Durante décadas, el acceso a los materiales compuestos de mayor rendimiento del mundo ha sido un privilegio de unos pocos países. En materia de fibra de carbono de alto rendimiento, Japón y Estados Unidos han controlado ese mercado con una combinación de ventaja tecnológica y marcos de exportación diseñados explícitamente para mantener a China fuera.
El pasado mes de marzo vimos que ese equilibrio había cambiado, pues el grupo estatal chino CNBM (China National Building Material Group) presentó en París la primera producción en masa del mundo de fibra de carbono de grado T1200, el escalón más alto de la escala de resistencia a tracción de este material.
Qué es la T1200. Tal y como ya explicábamos hace un tiempo, en el mundo de la fibra de carbono, la letra T seguida de un número es una clasificación directa de resistencia. Cuanto mayor es el número, más fuerza aguanta el material antes de romperse. La T1200 supera los 8 gigapascales (GPa) de resistencia a la tracción, lo que la convierte en unas diez veces más resistente que el acero convencional, con una densidad que es apenas una cuarta parte de la del acero y con un diámetro de filamento inferior a la décima parte de un cabello humano.
Según contaba CCTV, un cable de poco más de dos milímetros de grosor, formado por 120.000 de estos filamentos, es capaz de remolcar un autobús lleno con 54 pasajeros.
Más compañías se suman a esta fibra. China mostró sus proezas en la JEC World de París, pero las industrias ya se han puesto en marcha. A finales de abril, PetroChina anunció la inauguración de su primer proyecto de fibra de carbono de alto rendimiento en la ciudad de Jilin, con una inversión de aproximadamente 1.300 millones de yuanes (unos 180 millones de dólares). Es relevante porque ya no es solo CNBM, pues el gigante estatal energético entra en el sector aprovechando su dominio en la cadena de suministro.
Zhongfu Shenying, filial de CNBM, por su parte, ha encargado a producir adicionalmente una nueva planta de 10.000 toneladas métricas de fibra estándar. La idea de China pasa por construir un ecosistema industrial de arriba abajo, incluyendo dominar las técnicas de producción de fibra de carbono de alto rendimiento.
China llevaba décadas sin poder fabricarla. La fibra de carbono de alto rendimiento lleva décadas en las listas de tecnología de doble uso del Acuerdo de Wassenaar, el régimen multilateral de control de exportaciones creado en 1996 con 42 países miembros entre los que figuran Japón y Estados Unidos, pero no China.
Según la China Composites Industry Association, el Acuerdo restringe la exportación de fibra de carbono de módulo elevado (a partir del grado T800) a países no miembros. Eso significa que acceder a materiales por encima de ese umbral requería, en la práctica, fabricarlos en casa o conseguirlos por vías alternativas. China no dispuso de su primera T300 hasta 2008. Desde ahí hasta la T1200 ha tardado menos de veinte años. Japón ha tardado 43 en recorrer ese mismo camino.
Cómo China ha acelerado tanto. El modelo que ha repetido muchas otras veces y en otros sectores: capital estatal, investigación desde universidades y capacidad industrial funcionando como un ecosistema coordinado, con el mismo enfoque que China ha aplicado a semiconductores, baterías o vehículos eléctricos. En este caso el protagonista es CNBM, que desarrolló la fibra a través de Zhongfu Shenying Carbon Fiber.
Zhou Yuxian, presidente de CNBM, contaba en la presentación que el país ha demostrado “capacidades completamente independientes y controlables a lo largo de toda la cadena industrial”, desde los equipos hasta la transición de laboratorio a producción en masa. Chen Qiufei, responsable de I+D de la T1200 en Zhongfu Shenying, añadía además que el nuevo grado mejora la resistencia de la T1100 anterior en más de un 14% y que permite reducir el peso de los equipos en los sectores donde se aplique en más de un 10%.
Quién lideraba el mercado hasta ahora. Toray Industries, empresa japonesa, domina el mercado global con una capacidad de producción de 29.100 toneladas anuales. También desarrolló su propia T1200 con 8 GPa de resistencia, pero hasta ahora no ha anunciado una línea de producción en masa equivalente a la de CNBM. Mitsubishi Chemical, otro gigante japonés, anunció planes para doblar su capacidad en alto rendimiento antes de 2027. La surcoreana Hyosung Advanced Materials aspira a alcanzar las 24.000 toneladas anuales en 2028. Por otro lado, en el flanco americano, Hexcel se define como el principal proveedor de fibra de carbono aeroespacial y de programas militares de Estados Unidos.
Dónde se aplica. La fibra de carbono de alto rendimiento lleva décadas presente en aviones de combate, misiles, satélites y fuselajes militares precisamente porque combina resistencia extrema con ligereza extrema. Con la T1200, la cosa va a más. Según contaba Interesting Engineering, el material podría redefinir los límites de la fabricación de aeronaves militares de quinta y sexta generación. En el ámbito civil, la aeronáutica comercial consume ya alrededor del 76% de la fibra de carbono global, y el T1200 permitiría reducciones de peso estructural adicionales en plataformas como el Boeing 787 o el Airbus A350.
En energía, los depósitos de hidrógeno a alta presión utilizan estructuras de fibra de carbono para soportar presión con el menor peso posible. China ha señalado también aplicaciones en robótica humanoide y en la llamada “economía de baja altitud” (drones, taxis aéreos y movilidad aérea urbana). La empresa espacial china Welight Technology ya opera con un cohete cuya estructura es en torno al 90% de composites de fibra de carbono, lo que reduce el peso entre un 25 y un 30% frente a diseños metálicos equivalentes.
Imagen de portada | Zhongfu Shenying
–
La noticia
China ya fabrica en masa la fibra de carbono más resistente del mundo. Y eso cambia las reglas en defensa, aeronáutica y energía
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Antonio Vallejo
.
