Los lubricantes desempeñan un papel fundamental en el mundo de la maquinaria industrial, actuando como guardianes del correcto funcionamiento de equipos y procesos. Estos fluidos especializados son la columna vertebral de la operación eficiente y duradera de equipos en una amplia gama de industrias. Desde la revista Metales&Máquinas hablamos con expertos en la materia para comprender la importancia de utilizar lubricantes adecuados, las regulaciones medioambientales que influyen en su formulación y los avances tecnológicos que están marcando el futuro de esta industria.

“Los lubricantes industriales son fluidos cuya finalidad es evitar la fricción, desgaste y corrosión de las superficies o piezas que componen la maquinaria industrial. Su correcta selección y utilización permite mejorar las condiciones de mantenimiento de los equipos alargando su vida útil y fomentando el buen funcionamiento de la maquinaria”, destaca Saray Ramos, responsable de I+D de Lubricantes Industriales y Moto en Cepsa. Ambas condiciones permiten reducir los tiempos de paradas, y por lo tanto sus costes asociados.

En consonancia, Flora Sierra, gerente de asistencia técnica y desarrollo de Industria y Marinos de Repsol, apunta que los lubricantes son fundamentales para asegurar el correcto funcionamiento de la maquinaria. Sus principales funciones son: lubricar, refrigerar, sellar, limpiar y proteger. El uso del lubricante adecuado asegura que su formulación es la correcta para cumplir con todas esas funciones en el rango de operación del equipo, a su temperatura y presión, así como en cuanto a las particularidades de la máquina en cuestión (carga, posibilidad de contaminación externa, régimen de funcionamiento, …). “El uso de un lubricante no diseñado para esa aplicación tendrá como consecuencia que cualquiera de estas funciones no se realice correctamente y pueda llevar a paradas no programadas y mantenimientos correctivos, pudiendo llegar al extremo de un fallo catastrófico”, afirma Sierra. 

Los lubricantes juegan un papel fundamental en la operación, mantenimiento y costes de producción de cualquier maquinaria industrial. “Se podría hacer un paralelismo entre la sangre de un organismo vivo y el Cepsa lubricante, ya que para cualquier equipo industrial es esencial que el fluido que corre por su interior cubra las necesidades de lubricación, protección y refrigeración necesarias para su correcta asegurar su correcta operación y, obviamente, su durabilidad. Por lo tanto, los lubricantes desempeñan un papel vital para mantener el mundo en movimiento y la maquinaria funcionando de manera eficiente. Desde Shell, al suministrar soluciones de lubricantes y fluidos adecuadas para la gestión térmica y de fricción a nuestros clientes consumidores, comerciales e industriales, apoyamos el progreso del mundo de una manera confiable, eficiente y sostenible”, subraya Francisco Esteban, director comercial de Lubricantes de Shell España.

Regulaciones medioambientales y compromiso con la sostenibilidad

“La sostenibilidad es un reto en muchos sectores; por supuesto también en el industrial, lo que incide directamente en la evolución de los lubricantes”, indican desde Shell. Por ello explican que al aumentar las necesidades mundiales de movilidad, construcción y producción industrial, también lo hará la demanda de lubricantes. Es necesario satisfacer este aumento previsto de la demanda y, al mismo tiempo, abordar el impacto medioambiental y social de los lubricantes en toda la cadena de valor. “A medida que avanza la transición energética y nos adentramos en el camino hacia un horizonte de emisiones netas cero, prolifera la regulación que establecen los distintos órganos: Desde la UE hasta las Comunidades Autónomas. Esta jurisprudencia contempla aspectos como la recogida y reciclado de los lubricantes usados, la puesta en el mercado de productos con bases recicladas y/o fácilmente reciclables y envases de origen reciclado. La sostenibilidad es la base de la estrategia global de lubricantes de Shell que ofrece productos de alto rendimiento, con una menor huella de carbono, al tiempo que reduce los residuos y aporta soluciones más renovables. Para lograrlo, estamos enfocados en tres iniciativas estratégicas: asociarnos con clientes para una mayor descarbonización y reducción de los residuos; impulsar la circularidad y reducir las emisiones de GEI en toda la cadena de valor de los lubricantes; y conseguir las cero emisiones netas de GEI en las operaciones propias”, destaca Esteban. 

