Más allá del cobalto
Un equipo de investigación de Sandvik ha recibido financiación para investigar si es posible sustituir el cobalto en las brocas para roca de la empresa.
Sandvik invierte mucho en innovación, y aproximadamente 2.600 de los 39.000 empleados de la empresa investigan en unos 50 centros de I+D de todo el mundo. Dos de estas investigadoras son Ida Borgh, especialista en materiales, y Susanne Norgren, experta del Grupo Sandvik. Durante años, ellas y otras personas del sector han intentado encontrar una solución para sustituir o disminuir el uso de cobalto en las brocas para roca de la empresa.
Las brocas para roca vienen en varios tamaños, y un modelo más pequeño parece una corona equipada con media docena de insertos esféricos. Desde 1945, Sandvik fabrica insertos de carburo cementado para perforación de rocas, en los que el duro carburo de tungsteno se mezcla con cobalto, que actúa como un pegamento aglutinante, creando un compuesto extremadamente duro que puede perforar la roca a una velocidad impresionante.
"Queríamos investigar si es posible lograr un rendimiento similar si sustituimos el cobalto por un acero de alta resistencia", dice Borgh. A principios de 2022 hubo una convocatoria de proyectos de investigación sobre metales sostenibles. Esto reflejaba el cambio de la industria automovilística hacia los coches eléctricos y el consiguiente aumento del suministro mundial de cobalto, que se utiliza en las baterías de los coches y en otras aplicaciones. Había llegado el momento de solicitar financiación.
Susanne Norgren
La agencia sueca de innovación, VINNOVA, aprobó un proyecto de investigación de 7 millones de coronas suecas para tres años en cooperación con el Real Instituto de Tecnología KTH y Boliden Minerals, la multinacional sueca de minería y metales.
"Estamos muy orgullosos de haber recibido la financiación y de la colaboración con el KTH, lo que significa que podemos acelerar nuestro desarrollo con la ayuda de la academia y sus métodos de modelado recientemente desarrollados", afirma Norgren. "Además, contar con el cliente final, Boliden, a bordo del proyecto es de suma importancia a la hora de seguir diseñando el material".
El método es único y vanguardista.
KTH se encargará del modelado de materiales según los requisitos de Sandvik, utilizando su método recién desarrollado que puede optimizar nuevos grados de acero de alta resistencia, que potencialmente pueden utilizarse como fase aglutinante en carburos cementados.
Ida Borgh
el método es único y vanguardista", afirma Borgh, "y combinado con los conocimientos sobre materiales y aplicaciones de los socios industriales, constituye una sólida colaboración". Sandvik Mining and Rock Solutions fabricará nuevas calidades de carburo cementado basadas en las sugerencias de modelado de materiales. Probaremos y analizaremos los nuevos materiales en nuestro laboratorio, diseñado para aplicaciones de perforación de rocas. Las brocas también se probarán en una de las minas de Boliden. Esto significa que tenemos toda la cadena de valor cubierta en el proyecto".
Importante para la sostenibilidad
El proyecto recibió un fuerte apoyo dentro de la organización. La directora de I+D de carburos cementados, Annika Kaar, señala que se trata de un área importante para el trabajo de sostenibilidad de la empresa: "Sandvik ya ha reducido su demanda de cobalto reciclando brocas usadas", afirma, "Si este proyecto de investigación tiene éxito, allanará el camino para futuras brocas sin cobalto. Esto tendrá un impacto positivo desde el punto de vista de la sostenibilidad y disminuirá la vulnerabilidad en la cadena de suministro."
Esto es extremadamente difícil. Nadie ha hecho nada parecido antes".
Los investigadores son optimistas, a pesar del inmenso reto. Un acero de alta resistencia bien podría convertirse en la base para sustituir al cobalto. "Queremos utilizar un efecto especial para potenciar el rendimiento del acero", afirma Borgh. "Esto es extremadamente difícil. Nadie ha hecho algo así antes".
Annika Kaar
El proyecto empezó en octubre de 2022. "Haremos pruebas de campo en 2025", dice Kaar. "Es apasionante y estamos ansiosos por seguir adelante. Nos encanta la innovación".