Los vehículos eléctricos presentan varias ventajas medioambientales frente a los clásicos de combustión, aunque esto no significa que no estén exentos de algunos inconvenientes. Uno de ellos está relacionado con los materiales que se necesitan para fabricar los imanes permanentes del rotor de los motores eléctricos: las conocidas como tierras raras.
Actualmente, se buscan nuevos diseños de motores que prescindan de imanes como alternativa a esta problemática. Tecnologías como los motores de inducción los sustituyen por una alimentación externa para crear el campo magnético del rotor y alternativas como la mencionada por Elon Musk sustituye las tierras raras por otros materiales como la ferrita. General Motors, Stellantis y Niron Magnetics, una startup con sede en Minneapolis, exploran una dirección diferente. Aseguran que los imanes de tierra limpia de Niron son los únicos libres de tierras raras capaces de generar suficiente energía como para ser válidos para los vehículos eléctricos.
El motor de ‘tierra limpia’ puede revolucionar la industria
Hace unos días, GM anunció su asociación con Niron destacando que su tecnología magnética puede desempeñar un papel fundamental en la futura cartera de vehículos eléctricos de la compañía. Niron Magnetics nació en 2014 con el propósito de llevar al mercado la tecnología magnética basada en el nitruro de hierro, un material sostenible y fácilmente accesible.
En noviembre de 2022, hace aproximadamente un año, Niron recibió una subvención de 17,5 millones de dólares del programa ARPA-E (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Energía) del Departamento de Energía de los Estados Unidos. Esta financiación se destinó específicamente a impulsar asociaciones comerciales y programas piloto de producción. GM colabora en el desarrollo de los imanes de Niron, realizando inversiones en la empresa a través de su división de inversión inicial, GM Ventures. La empresa sostiene que su imán Clean Earth Magnet es el primero sin tierras raras capaz de generar energía para las necesidades de la automoción. Actualmente, está dedicada a perfeccionar los procesos de fabricación necesarios para incrementar la producción.
La inversión de GM forma parte de una nueva campaña de financiación de 33 millones de dólares anunciada por Niron en la que han participado Stellantis Ventures, la Universidad de Minnesota y la comunidad Shakopee Mdewakanton. Estos fondos se destinarán a la expansión de las capacidades de producción piloto, los programas de creación de prototipos para los clientes y el respaldo de series de productos a pequeña escala.
Echando la vista atrás, GM no es solo un fabricante en busca de la mejor tecnología para sus vehículos eléctricos. También es reconocida como uno de los dos inventores originales de los imanes permanentes de neodimio, el material que se emplea en la mayoría de los coches eléctricos actuales. Otra empresa, la japonesa Sumitomo, desarrolló, al mismo tiempo, a principios de los años 1980, el mismo tipo de imán utilizando un proceso diferente, de manera completamente independiente de GM.
El nitruro de hierro, la clave para eliminar las tierras raras
El neodimio y otros minerales integrados en el grupo denominado tierras raras empleados en los imanes del rotor del motor, como el terbio, el disprosio y el praseodimio, presentan algunas desventajas significativas. Tienen su origen principalmente en China, lo que supone una cadena de suministro inestable y variaciones en los precios. Además, el proceso de extracción y tratamiento de estos minerales deja una marcada huella ambiental.
Con origen en las investigaciones de la Universidad de Minnesota, la tecnología de imanes de nitruro de hierro desarrollada por Niron no depende de estos materiales, presentándose como una alternativa más sostenible y económica. El hierro en estado bruto y el nitrógeno son elementos comunes que se pueden obtener de forma local en muchas regiones del mundo, evitando así los impactos ambientales y los problemas en la cadena de suministro asociados con las tierras raras.
El nitruro de hierro posee un campo magnético más potente que los materiales magnéticos de las tierras raras. Como consecuencia, los motores fabricados con él son más ligeros, compactos y eficientes en comparación con los actuales. Esta propiedad marcaría una diferencia sustancial entre los imanes de nitruro de hierro y los imanes de ferrita (también sin tierras raras) que dan lugar a campos magnéticos más débiles y requieren diseños de motores más grandes y pesados.