Con respecto a las medidas existentes, Repsol hace referencia a la legislación Reach de aplicación europea, en vigor desde hace tiempo, que vigila el uso de sustancias nocivas tanto para la salud como para el medio ambiente, prohibiendo o limitando sustancias que puedan utilizarse en la formulación de los lubricantes. Esta legislación está en constante revisión para incorporar los últimos estudios científicos, así como las tendencias del sector. Por otra parte, en la Unión Europea existe la etiqueta ecológica Ecolabel (algunos países además tienen su propio sello como Blue Angel o El Cisne Blanco). Los productos que ostentan este distintivo aseguran que son respetuosos con el medio ambiente: biodegradables, no bioacumulables, no acuatóxicos, etc. Su ámbito de aplicación va más allá de la fórmula del lubricante pues también establece regulaciones sobre el envase, como en el caso de los contenedores o envases plásticos que deben ser reciclados o reutilizables. “Existe una categoría para los lubricantes dentro de la normativa, en la que Repsol fue la primera compañía española en certificar sus productos bajo la etiqueta Ecolabel. En cuanto a la reducción de huella de carbono, desde el área de desarrollo de nuevos lubricantes nos encontramos trabajando para seleccionar aquellas formulaciones que permitan disponer de productos de menor impacto en las emisiones. Y de forma ligada al concepto anterior, se encuentra el desarrollo de productos biodegradables utilizados en aquellos entornos sensibles. Este tipo de productos son menos dañinos para el medio ambiente por su capacidad de descomposición en el medio acuático y terrestre. Por el momento, no existe una normativa estricta que obligue su utilización en nuestro país, sin embargo, desde la Comisión Europea se está trabajando en normativas que promuevan la utilización de este tipo de aceites”, subraya Sierra. En cuanto a las emisiones de CO2, muchos países y empresas han establecido un objetivo de cero emisiones netas para 2050. Desde Repsol aseguran que fue la primera empresa de su sector en asumir esta meta. “Este reto está acompañado por legislación específica que se encuentra en desarrollo. El primer paso es armonizar el cálculo del ACV (análisis de ciclo de vida) y establecer las medidas que pueden realizarse tanto para su disminución como para su compensación”, incide la gerente.

Para Saray Ramos las cuestiones medioambientales son una prioridad para su empresa, tanto para la fabricación como para la distribución de los productos seleccionados en base a las necesidades de los consumidores. Desde el sector de la lubricación, existen tres áreas claves, como son la gestión de residuos, la reducción de la huella de carbono y el diseño de productos biodegradables. “En este sentido, Repsol utiliza una metodología según la norma UNE EN ISO 14067:2018 que ha sido verificada externamente por LRQA, lo que nos ha permitido lanzar una gama de productos para motor cero emisiones netas. Actualmente, seguimos trabajando para extender esta metodología al mayor número de aplicaciones, incluidas las industriales”, afirman desde Repsol.

Avances y desafíos en el sector de los lubricantes 

La eficiencia y durabilidad de los lubricantes es una preocupación histórica de la industria. Inicialmente más centrada en disminuir los costes operativos y recientemente impulsada como medio para lograr los objetivos de sostenibilidad. Desde Repsol destacan que el uso de bases sintéticas, cada vez más extendido, mejora la estabilidad y resistencia a la oxidación de los lubricantes, y permite extender su vida útil, disminuyendo las paradas de mantenimiento y reduciendo los residuos generados. También existen nuevas tecnologías de aditivación que permiten mejorar el consumo energético de los equipos, disminuyendo las temperaturas de operación y la fricción. Algunas permiten además ajustar la viscosidad a la operativa concreta del equipo sin sacrificar la protección. “Estudios personalizados de lubricación permiten mejorar los consumos de los equipos, al desarrollar lubricantes a medida para cada aplicación, práctica muy común en el área del tratamiento del metal, por ejemplo. Otra tendencia, no relacionada con la formulación, es la realización de un seguimiento del estado del aceite, analizando su vida útil. La realización de analíticas periódicas forma parte de un programa de mantenimiento centrado en la fiabilidad, que además de ayudar al correcto diagnóstico de la maquinaria ayuda a establecer los períodos de cambio del lubricante optimizando su uso. Nuestros clientes se benefician desde hace años del programa ADLIS, donde pueden realizar el seguimiento de sus equipos, asesorados por el equipo técnico que realiza el diagnóstico según un histórico de más de 20 años”, señala Flora Sierra. La mejora de la eficiencia y la durabilidad son dos factores que para Cepsa pueden sintetizarse en la utilización de lubricantes de alto rendimiento, los cuales están aumentando la cuota de mercado en la industria. Se trata de soluciones que minimizan la fricción, reducen el desgaste y mejoran la eficiencia energética de los equipos. Se trata de productos que están formulados para trabajar en condiciones extremas con variaciones de temperatura y altas cargas, garantizando el rendimiento y alargando la vida útil de los equipos industriales. “En este aspecto, la utilización de lubricantes sintéticos puede ser una alternativa ya que permiten lograr mayor estabilidad térmica y elevada resistencia a la oxidación. Sumado a un mayor tiempo de trabajo, y con su correcta monitorización del estado del aceite, permitirá un ahorro económico en la sustitución, así como en la reducción de la generación de residuos”, informa la responsable de I+D de Lubricantes Industriales y Moto en Cepsa. Según Shell, desde hace muchos años ya existen en el mercado lubricantes sintéticos basados en el petróleo que mejoran el rendimiento, alargan la vida útil y los intervalos de cambio, reducen el consumo de lubricantes, y reducen también el consumo energético. Como novedad, destacan los aceites base GTL (gas to liquid). Estos aceites base sintéticos, el componente principal de los lubricantes, se producen a partir del gas natural y son aceites base cristalinos sin prácticamente ninguna de las impurezas que se encuentran en el petróleo crudo, lo que mejora en muchos aspectos el rendimiento de los antiguos sintéticos. Los aceites base GTL han permitido reducir las viscosidades optimizando aún más el consumo energético y extendiendo igualmente los intervalos de cambio. 

