Las emisiones de gases de efecto invernadero se han convertido en uno de los principales escollos para los motores de combustión presentes en la mayoría de coches que circulan por España. Los conductores han visto cómo se ha recortado el acceso a las zonas céntricas de las ciudades a los vehículos propulsores más contaminantes y la búsqueda de alternativas, más allá del coche eléctrico, es una tarea acuciante para los ingenieros.
Una de las líneas de innovación más importantes es la que busca combinar diferentes tipos de combustibles. Con una afinada mezcla, se pueden reducir notablemente los gases emitidos por los tubos de escape. Ése es el objetivo del científico polaco Janusz Chojnowski, que ha presentado a los premios James Dyson un revolucionario motor que puede funcionar al mismo tiempo con dos combustibles diferentes, uno de ellos enriquecido con hidrógeno.
"El proyecto pretende reducir los gases de efecto invernadero en sus instalaciones de generación de calor, electricidad, vapor de agua...". Según indica, en los próximos años se pondrá en marcha una normativa que limitará el nivel permisible de este tipo de emisiones en las instalaciones de cogeneración, que produce a la vez electricidad y calor.
Un generador revolucionario
Una de las claves que señala Chojnowski es que su motor permite la utilización de los combustibles alternativos de manera logísticamente eficiente. Esto lo consigue eliminando las limitaciones necesarias en el almacenamiento de hidrógeno, que debe conservarse en unas condiciones de temperatura y presión muy determinados, empleando para ello gas natural comprimido enriquecido con hidrógeno (HGNC).
Este nuevo tipo de motor puede emplear de forma simultánea dos combustibles. El primero que se introduce en la cámara de combustión en la etapa de admisión del cilindro ya está mezclado de manera homogénea con aire. Una segunda inyección, esta vez a alta presión, es la que introduce diésel tradicional a la mezcla.
Motor modificado para funcionar con dos combustibles
La solución objetivo, según explican, es que consiga reemplazar el combustible sintético —conocido como HVO y que proviene del aceite reciclado— por HGNC. Este último combustible al que se ha añadido un extra de hidrógeno reemplaza al GNC que ya se lleva utilizando mucho tiempo en motores de combustión interna.
"Actualmente, no existe mejor combinación de combustibles de bajas emisiones que los dos elegidos por nuestro equipo", señala. "En nuestra investigación, decidimos utilizar motores diésel de combustible dual precisamente por su altísima eficiencia en el nivel actual de desarrollo de su tecnología".
Banco de pruebas
El proyecto se diferencia de otros motores de combustible dual por utilizar una combinación específica de combustibles con la mayor proporción posible de hidrógeno respecto al carbono. También por el empleo de una instalación de gas con un alto grado de intercambio básico de combustible de hasta el 95%.
Los científicos que han trabajado en el nuevo motor han aplicado una gran cantidad de novedades y desarrollos propios. Entre ellos destacan la integración del sistema de gestión del combustible HGNC donde se incluyen todos los conductos, inyectores dedicados y un controlador que gestionar el suministro de combustible en función de diversas condiciones de funcionamiento.
El futuro del motor
También han desarrollo un sistema para mezclar hidrógeno con el GNC para dar finalmente HGNC y mantenerlo en la proporción óptima en todo el rango de operación del motor. Las modificaciones llegan hasta la conexión de un controlador independiente para el motor principal, que permite una reducción del consumo.
Para el futuro, según indica Janusz Chojnowski, planean "desarrollar estructuras y software que permiten una combustión más eficiente y económica de los combustibles alternativos utilizados en los motores diésel de combustión dual".
"Nuestro enfoque principal actual son los motores industriales, cuya modificación nos permite reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en mayor medida que la modificación de los motores de alta velocidad utilizados en el transporte terrestre". Explica que ya cuentan con un "rica cartera de trabajos de investigación" relacionados con motores de combustión interna de combustible dual.