Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid están desarrollando un concepto de neumático con una carcasa reutilizable y una banda de rodadura extraíble, con el objetivo de reducir el impacto ambiental asociado a la fabricación, al desgaste y al fin de la vida de los neumáticos.
Conviene recordar que los neumáticos son un elemento fundamental para la dinámica de los vehículos y para la seguridad vial. Sin embargo, su ciclo de vida plantea desafíos ambientales que, en la actualidad, conviene minimizar.
La fabricación, el desgaste de la banda de rodadura y la gestión de los neumáticos al final de su vida están entre las cuestiones que motivaron la investigación de nuevas soluciones para hacer estos componentes más sostenibles.
Fue en este contexto cuando conocimos el ECOTIRE, un proyecto de investigación de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) que propone un concepto diferente de neumático: una carcasa diseñada para durar más tiempo, asociada a una banda de rodadura extraíble que pueda sustituirse cuando sea necesario.
Al separar dos elementos que, en los neumáticos clásicos, funcionan como un conjunto —la estructura del neumático y la superficie de contacto con la carretera—, el proyecto busca permitir la sustitución de la banda de rodadura sin descartar la carcasa, abriendo camino a una utilización más prolongada de los materiales y a una gestión más sostenible de los neumáticos.
Banda de rodadura extraíble
Según el estudio de la UC3M, el impacto ambiental de los neumáticos está asociado a diferentes fases de su ciclo de vida.
La fabricación genera emisiones de gases con efecto de invernadero, mientras que el desgaste de la banda de rodadura libera partículas que contribuyen a la contaminación por microplásticos.
La universidad señala que los neumáticos constituyen una de las principales fuentes de microplásticos primarios que llegan a los océanos.
También la durabilidad de la goma vulcanizada constituye un desafío, ya que este material no puede remodelarse fácilmente.
Para mejorar la gestión de los neumáticos al final de su vida, son necesarias soluciones que permitan aumentar el aprovechamiento de los materiales y reducir los impactos ambientales. Precisamente a estos desafíos es a los que ECOTIRE busca responder.
Al desarrollar un neumático más ecológico y sostenible, el proyecto pretende reducir la necesidad de sustituir el conjunto completo cuando la banda de rodadura llega al final de su vida útil.
Desafíos técnicos
Un de los principales desafíos consiste en lograr separar y volver a unir la banda de rodadura a la carcasa. Esta unión debe permitir un montaje y desmontaje relativamente simples, manteniendo un comportamiento mecánico adecuado a las exigencias de uso de los neumáticos.
Este es, por tanto, uno de los objetivos específicos del proyecto: estudiar diferentes geometrías, materiales y sistemas de unión, así como desarrollar y seleccionar tratamientos de superficie destinados a aislar y proteger los compuestos de caucho.
Otro desafío pasa por garantizar la durabilidad de la carcasa, mediante soluciones que reduzcan la degradación provocada por las condiciones climáticas y por los efectos de la oxidación, recurriendo a nuevos materiales y tratamientos de superficie.
Por último, será necesario integrar y evaluar las soluciones desarrolladas, incluyendo las uniones mecánicas y el uso de bandas fabricadas con materiales sostenibles y de bajo impacto ambiental.
Investigación multidisciplinaria
ECOTIRE reúne competencias de diferentes áreas científicas, concretamente la ingeniería mecánica y la ciencia de materiales.
En la ingeniería mecánica, el trabajo abarca áreas como la modelación de neumáticos, la dinámica de los vehículos, los neumáticos inteligentes y la fatiga mecánica, conocimientos relevantes para evaluar el comportamiento del nuevo concepto.
Ya en la ciencia de materiales, la investigación se centra en los revestimientos y tratamientos de superficie, en la adhesión entre materiales y en las pruebas de degradación acelerada.
Daniel García-Pozuelo Ramos es el investigador principal del equipo de ingeniería mecánica, mientras que Miguel Ángel Martínez Casanova lidera el equipo de materiales.
Participan además otros investigadores y tres profesionales contratados para contribuir al desarrollo del ECOTIRE. El proyecto también cuenta con la colaboración de las empresas Advantaria y MixTire Technologies, que brindan asistencia técnica y contribuyen a la transferencia de propiedad industrial.
Protótipos y ensayos
El trabajo desarrollado no se limita a la formulación de una idea. El equipo ya ha diseñado y fabricado un sistema de ensayo de “mancha de contacto virtual”, destinado a estudiar y evaluar materiales previamente seleccionados, así como diferentes geometrías de unión mecánica para montar la banda en una carcasa instrumentada.
También se ha desarrollado un prototipo a escala reducida para probar la viabilidad del concepto, acompañado por simulaciones destinadas a agilizar el proceso de diseño y a reducir costos.
Seguridad vial y sostenibilidad
La investigación busca conciliar dos objetivos fundamentales: reducir el impacto ambiental de los neumáticos y preservar las exigencias mecánicas asociadas a la seguridad vial.
El proyecto se enmarca en las áreas de transporte y de materiales para la energía y el medio ambiente, y está alineado, en España, con las prioridades de movilidad sostenible previstas en la Estrategia Española de Ciencia, Tecnología e Innovación 2021-2027.
En el contexto europeo, también está relacionado con los objetivos de seguridad vial de la iniciativa “Vision Zero”, integrada en el marco de la política de seguridad vial de la Unión Europea para 2021-2030, y con las áreas de clima, energía y movilidad del programa Horizonte Europa.