El uso incorrecto de lubricantes en la maquinaria puede acarrear graves consecuencias. De esta manera, los nuevos diseños de maquinaria industrial tienen equipos con tanques de lubricante de menor capacidad lo que ofrece una mayor precisión y velocidad en la producción, con un menor consumo energético. Hace 20 años, los equipos tenían un tanque de 600 litros de lubricante. “Hoy, los nuevos equipos suelen tener tanques bastantes más pequeños: la misma molécula de lubricante debe operar más veces por minuto lo que hace que las prestaciones del lubricante frente a la temperatura, presión, polaridad, desaireación... sean mucho más importantes ahora. Por eso es muy importante para la vida de un equipo industrial que el lubricante pueda ofrecer todas las garantías, teniendo en cuenta las nuevas características del diseño. Especialmente a medio y largo plazo: es muy común encontrar antiguos lubricantes con bases minerales que cumplen con las especificaciones de los fabricantes en un primer momento, pero que pierden su capacidad después de pocas horas de uso. En los casos en los que los lubricantes no son capaces de proteger al equipo o de ofrecer el rendimiento esperado, se suele producir un desgaste prematuro de partes móviles, paradas no programadas o incluso cambio frecuente de bombas de presión para lubricantes”, comenta Francisco Esteban.

“El uso de un lubricante inadecuado puede provocar diversos problemas en la maquinaria: desgaste prematuro de los componentes, falta de refrigeración, fugas, corrosión, etc. Todos estos problemas pueden llevar a la máquina a una situación crítica que provoque una parada no deseada del equipo, y dependiendo de la criticidad de este, de toda la instalación. El uso de lubricantes con la calidad recomendada y una adecuada viscosidad evita tener que enfrentarse a estas situaciones indeseadas. Por ello, un seguimiento del estado del aceite también es aconsejable e imprescindible en caso de equipos críticos”, afirma la gerente asistencia Técnica y Desarrollo de Industria y Marinos de Repsol.

Para la responsable de I+D de Lubricantes Industriales y Moto en Cepsa, para lograr un correcto funcionamiento de la maquinaria industrial es clave cumplir con la siguiente premisa: Excelente lubricación + uso de los lubricantes adecuados + selección de productos de calidad = Éxito. “Durante los últimos años los fabricantes de los equipos industriales se encuentran desarrollando tecnológicamente su maquinaria para lograr una prolongación de su vida útil y permitiendo a los consumidores una serie de beneficios a medio-largo plazo. Entre estos objetivos se encuentra la realización de una buena lubricación en cada parte del proceso productivo, así como la utilización de los mejores productos para cada aplicación. Una incorrecta aplicación en tiempo y forma puede desencadenar consecuencias desastrosas para la producción, en lo que respecta a paradas no programadas, y para la salud de la maquinaria. Para todo ello, la recomendación de nuestros expertos es contar con un plan de lubricación que se encuentre optimizado y controlado seguido de una estrategia de mantenimiento que será propia de cada instalación”, comenta. 

