Un motor de hidrógeno y diésel que reduce las emisiones de CO2 en más del 85%
Un nuevo desarrollo permite transformar motores diésel en sistemas híbridos diésel/hidrógeno, para reducir emisiones y mejorar la eficiencia en más de un 25%.
La reducción de emisiones del transporte será una tarea titánica en la que se verán envueltas diferentes tecnologías, desde los motores eléctricos y las baterías, hasta sistemas capaces de adaptar los motores de combustión con nuevas soluciones más sostenibles. Es el caso del desarrollo presentado por la Universidad de Nueva Gales del Sur, Australia, con un sistema de doble combustible con inyección directa de hidrógeno y diésel que reduce significativamente las emisiones.
Los ingenieros han convertido un motor diésel para que funcione como un motor híbrido de hidrógeno y diésel, reduciendo las emisiones de CO2 en más del 85%.
El equipo, dirigido por el profesor Shawn Kook, necesitó alrededor de 18 meses para desarrollar el sistema de doble combustible de inyección directa de hidrógeno y diésel que significa que los motores diésel existentes pueden funcionar utilizando un 90% por ciento de hidrógeno como combustible.
Los investigadores afirman que cualquier motor diésel utilizado en camiones y equipos eléctricos en las industrias del transporte, la agricultura y la minería podría, en última instancia, adaptarse al nuevo sistema híbrido en tan solo un par de meses.
El equipo del profesor Kook demuestra que el uso de su sistema patentado de inyección de hidrógeno reduce las emisiones de CO2 a solo 90 g/kWh, un 85,9% menos que la cantidad producida por el motor diésel, demostrando de paso que se pueden convertir esos motores ya en funcionamiento para hacerlo de una forma más limpia.
Esto, según los responsables del proyecto, permite mejorar la eficiencia y la sostenibilidad de los motores diésel existentes de una forma mucho más rápida que esperar al desarrollo de sistemas de pilas de combustible completamente nuevos que podrían no estar disponibles comercialmente a gran escala durante al menos 10 años más.
“Con el problema de las emisiones de carbono y el cambio climático, necesitamos soluciones más inmediatas para abordar el problema de los numerosos motores diésel que se utilizan actualmente”.
Inyección directa de hidrógeno a alta presión
La solución del equipo de investigación al problema mantiene la inyección diésel original en el motor, pero agrega una inyección de combustible de hidrógeno directamente en el cilindro.
La investigación ha descubierto que la inyección directa de hidrógeno sincronizada específicamente controla la condición de la mezcla dentro del cilindro del motor, lo que resuelve las emisiones dañinas de óxido de nitrógeno que han sido un obstáculo importante para la comercialización de los motores de hidrógeno.
“Si simplemente se introduce hidrógeno en el motor y se deja que todo se mezcle, se producirán muchas emisiones de óxido de nitrógeno (NOx), que es una causa importante de contaminación del aire y lluvia ácida”, afirma el profesor Kook.
“Hemos demostrado que si nuestro sistema se estratifica (es decir, en algunas zonas hay más hidrógeno y en otras menos), podemos reducir las emisiones de NOx por debajo de las de un motor puramente diésel”.
Es importante destacar que el nuevo sistema de doble combustible con inyección directa de hidrógeno y diésel no requiere hidrógeno de pureza extremadamente alta, que es el que se usa en sistemas de pilas de combustible de hidrógeno, lo que reduce su coste de producción.
Una mejora de la eficiencia del 26%
En comparación con los motores diésel existentes, en sistema híbrido diésel-hidrógeno ha logrado una mejora de la eficiencia de más del 26%.
Esta mayor eficiencia se logra mediante el control independiente del tiempo de inyección directa de hidrógeno, así como del tiempo de inyección diésel, lo que permite un control total de los modos de combustión: combustión de hidrógeno premezclada o controlada por mezcla.
El equipo de investigación espera poder comercializar el nuevo sistema en los próximos 12 a 24 meses y está interesado en consultar con posibles inversores.
Dicen que el uso potencial más inmediato de la nueva tecnología es en ubicaciones industriales donde ya existen líneas permanentes de suministro de combustible de hidrógeno, como en las explotaciones mineras, donde estiman que el ahorro en combustible y emisiones de los vehículos y los generadores eléctricos puede llegar al 30%.
Fuente | UNSW
