A pesar de que la transición del coche de combustión al eléctrico es una realidad confirmada desde hace años y de que el proceso de innovación que ha experimentado la automoción en torno a los modelos cero emisiones durante la última década no tiene precedente, el camino hacia un futuro sin coches térmicos está lejos de haberse pavimentado del todo.
Existen varias cuestiones que todavía admiten un amplio margen de mejora, como la autonomía, la longevidad de algunas piezas, el peso y las posibilidades de reciclaje de las baterías, o la dificultad para conseguir algunas de las materias primas necesarias para construir estas mecánicas. Los motores síncronos, presentes en estos vehículos, cuentan con unos imanes permanentes que, a su vez, requieren para su fabricación de una serie de elementos, conocidos como tierras raras, entre los que se encuentran el disprosio, el gadolinio o el neodimio.
En un inicio, cuando estos modelos estaban en una fase incipiente, parecía que la obtención de estas materias sería viable, pero el tiempo lo ha puesto en tela de juicio. No solo han resultado más escasos de lo esperado, sino que, en muchas ocasiones, los hallados estaban contaminados por la radiación. A esto cabe sumar su presencia predominante en suelo asiático lo que ha hecho que se conviertan en un arma más de la guerra comercial con Occidente.
Ante este escenario, son cada vez más las voces que plantean un cambio de rumbo en la estrategia y la necesidad de encontrar alternativas que permitan prescindir de esas bases denominadas tierras raras. Por este motivo, cuando se plantea el posible desarrollo de un sistema que, precisamente haya logrado la independencia de esos elementos, el sector de la automoción no puede dejar de sorprenderse, más aún cuando descubre que su creador ni siquiera ha llegado aún a la mayoría de edad.
Este es el caso de Robert Sansone, un joven norteamericano de 17 años que ha ganado el primer premio en la Feria Internacional de Ciencias e Ingeniería de Regeneron (ISEF) de 2022, gracias a un prototipo que prescinde de imanes para generar movimiento. Como punto de partida, el adolescente que cuenta ya en su haber con seis decenas de inventos, puso su mirada sobre los propulsores de reluctancia síncrona, los cuales se utilizan en aparatos como ventiladores, pero que fueron descartados por la automoción al no ser capaces de alcanzar la velocidad necesaria para generar la potencia requerida por un coche.
Sansone comenzó a estudiar si era posible incrementar el rendimiento de estas estructuras que, si bien carecen de imanes, sí cuentan con piezas magnéticas. Tras su investigación concluyó que, sustituyendo las cámaras de aire por otro campo magnético, podía superarse la mencionada barrera y lograr un resultado muy superior.
Un trabajo en curso
De momento, el aspirante a ingeniero reconoce no contar con los medios necesarios para construir un prototipo a tamaño real, por lo que ha tenido que recrear su invención a una escala menor. Para obtenerlo, ha necesitado imprimir varias piezas en 3D, cables de cobre y un rotor de acero. Asimismo, para asegurarse de la efectividad de su invención, empleó varios medidores de potencia, además de un tacómetro láser.
Tras testar el sistema, observó que este ofrecía un 31% más de eficacia a 300 rpm (revoluciones por minuto) y un 37% más a 750 rpm. Desafortunadamente, las comprobaciones por encima de dicha frecuencia no pudieron llevarse a cabo debido a que el calor generado por el rozamiento hacía que los elementos de plástico se derritieran, tal y como confesó el propio Sansone en una entrevista al podcast Top of the Class.
A pesar de ello, el joven inventor confía en que en un futuro le sea posible desarrollar un prototipo con mayor estabilidad térmica que le permita continuar con sus investigaciones. Según ha señalado él mismo ante la revista Smithsonian, si las comprobaciones fueran exitosas, estaría dispuesto a patentarlo. Aun así, el desarrollador reconoce que, a nivel de construcción, su sistema es altamente complejo, lo que también podría suponer un problema a la hora de ser producido en cadena.
Sin embargo, igualmente es consciente de que la tecnología ha avanzado mucho en ese sentido y que continuará haciéndolo en los próximos años, de modo que herramientas como la impresión 3D podrían tener cada vez más peso en la producción, lo que haría viable la construcción a gran escala de su motor. Por el momento, Sansone destinará los 75.000 dólares del premio (misma cantidad en euros) a costear parte de sus estudios universitarios, ya que sus sueños pasan por asistir al Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Como curiosidad, cabe señalar, como él mismo ha explicado, que su participación en la competición estaba lejos de ser premeditada. Al parecer, había pausado temporalmente el desarrollo de su invento por no poder compaginarlo con su curso de secundaria. Sin embargo, en una asignatura de ciencias se le pidió trabajar en un proyecto que se extendiera a lo largo de todo el año, lo que le otorgó un buen motivo para retomar su iniciativa. Una decisión de la que, sin duda, ahora estará orgulloso.
