

Os biolubricantes baseados en recursos renovables ofrecen grandes posibilidades para o desenvolvemento económico rural. Posto que os aceites vexetais son materias primas dispoñibles en España, os agricultores españois poderían beneficiarse dunha maior demanda dos seus produtos. O uso de lubricantes biodegradables permítenos conseguir sistemas de traballo moito máis sostibles e respectuosos co medio, ademais de evitar as consecuencias desastrosas no caso de derramamentos accidentais.

Os biolubricantes permiten obter un rendemento técnico similar aos lubricantes de base mineral nun gran número de aplicacións, aínda cando existen algunhas limitacións principalmente relacionadas con temperaturas extremas. Posúen ademais a vantaxe adicional de que son rapidamente biodegradables (descompóñense) e carecen de compoñentes tóxicos, tanto para o medio como para o ser humano.

Verkol S.A. e Sotavento Galicia S.A. traballaron neste campo dos lubricantes biodegradables, atóxicos e renovables dentro do proxecto BIOVESIN (Proxecto PSE 420000-2008-004) cofinanciado con fondos Feder a través do Ministerio de Ciencia e Innovación. Unha vez acabado o proxecto, na actualidade continuamos coa fase de probas e demostración do funcionamento mediante as probas en campo que se están desenvolvendo no Parque Eólico Experimental de Sotavento cun aceite para multiplicadora e unha graxa para coroas de orientación.

Preténdense lubricar todos os elementos dun aeroxerador con lubricantes de orixe renovable, atóxicos e biodegradables co fin de levar o concepto de enerxías limpas ata as súas últimas consecuencias tanto na xeración (enerxía eólica) como no mantemento do equipo (lubricantes ‘verdes’).

Para isto traballouse na elección dos fluídos vexetais e de síntese que se axustan aos requisitos ecotóxicos e de prestacións técnicas, así como na selección dos aditivos que melloran as prestacións das bases lubricantes empregadas sendo á súa vez conformes cos requisitos do Ecolabel, o referente europeo que especifica os requisitos para diferentes produtos, entre eles os lubricantes, co fin de identificalos como amigables para o medio ambiente.

Dentro do presente proxecto preséntase a utilización de aceites de orixe vexetal para a fabricación de fluídos lubricantes para aeroxeradores nos que a orixe renovable dos mesmos, xunto coa súa biodegradabilidade e atoxicidade, poidan achegar un valor engadido dentro do concepto de enerxías limpas.

Tecnoloxía de desenvolvemento de biolubricantes.

Os biolubricantes que se queren desenvolver neste proxecto son os seguintes:

• Aceite de engrenaxes para a multiplicadora.
• Graxa para a lubricación da coroa de orientación.

As características técnicas dos produtos a desenvolver veñen fixadas pola aplicación, polos requisitos específicos do sector e polos requisitos medioambientais, recollidos no referente europeo Ecolabel.

1. Sistemática de deseño

VERKOL S.A., como empresa certificada ISO-9001, ten establecido un proceso de deseño e desenvolvemento de lubricantes que está secuenciado nos seguintes pasos:

1.- Definición de características.
2.- Preparación de prototipos.
3.- Ensaios de caracterización.
4.- Ensaios acelerados de laboratorio.
5.- Probas en bancos de ensaio.
6.- Probas de campo.

Na etapa 1 defínense as características do produto a desenvolver e créase a Especificación de Deseño de Produto (EDP).

Nas etapas 3 e 4 verifícase o deseño do produto desenvolvido mediante a comprobación dos resultados do deseño fronte á EDP.

Nas etapas 5 e 6 realízase a validación. Na actualidade atopámonos nesta etapa 6 probando os produtos seleccionados nas nosas instalacións do Parque Eólico Experimental de Sotavento.

2. Áreas de coñecemento.

As propiedades dos biolubricantes dependen fundamentalmente, do tipo e viscosidade do fluído base, dos aditivos e tamén, no caso das graxas lubricantes, do tipo e concentración do espesante e do proceso de fabricación.

As áreas de coñecemento implicadas no desenvolvemento dun biolubricante son:

• A Reoloxía.
• A estabilidade físico-mecánica.
• A estabilidade química.
• A Triboloxía.
• A biodegradabilidade e toxicidade.

3. Desenvolvemento.

Nos biolubricantes utilizados neste proxecto partiuse do aceite de xirasol alto oleico (HOSO 83%) como consecuencia dos traballos levados a cabo no proxecto Biovesin comentado anteriormente.

3.1. Aceite de engrenaxes para multiplicadoras

O aceite de engrenaxes a desenvolver ten unha viscosidade de 320 mm2/s a 40ºC.
O HOSO 83% ten unha viscosidade duns 40 mm2/s a 40ºC. Isto implica que hai que empregar un espesante que nos permita aumentar a viscosidade do fluído base. Ademais hai que empregar aditivos para cumprir cos requisitos técnicos esixidos (anti-oxidantes, inhibidores de corrosión, pasivadores de cobre, antidesgaste, extrema presión e antiescumante), cumprindo á súa vez os requisitos de biodegradabilidade e toxicidade do Ecolabel, coas restriccións que isto supón (limitacións no tipo de aditivos e dosificación).

3.2 Graxa para a coroa de orientación

Dende o punto de vista da súa lubricación con graxa, a coroa de orientación dos aeroxeradores caracterízase por:

• Ter un movemento de baixa amplitude.
• Estar sometida a cargas elevadas.
• Ter os flancos dos dentes en posición vertical.
• Unha tendencia á corrosión alta.

Definíronse os compoñentes necesarios para unha graxa coas propiedades adecuadas para a aplicación e que ademais cumpra cos requisitos do Ecolabel .

O resultado é unha graxa en grao 2, cunha boa adherencia para evitar que se caia do punto de aplicación, con propiedades anticorrosivas e un excelente resultado no ensaio de pulverizado con agua. Dita graxa prototipo é a que está sendo probada na actualidade nos aeroxeradores do Parque Eólico Experimental de Sotavento.

A graxa para a coroa e o aceite de multiplicadora atópanse en funcionamento en diferentes aeroxeradores do Parque Eólico Experimental de Sotavento. No caso do aceite, atópase traballando con normalidade despois de máis de 5500 horas a finais de Decembro  2011:

• Aeroxerador AE05: aceite BIOGIR 212 en multiplicadora e graxa BIOGIR 302 en coroa de orientación.
• Aeroxerador AE09: aceite BIOGIR 212 en multiplicadora.
• Aeroxerador AE22: graxa BIOGIR 302 en coroa de orientación.

Descrición	Idioma	Tamaño	Descargar
Biolubricantes Verkol en Aeroxeradores Sotavento	Castelán	462 Kb