FAW trabaja en China en un motor de combustión alimentado con hidrógeno

La idea de emplear hidrógeno como sustituto de la gasolina empieza a ser atractiva también en China, al menos para First Automotive Works (FAW). Uno de los fabricantes chinos más veteranos trabaja con científicos del Instituto de Tecnología de Pekín (BIT) para dar vida a un motor de combustión interna que funcione con hidrógeno. No es una empresa precisamente fácil.

Para las pilas de combustible hace falta un hidrógeno de enorme pureza, pero para «quemarlo» ese requisito no es importante. La eficiencia térmica es clave no solo para reducir el desperdicio de hidrógeno -que obtenerlo ya ha precisado mucha energía-, también para reducir todo lo posible cualquier producto indeseable de la combustión que contamine.

Pues bien, el resultado de las investigaciones ha sido un motor de cuatro cilindros de inyección directa y 2 litros de cilindrada apoyado por un turbocompresor. Su potencia máxima es de 120 kW/163 CV a 4.400 RPM y es capaz de entregar un par máximo digno de un diésel, 340 Nm a 2.000 RPM. Como solución técnica es menos eficiente que una pila de combustible, pero mucho más económico de fabricar.

Los científicos que han firmado el artículo en la revista Fuel, Bao et al, afirman que se ha obtenido una eficiencia térmica al freno del 42,6% con una mezcla de aire en exceso, lambda 1,91, a 2.000 revoluciones. Subiendo a 3.000 RPM la eficiencia baja al 40,4%, como los mejores motores de gasolina en producción, con aún más exceso de aire, lambda 2,47 (*).

En cuanto a las emisiones, además de vapor de agua hay algo de óxidos de nitrógeno (NO_x) sin contar la quema inevitable de aceite. En la mayoría de situaciones los NO_x se quedan en 20 partes por millón (PPM) gracias a la ayuda de un sistema de inyección de urea en el escape, como los diésel modernos. Por debajo de 2.000 RPM los NO_x se neutralizan al 99,5%, y a 4.400 RPM se reducen un 90%.

En otras palabras, este motor es capaz de dar a la vez buena potencia, un par máximo generoso, gran eficiencia termodinámica y emisiones prácticamente nulas a un coste muy inferior al de las pilas de combustible y sin necesidad de hidrógeno prácticamente puro. Eso sí, continúa siendo un desperdicio de energía desde el pozo a la rueda por muy eficiente que sea.

Fuente | Science Direct

NOTA: El factor Lambda λ=1 equivale a 14,7 partes de aire por cada una de combustible, por debajo de 1 se considera mezcla rica, por encima es mezcla pobre.