En mayo, la planta “Alabuga-Volokno”, dedicada a la producción de precursor de poliacrilonitrilo (PAN) y de fibra de carbono, celebra su 10° aniversario.
La empresa forma parte de la división “Tecnologías Compuestas de Rosatom”. Durante estos 10 años, “Alabuga-Volokno” se ha convertido en un eslabón clave en la cadena de producción de materiales compuestos, tanto para el sector nuclear como para muchas otras aplicaciones.
La construcción de la planta para la producción de hilo de carbono comenzó en 2012 en la zona económica especial “Alabuga”, en la república de Tartaristán. La capacidad de la primera fase fue de 1.500 toneladas de fibra de carbono al año.
La línea tecnológica consta de una bobinadora, una sección de tratamiento térmico de fibras PAN con hornos de oxidación y carbonización energéticamente eficientes, y un sistema de tratamiento superficial y bobinado de la fibra de carbono terminada.
A pesar de la aparente simplicidad del esquema tecnológico, la línea es única, al menos porque en la joven y rápidamente desarrollada industria de los compuestos de carbono no existen soluciones estándar.
El 15 de mayo de 2015 se inauguró oficialmente la planta “Alabuga-Volokno”.
“Gracias a su puesta en marcha nos convertimos en un actor en el mercado internacional, empezaron a conocernos y reconocernos en el extranjero, a escribir sobre nosotros en revistas especializadas”, recuerda Yuri Svistunov, Subdirector General y Director Técnico de la División “Tecnologías Compuestas de Rosatom”. “Alabuga-Volokno” produce fibra de carbono de resistencia media y alta de distintos tipos nominales para productos compuestos.
La fibra de carbono rusa ha tenido demanda en todo el mundo. También se suministra al mercado interno en el marco del programa de sustitución de importaciones (más información sobre sus aplicaciones a continuación).
Paralelamente, la División de Materiales Compuestos trabajaba en la creación de una línea de producción de precursores PAN, la materia prima para la fabricación de fibra de carbono.
En noviembre de 2021, los talleres de producción de esta materia prima pasaron a formar parte integral de la planta. Los precursores PAN se producen a partir de un derivado del refinado de petróleo: el acrilonitrilo. Este componente es suministrado a la planta por Lukoil, una de las mayores compañías petroleras de Rusia. El proceso tecnológico comienza en un reactor, donde se generan las moléculas del polímero. Luego, los flujos de polímero pasan a través de hiladoras con múltiples orificios, formando filamentos extremadamente finos. “La nueva producción permite establecer una cadena tecnológica completa para materiales compuestos de carbono. La calidad del precursor PAN ruso está al nivel de los mejores fabricantes mundiales”, declaró en la inauguración de la producción el Director General de Rosatom, Alexey Likhachev.
Gracias a la puesta en marcha de la nueva producción, con una capacidad de 5.000 toneladas al año, la División de Compuestos pudo prescindir de los suministros extranjeros.
La planta abastece de materia prima no solo a “Alabuga-Volokno”, sino también a la segunda planta de la División de Compuestos, ubicada en la ciudad de Balakovo, en la región de Sarátov. Además, Rosatom pasó a formar parte del grupo de los cuatro principales productores mundiales de fibra de carbono capaces de ofrecer al mercado una amplia gama de productos.
Los productos de “Alabuga-Volokno” se utilizan en la consola del ala de 17,5 m de longitud y en la sección central del fuselaje del avión de pasillo único MC-21-300.
Los materiales compuestos mejoran la aerodinámica del ala, reducen el peso de ciertos elementos, y como resultado, el avión consume menos combustible y disminuyen los costos de operación. Los vuelos de certificación de la versión completamente sustituida por componentes nacionales del MC-21 están previstos para comenzar en el verano de 2025.
La segunda aplicación más importante de la fibra de carbono son los rotores de las centrífugas de gas utilizadas para el enriquecimiento de uranio. La División de Combustible de Rosatom (TVEL) exige la más alta calidad de la fibra, ya que las centrífugas operan a más de 1.500 revoluciones por segundo durante 30 años sin interrupción.
Otra área de aplicación es el transporte, ya que con materiales compuestos de carbono se fabrican carrocerías resistentes y ligeras para automóviles de competición, tablas de snowboard, tablas SUP, carenados de motocicletas, entre otros. La División de Compuestos se convirtió en socio del equipo de carreras italiano Kawasaki Puccetti Racing y entró al mercado de componentes para motocicletas. Sí, los compuestos rusos pueden encontrarse en los carenados de motos deportivas, así como en tablas SUP y de snowboard. Por cierto, también se fabrican palos de hockey con estos compuestos de carbono.
La cuarta área de aplicación es la fabricación de cilindros de alta presión, incluidos aquellos para el almacenamiento y transporte de hidrógeno.
La quinta área es la energía eólica, ya que aproximadamente el 10% de una pala de aerogenerador está compuesta por materiales de carbono. Con ellos se fabrican los larguerillos de las palas, unas tiras de varias capas de tela de carbono que recorren toda la longitud de la pala. Estas tiras se colocan dentro de las carcasas y soportan los elementos estructurales que permiten a las palas resistir la carga del viento.
Finalmente, los materiales compuestos de carbono también se usan para fabricar una gran variedad de objetos y piezas pequeñas. Aquí, el límite está solo en la imaginación de los diseñadores: carcasas de computadoras portátiles, instrumentos musicales y mucho, mucho más.