Del prototipo a escala a los ensayos en rotación: los avances del ECOTIRE en 2026
Desde la descripción inicial del proyecto, el trabajo del equipo de la Universidad Carlos III de Madrid evolucionó hacia la fabricación de prototipos físicos y la realización de ensayos experimentales.
Tres estudios publicados en 2026 ayudan a comprender el estado actual de esta investigación.
1. Fabricación de un prototipo con banda de rodadura extraíble
En enero de 2026, Farshad Afshari y Daniel García-Pozuelo Ramos publicaron, en la revista científica Sustainability, un estudio dedicado a la materialización del concepto ECOTIRE.
Los investigadores describen la fabricación de un prototipo a escala reducida, compuesto por una carcasa reutilizable y módulos de banda de rodadura conectados mediante un sistema de encaje mecánico, sin recurrir a adhesivos.
Para producir los componentes, desarrollaron un molde de aluminio en dos partes y utilizaron goma de silicona VMQ.
Según el estudio, el prototipo mostró un encaje adecuado entre los componentes, uniformidad dimensional y posibilidad de montaje y desmontaje.
Las mediciones de las principales características de la unión revelaron desviaciones de hasta ±1,0 mm respecto a la geometría digital de referencia, demostrando la viabilidad de fabricar y montar físicamente el concepto.
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2. La unión mecánica entre la banda de rodadura y la carcasa gana resistencia
Otro paso importante fue el desarrollo de una geometría de encaje revisada, destinada a mejorar la estabilidad de la unión entre la banda de rodadura y la carcasa.
En un estudio publicado en 2026 en la revista Results in Engineering, los investigadores evaluaron experimentalmente muestras de silicona sometidas a fuerzas longitudinales y laterales, utilizando un sistema de ensayo diseñado para simular la zona de contacto de un neumático.
Los resultados mostraron un aumento superior al 60% en la capacidad de carga longitudinal y cercano al 90% en la capacidad de carga lateral, en comparación con la configuración de referencia considerada en el estudio.
También la rigidez tangencial aumentó hasta un 80% en condiciones de carga más bajas, habiéndose observado una reducción de las tendencias de desplazamiento y separación de los componentes.
Importa, sin embargo, interpretar estos valores en el contexto de los ensayos realizados.
Estas son mejoras medidas en condiciones experimentales específicas y no porcentajes de aumento de la seguridad, de la durabilidad o del rendimiento global de un neumático en circulación.
3. Evaluación del comportamiento del prototipo
Un tercer estudio, publicado en 2026 en la revista científica ‘Measurement’, presentó nuevos resultados relativos a los ensayos de un prototipo físico en un banco de pruebas.
Esta vez, el objetivo fue analizar la estabilidad de la unión mecánica durante la rotación, variando parámetros como la carga aplicada, el radio de rodaje, el ángulo de deriva, el deslizamiento y la presión de inflado.
Según el estudio, a una presión de 1 bar, la unión entre la banda de rodadura y la carcasa se mantuvo encaajada en todas las combinaciones probadas, sin daños externos visibles, pérdida de material ni deformación permanente.
Ya a una presión reducida de 0,5 bar, se registró una separación localizada y reversible en condiciones que combinaban una carga elevada, un radio de rodaje reducido y un ángulo de deriva distinto de cero.
Los ensayos incluyeron también un periodo de rodaje superior a 12 mil giros, equivalente a más de siete kilómetros, durante el cual no se observaron daños externos visibles ni una alteración mensurable de la masa total de la banda, dentro de los límites de medición utilizados.
Cabe mencionar que estos resultados experimentales, aunque prometedores, fueron obtenidos con un prototipo a escala reducida y en condiciones controladas.
Los propios investigadores identifican la necesidad de profundizar la evaluación de la fatiga, de los efectos térmicos, de las maniobras transitorias y del comportamiento en superficies irregulares.
Para ello, el paso siguiente pasa por avanzar hacia ensayos a escala real y acercar la tecnología a la industria automotriz. Se entiende, así, que todavía existe un camino significativo hasta su utilización generalizada.
Una tecnología en desarrollo
Los avances registrados en 2026 ya permiten afirmar que ECOTIRE ha superado la fase de concepto teórico.
Existe un prototipo físico a escala reducida, se han registrado progresos en la fabricación del sistema y los ensayos revelaron mejoras en la estabilidad de la unión mecánica entre la carcasa y la banda de rodadura.
No obstante, la transición hacia una aplicación automotriz exige más validación, en particular a través de ensayos a escala real y de una evaluación amplia de la durabilidad, la seguridad y el rendimiento.
El objetivo de sustituir solo la banda de rodadura desgastada de un neumático sigue, por lo tanto, siendo una posibilidad en investigación, pero los resultados más recientes muestran que el concepto ya ha comenzado a ser demostrado experimentalmente.
Y, si logra responder a las exigencias técnicas y de seguridad, podría representar un cambio importante en la forma en que se fabrican, utilizan y sustituyen los neumáticos.
Ya habíamos presentado en Automonitor el concepto original de ECOTIRE y la posibilidad de sustituir solo la parte desgastada de los neumáticos. Ahora, hemos profundizado los resultados de la investigación. Aprovecha también para descubrir ocho mitos sobre los neumáticos que es imprescindible aclarar y las señales que indican cuándo realmente ha llegado la hora de sustituirlos.
