Europa busca fabricar motores eléctricos sin tierras raras y con aluminio en lugar de cobre
Investigadores alemanes trabajan en nuevas tecnologías para fabricar motores eléctricos sin depender de tierras raras y reduciendo el uso de cobre; el proyecto combina nuevos materiales, fabricación aditiva y sistemas de refrigeración avanzados; una iniciativa financiada por Europa que busca reforzar la autonomía industrial del continente.
Europa quiere reducir su dependencia de las materias primas críticas para fabricar coches eléctricos. El instituto alemán Fraunhofer IFAM ha puesto en marcha un proyecto para desarrollar nuevas tecnologías de fabricación de motores eléctricos capaces de prescindir de las tierras raras y sustituir parte del cobre por aluminio. Una iniciativa que cuenta con financiación europea y que busca reforzar la independencia tecnológica de la industria.
La investigación se está desarrollando en Dresde, Alemania, dentro del proyecto SIREN, una iniciativa que pretende transformar la manera en la que se fabrican los motores eléctricos. Su objetivo no es solamente reducir el consumo de materiales estratégicos, sino también desarrollar sistemas de propulsión más eficientes en el uso de recursos, compactos y capaces de ofrecer elevadas prestaciones.
El proyecto contará con más de dos millones de euros de financiación pública hasta finales de 2028, procedentes del Fondo Europeo de Desarrollo Regional y del estado alemán de Sajonia. Con estos recursos, Fraunhofer IFAM construirá una infraestructura de investigación que permitirá desarrollar y fabricar prototipos funcionales utilizando nuevos materiales y procesos industriales.
La iniciativa llega en un momento en el que Europa busca reducir su dependencia de proveedores extranjeros, especialmente en el caso de las tierras raras, cuya producción y procesamiento están muy concentrados en unos pocos países. A esto se suma la creciente demanda de cobre, un material fundamental para la electrificación del transporte y de la industria.
Motores sin tierras raras y bobinados de aluminio
Una de las principales líneas de investigación consiste en desarrollar motores eléctricos que no necesiten imanes fabricados con tierras raras. Para conseguirlo, los investigadores trabajan con nuevas arquitecturas de motores de reluctancia de alta velocidad y motores de imanes permanentes basados en ferritas.
Estos últimos utilizan materiales magnéticos que permiten evitar el uso de elementos como el neodimio o el disprosio, habituales en determinados motores eléctricos de altas prestaciones. El desafío consiste en conseguir diseños capaces de ofrecer una elevada densidad de potencia sin depender de estos materiales estratégicos.
Para ello, Fraunhofer está desarrollando nuevos procesos de fabricación aditiva basados en sinterización, una técnica que permite fabricar componentes metálicos complejos a partir de materiales en polvo. Esta tecnología facilita combinar diferentes metales en una misma pieza y crear geometrías que serían difíciles de conseguir mediante los métodos convencionales.
Una de las innovaciones más interesantes son los núcleos laminados multimaterial, que combinan materiales magnéticos blandos y no magnéticos. Esta solución abre la puerta a nuevas configuraciones de motores, especialmente interesantes para aplicaciones que necesitan funcionar a velocidades muy elevadas.
La segunda gran línea de investigación se centra en sustituir el cobre de los bobinados por aluminio, un material más ligero y menos costoso. Aunque el aluminio presenta una conductividad eléctrica inferior a la del cobre, los investigadores quieren compensar sus limitaciones mediante diseños específicos que incorporan canales de refrigeración integrados.
Esta solución permitiría mejorar la gestión térmica de los bobinados y desarrollar motores de altas prestaciones utilizando materiales más accesibles. Una posibilidad especialmente interesante para la industria del automóvil, donde reducir el peso, los costes y la dependencia de materias primas críticas se ha convertido en una prioridad.
El proyecto SIREN no se limita a los coches eléctricos. Sus tecnologías también están pensadas para aplicaciones aeronáuticas, vehículos terrestres y submarinos, así como diferentes usos industriales que necesitan motores compactos, potentes y fiables.
Fraunhofer pretende desarrollar toda la cadena tecnológica, desde la investigación de nuevos materiales hasta la fabricación de componentes y demostradores funcionales. Además, la infraestructura estará disponible para colaborar con empresas industriales, especialmente pequeñas y medianas compañías de Sajonia.
El objetivo final es que estas tecnologías puedan transferirse a la producción industrial y contribuir a una cadena de suministro europea menos dependiente del exterior. Por ahora se trata de un proyecto de investigación y desarrollo, pero sus resultados podrían ayudar a fabricar futuras generaciones de motores eléctricos con menos materiales críticos y una mayor autonomía industrial para Europa.
