Aunque el enfriamiento por aire era popular en los primeros días del automóvil, los motores refrigerados por agua también se usaban desde el principio y esto era común en general para toda máquina de combustión interna. Como su nombre parece indicar, estos primeros motores refrigerados por agua usaban agua pura como refrigerante, pues tiene excelentes características de transferencia de calor que la hacen adecuada para usar como refrigerante de motor, pero hubo un pequeño problema: el clima helado.
A pesar de que el agua pura conduce el calor lejos de los motores de combustión interna, muchas localidades experimentan temperaturas invernales que están muy por debajo de su temperatura de congelación. A diferencia de muchas sustancias, el agua experimenta algo llamado “expansión térmica negativa” cuando se congela. En términos simples: el hielo ocupa más espacio físico que el agua líquida. Cuando se consideran los espacios confinados dentro de un motor esto termina por causar grandes problemas.
Para evitar el daño severo al motor que puede ocurrir como resultado directo del refrigerante congelado, los ingenieros recurrieron al concepto del anticongelante: en lugar de una sola sustancia, un anticongelante es cualquier aditivo químico que se usa para reducir el punto de congelación de otra sustancia.
El problema con el alcohol como anticongelante
El primer ejemplo de anticongelante automotriz fue el alcohol. En particular, estos primeros aditivos anticongelantes típicamente estaban hechos de metanol, también conocido como alcohol metílico y alcohol de madera. Es un químico industrial usado como solvente y para otros propósitos, a diferencia del alcohol etílico que las personas consumen.
El alcohol tiene una temperatura de congelación más baja que el agua, lo que lo convirtió en un anticongelante eficaz en los primeros automóviles. Sin embargo, el alcohol tiene una serie de cualidades que lo hacen poco adecuado para su uso en aplicaciones de sistemas de refrigeración para automóviles. El mayor problema es que su presencia acelera la corrosión de los componentes metálicos del motor con los que entra en contacto. Estos primeros sistemas de refrigeración por agua eran abiertos, lo que hacía que el alcohol se evaporara con el tiempo. Si no se reponía constantemente, el motor se recalentaba o el refrigerante se congelaba.
Anticongelante de etilenglicol
El siguiente paso en la historia del anticongelante se dio muchos años antes. Una sustancia llamada etilenglicol fue sintetizada por primera vez en 1856 por el químico francés Charles-Adolphe Wurtz. Sin embargo se hizo muy poco con la sustancia antes del siglo XX. Se produjo de forma comercial por primera vez en 1917, principalmente en la fabricación de dinamita.
Además de ser un sustituto eficaz del glicerol en la fabricación de explosivos de alto poder explosivo, el etilenglicol también era un anticongelante ideal. Además de mezclarse fácilmente con agua en cualquier proporción, tiene un punto de congelación más bajo que el agua y un punto de ebullición más alto. Se utilizó por primera vez como anticongelante para automóviles en 1926, y tuvo un uso generalizado en aplicaciones militares durante la Segunda Guerra Mundial. Después de la guerra, se convirtió en el anticongelante químico dominante durante el resto del siglo XX. Otros productos químicos, como la tecnología de propilenglicol y ácido orgánico han comenzado a ganar popularidad, pero el etilenglicol todavía se usa ampliamente y muchos motores aprovechan lo aprendido de él.
El futuro del anticongelante
Entre el alcohol y el etilenglicol, el glicerol se usó brevemente como anticongelante para automóviles. Este químico funciona de manera similar al etilenglicol, pero fue más costoso de producir. Estudios recientes han sugerido que el glicerol puede ser una buena alternativa al etilenglicol en el futuro porque no es tóxico, y los avances en las técnicas de producción pueden dar como resultado un producto más asequible.