Los motores duales ya alcanzan la eficiencia del 95% en el uso de gas natural

Esta locomotora de GE puede funcionar
tanto con diesel como con gas natural.

Varias empresas están inmersas en el desarrollo de estas máquinas, capaces de funcionar con gas natural además de con diésel.
POR KEVIN BULLIS TRADUCIDO POR FRANCISCO REYES (OPINNO)

Una tecnología que permite a los motores diésel funcionar principalmente con gas natural podría suponer una forma económica de que los ferrocarriles y las compañías de navegación cambien sus enormes sistemas de transporte y se pasen al gas natural.

Tal cambio podría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que el gas natural emite entre un 15% y un 20% menos de dióxido de carbono al quemarse que el diésel. También podría ahorrar dinero a los transportistas y bajar el coste de las mercancías vendidas, puesto que el boom del gas natural en Estados Unidos ha hecho que sea mucho más barato que el diésel.

"Hay factores económicos muy potentes", señala el director de GE Global Research, Mark Little, quien explica: "El combustible diésel suele ser unas 10 veces más caro que el gas natural, por unidad de energía. Hay muchas empresas que están dejando de utilizarlo".

GE ha desarrollado locomotoras que siguen utilizando diésel, pero que también pueden funcionar con hasta un 80% de gas natural. Recientemente, ha empezado a probar estas locomotoras con la compañía del ferrocarriles de carga BNSF.

Mientras tanto, algunas compañías de transporte han desarrollado una tecnología similar para camiones de larga distancia. Este mes, por ejemplo, UPS comenzará a probar 10 camiones de combustible dual que utilizan una tecnología de Clean Air Power, una compañía con sede en Leyland, Inglaterra (Reino Unido).

Las empresas creen que los motores de combustible dual son más atractivos que aquellos que solo funcionan con gas natural, ya que los conductores pueden utilizar el diésel si no hay surtidores de gas natural disponibles o si sube el precio del gas. "La mayor preocupación para las flotas es la cuestión de la volatilidad del precio del combustible", asegura la directora ejecutiva de energía y sostenibilidad en la Universidad de California, en Davis (EEUU), Amy Myers Jaffe. "Así que hay mucho interés en el combustible dual".

Con modificaciones relativamente pequeñas, es posible hacer que los motores diésel funcionen con gas natural. En uno de estos motores, el combustible y el aire no se encienden con una chispa, como en los motores de gasolina, sino comprimiéndolos hasta que se calientan lo suficiente para la combustión. La ignición por compresión, como se llama el proceso, no funciona bien si solo se usa gas natural. Resulta muy difícil controlar exactamente cuándo se produce la combustión, y el gas natural puede detonar (explotando como una bomba) y dañar el motor. En un motor de combustible dual, el problema se resuelve mediante la inyección de una pequeña cantidad de diésel en el motor para activar la combustión.

El componente adicional necesario y principal para convertir un motor diésel en uno de combustible dual es un sistema para inyectar el gas natural. Por lo demás, principalmente es una cuestión de alterar la sincronización de la combustión y la relación de aire-combustible a través de sencillos ajustes. Los investigadores de GE también han diseñado un sistema de control que tiene en cuenta la carga que se aplique al motor y la temperatura ambiente, y ajusta la proporción de gas natural y diésel en consecuencia. Esto puede ser útil, por ejemplo, cuando una locomotora pasa por un túnel, ya que el motor se calienta hasta niveles que pueden hacer que la combustión de gas natural sea más difícil de controlar. En este caso, el sistema de GE pasa automáticamente a utilizar menos gas.

La tecnología de combustible dual no es nueva y ya se demostró en la década de los 60, según afirma el director del programa de tecnología de combustible dual en Caterpillar, Russell Goss, cuya compañía vende generadores de combustible dual. Sin embargo, los bajos precios del gas natural han aumentado recientemente la demanda y han hecho que los fabricantes de motores perfeccionen la tecnología para cumplir con los requisitos de emisiones, además de utilizar la menor cantidad de diésel posible manteniendo el rendimiento.

La tecnología tiene sus puntos débiles. Por un lado, la mayoría de los motores de combustible dual no pueden quemar más de un 65%-80% de gas natural. Sin embargo, la compañía Westport, con sede en la Columbia Británica (Canadá), ha desarrollado motores capaces de funcionar con hasta un 95% de gas natural. Siguen usando diésel para activar la combustión, pero están optimizados para funcionar con gas natural. A diferencia de la mayoría de los motores de combustible dual, no funcionan bien sólo con diésel. Además de probar la locomotora de combustible dual de GE, BNSF está poniendo a prueba una que usa la tecnología de Westport.

Para aplicaciones que requieran menos energía que los grandes camiones y locomotoras, es posible utilizar motores de encendido por chispa que puedan funcionar con gasolina y gas natural. Aunque son menos potentes, estos motores pueden utilizar equipos de control de emisiones más baratos.

Aunque la tecnología de combustible dual podría facilitar una transición al gas natural, el alto coste de los motores de gas natural y la falta de infraestructura de abastecimiento de combustible harán que el cambio generalizado se ralentice. A día de hoy hay muy pocas estaciones de bombeo de gas natural, en especial estaciones que distribuyan gas natural licuado (GNL), que resulta mejor para los camiones y trenes de larga distancia. MIT