Page 12 - Investigación e Innovación en Materiales Avanzados 2021
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V. RETOS Y RECOMENDACIONES

                  Si el año 2015 se enunciaba la necesidad del sector de consolidar la ventaja competitiva
                  frente a otros medios de transporte, en términos de eficiencia, sostenibilidad, puntualidad,
                  servicio y comodidad del pasajero, a 2021 esta reflexión sigue siendo de plena validez. La
                  necesidad  de  la  I+D+i  para  seguir  mejorando  en  velocidades  de  circulación,  costes  de
                  construcción  y  explotación,  mantenimiento,  impacto  ambiental  y  sostenibilidad  sigue
                  estando vigente. El desarrollo y mejora de los materiales es, y seguirá siendo, un capítulo
                  fundamental de la I+D+i del sector.

                  Entre los apartados que se  identifican como  líneas en las que trabajar destacar todo  el
                  ámbito de la multifuncionalidad, los materiales híbridos,  metamateriales y recubrimientos
                  funcionales, para conseguir mejoras en vibraciones, ruido y confort, corrosión y corrientes
                  vagabundas,  mejora  de  comportamiento  a  baja  temperatura,  integración  de  funciones
                  antihielo. Recubrimientos omnifóbicos, aplicables en composites o en metales, para repeler
                  todo  tipo  de  líquidos/sólidos,  o  conseguir  superficies  más  higiénicas,  repeler  virus  y
                  bacterias. El objetivo es hacer posible la integración de soluciones en el producto final sin
                  perder eficiencia; y poner en marcha la fabricación industrial a un coste razonable.

                  En el ámbito del carril es necesario seguir destacando la importancia de mejorar las posibles
                  aleaciones y tratamientos, para mejorar sus condiciones de desgaste, y la digitalización -
                  Internet  of  Steel-  con  la  integración  de  sensores  enfocados  a  la  monitorización  y  el
                  mantenimiento.

                  En el ámbito de las instalaciones y la electrificación ferroviaria destaca la proyección de los
                  materiales  superconductores,  especialmente  el  diboruro  de  magnesio  y  los
                  superconductores de alta temperatura de segunda generación. Debido a una resistencia
                  prácticamente nula en corriente continua, permiten la transmisión de potencias elevadas
                  sin caídas de tensión y sin necesidad de incrementar el nival de tensión de la línea. Por ese
                  motivo, son de aplicación en subestaciones o en sistemas de tracción en corriente continua,
                  favoreciendo  el  frenado  regenerativo  para  la  recuperación  de  energía.  Además,  pueden
                  habilitar mayores distancias efectivas entre subestaciones y sistemas de carga rápida, entre
                  otras aplicaciones.
                  En el apartado de aligeramiento mediante materiales compuestos, y a pesar del trabajo
                  realizado durante los últimos años en composites resistentes a fuego, queda mucho camino
                  por recorrer en la incorporación de un mayor número de soluciones compatibles con la EN
                  45545-2 y que permitan un mayor volumen de producción, unos procesos de fabricación
                  más industriales, con sistemas de producción más adaptados a las necesidades del sector y
                  un abaratamiento de los componentes fabricados. De esta manera, los composites basados
                  en  matrices  epoxi,  benzoxacina  o  química  híbrida  podrán  sustituir  a  metales  en  partes
                  estructurales  o  interiores.  A  la  vez,  otros  materiales  como  policarbonatos  podrán
                  reemplazar la utilización de vidrios y otro termoplásticos de altas prestaciones multitud de
                  componentes metálicos en aplicaciones de interior y exterior.
                  En términos de consumo de energía, y hablando de tecnologías de tracción, la tendencia
                  actual es la de reemplazar los IGBTs clásicos utilizando semiconductores de SIC, para poder
                  ganar en eficiencia, en aligeramiento y reducir el consumo. A su vez, la posibilidad de crear
                  múltiples  sistemas  en  paralelo  de  condensadores  miniaturizados  permitiría  adquirir
                  energía mientras el tren está en movimiento.

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                  Documento de posicionamiento: Investigación e innovación en materiales avanzados con aplicación al sector ferroviario
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