La viscosidad, factor más importante para seleccionar el lubricante adecuado

Los parámetros a tener en cuenta para la elección de un lubricante no han cambiado mucho: Compatibilidad química, índice de viscosidad, temperatura de trabajo y aditivación son los más destacados. Asi mismo, Esteban afirma que en los últimos años también se han añadido conceptos relacionados con la sostenibilidad, como, por ejemplo, la biodegradabilidad, su reciclabilidad o la huella de carbono. “Como he comentado anteriormente, los aspectos que sí han cambiado son los que están directamente relacionados con la menor capacidad (hablando de volumen) que tienen los tanques de los actuales diseños de maquinaria industrial. Las características de estos lubricantes deben satisfacer las necesidades técnicas manteniendo la calidad para garantizar el óptimo funcionamiento y mantenimiento de los equipos”. La viscosidad y la calidad son los dos factores más importantes a tener en cuenta para Sierra. “La viscosidad es la característica más conocida pero no la única. Existe una normativa internacional en la industria, legislada por las normas DIN e ISO, que establece la calidad básica de todos los lubricantes según su aplicación. Por supuesto, deben seguirse también las recomendaciones del fabricante, pues en el momento del diseño del equipo se ha seleccionado la calidad y viscosidad óptimas para la aplicación. Seleccionar un aceite de alta calidad, como hemos comentado anteriormente, también ayuda a mejorar la eficiencia del equipo. El origen del lubricante también es importante, un fabricante con un sistema de calidad implementado en su proceso productivo y un control exhaustivo de sus materias primas es garantía para recibir en todos los lotes la calidad necesaria para el buen funcionamiento del equipo”, destaca. 

Sin embargo, para Ramos el criterio más importante a tener en cuenta para la correcta adecuación de los lubricantes es disponer del manual del fabricante de la maquinaria y conocer las condiciones operativas, ya que estas pueden influir en la selección. “En lo que respecta a los parámetros de selección de un aceite lubricante destacan la viscosidad y el índice de viscosidad, dado su relación de este parámetro con la temperatura. Así como el tipo de base lubricante con el cual se formula el producto (mineral o sintética) y los aditivos específicos para cada una de las aplicaciones, necesidades adicionales de extrema presión, aditivos antioxidantes o incluso algunos específicos adherentes como el utilizado en aceites de guías”. 

Novedades y soluciones

Tanto Cepsa como Repsol y Shell cuentan con novedosas soluciones de lubricantes para maquinaria. Repsol dispone de un catálogo de lubricantes industriales para todas las aplicaciones: hidráulicos, dieléctricos, engranajes, turbinas, trabajos del metal, térmicos... Tal y como explican, todos sus lubricantes cumplen con las calidades establecidas en la normativa internacional. Además, cuentan con diferentes gamas según las necesidades de sus clientes, con lubricantes que cumplen con las normas ISO y DIN enfocadas a clientes que buscan coste-beneficio óptimo, así como lubricantes top tier que cumplen con las exigencias de los fabricantes más relevantes del mercado. También disponen de lubricantes desarrollados a medida para clientes particulares que buscan adaptarse a los problemas propios de su línea de operación. Asimismo, cuentan con experiencia en la solución de diferentes casuísticas, como problemas por contaminación por agua, viscosidades ad-hoc, formulaciones específicas, etc. 

Por su parte, la gama industrial de Shell cubre las necesidades de grasas y lubricantes de todas las industrias presentes en el mercado nacional, a excepción únicamente de los aceites de corte, temple y grado alimentario. Actualmente la gama de lubricantes industriales Shell está fundamentada en productos que facilitan el ahorro en los costes de operación y mantenimiento, a través de la mejora del rendimiento y la protección de los equipos. La compañía dispone de gamas de lubricantes sintéticos biodegradables (Panolin) o productos sintéticos basados en Gas Natural (GTL), como Corena, Omala o Turbo. 

Finalmente, Cepsa cuenta con una amplia gama de productos industriales, tratando de buscar las alternativas que cubran un mayor abanico de posibilidades y puedan satisfacer de la mejor forma posible las necesidades de nuestros clientes. En cuanto a las grandes gamas de productos industriales, la compañía destaca: 

• Aceites hidráulicos: Disponen de lubricantes tipo monogrado, Cepsa Hidráulico HM y HLP. Y productos, de alto índice de viscosidad como son Cepsa Hidrostar HVLP Y Cepsa Hidromax.
• Aceites para engranajes, en perfiles minerales Cepsa Engranajes HP o con bases sintéticas de polialfaolefina (PAO), Cepsa Engranajes HPX o con base sintética polialquilenglicol (PAG), Cepsa Engranajes HPS.
• Aceites para turbinas como son los Cepsa Turbinas HD o con aditivación de extrema presión, Cepsa Turbinas EP. 
• Aceites para compresores con perfiles minerales Cepsa Compresores AR o con perfiles sintéticos Cepsa Compresores ARS. 
• Aceites de circulación, con la gama de Circulante 100 y la de Circulante 500.
• Aceites de la gama alimentaria, con perfiles de aceites de proceso como los Cepsa Blamedol o de aplicaciones multifuncionales como son los Cepsa Blamedol MF, con el objetivo de desarrollar más productos de bases sintéticas. 
• Otros aceites industriales como son aceites térmicos, con la gama Diatermo, aceites para transformadores como los Cepsa Elekoil U-HV y aceites para guías englobados en la gama Guías. 

Herramientas de simulacion para desarrollar lubricantes más sostenibles

La industria experimenta una época de transición hacia prácticas más sostenibles que, en el ámbito de los lubricantes, responsables de garantizar el correcto funcionamiento de maquinarias y equipos en diversos sectores, impulsa a los fabricantes a buscar alternativas más seguras y respetuosas que reduzcan la huella ambiental y que sean respetuosos con el entorno. En este contexto, el centro tecnológico Tekniker, miembro del Basque Research and Technology Alliance (BRTA), lidera el proyecto europeo Sitolub, que tiene como principal objetivo desarrollar herramientas de simulación integradas a través de métodos de inteligencia artificial para la formulación de los lubricantes y capaces de evaluar los aspectos de seguridad y sostenibilidad de estos, como su toxicidad para las personas, el impacto que generan en el medioambiente y los riesgos potenciales para los trabajadores. 

Además del análisis de estos elementos, la iniciativa examinará la funcionalidad de los lubricantes en diferentes aplicaciones industriales y evaluará su viabilidad económica, así como su impacto social asegurando la promoción de prácticas sostenibles en toda la cadena de valor. En esta línea, Tekniker desempeña un papel destacado en la validación de las herramientas de simulación desarrolladas a través de su know how en inteligencia artificial y su sólida experiencia en el ámbito tribológico. Con más de 30 años de trayectoria y uno de los laboratorios más completos de Europa, el centro tecnológico vasco se encargará de evaluar las propiedades físicas y químicas de los materiales, así como su comportamiento tribológico como, por ejemplo, fricción y desgaste, bajo diferentes condiciones operativas. 

Además, durante el proyecto trabajará en el desarrollo de una plataforma digital que integrará todas las herramientas de simulación creadas y que servirá para analizar y procesar todos los datos generados en el marco de Sitolub y en su futura explotación. 

La iniciativa coordinada por Tekniker empleará también modelos avanzados de dinámica molecular para comprender cómo interactúan las moléculas de los lubricantes y los aditivos, ejecutará simulaciones tribológicas para prever su comportamiento bajo diferentes condiciones de trabajo y utilizará el software de LCA para estimar el impacto sobre el medioambiente, la sociedad y la economía. Esto permitirá desarrollar ecograsas y aceites adaptados a cada uso industrial, asegurando su eficiencia y considerando su impacto ambiental y social de manera integral. 

“El conocimiento generado permitirá a los fabricantes diseñar lubricantes a la medida de aplicaciones específicas como turbinas eólicas, coches eléctricos o sistemas espaciales, ahorrando tiempo y costes”, explica Francesco Pagano, investigador de la unidad de Tribología y Materiales de Tekniker.

En esta línea, y con el fin de aunar esfuerzos y recursos, Sitolub colaborará estrechamente con otros proyectos europeos en los que participa Tekniker, como i-Tribomat, startup europea que ofrece servicios de caracterización tribológica de materiales y lubricantes; OntoCommons, centrado en establecer un método estandarizado para la digitalización de los resultados de experimentos tribológicos; e IRISS, una iniciativa que busca acelerar la transición hacia materiales, productos y procesos más sostenibles.

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Este artículo aparece publicado en el nº 7 de Metales&Máquinas págs. 54 a 59.