Los motores diésel, aunque robustos y eficientes, liberan contaminantes atmosféricos nocivos como los óxidos de nitrógeno y las partículas finas, lo que plantea problemas para la salud y el medio ambiente. Surge un enfoque simple para mitigar este problema sin comprometer el rendimiento, abriendo perspectivas inesperadas para la industria.
Un equipo de la Universidad Federal de Tecnología de Owerri en Nigeria analizó estudios mundiales sobre un método innovador. Sus resultados, publicados en la revista
Carbon Research, indican que agregar agua al combustible diésel puede reducir considerablemente las emisiones manteniendo, e incluso mejorando, la eficiencia de los motores. Este descubrimiento se basa en datos provenientes de diversas experiencias y simulaciones.
Lea bien este artículo antes de cometer una gran tontería... La tecnología de emulsión agua-diésel utiliza tensioactivos para dispersar finas gotitas de agua en el diésel. Durante la combustión, el agua se evapora rápidamente, provocando una microexplosión que mejora la mezcla aire-combustible. Este proceso reduce las temperaturas máximas, limitando la formación de óxidos de nitrógeno, y favorece una combustión más completa, reduciendo las emisiones de hollín y partículas. Así, el combustible se quema de manera más limpia y eficiente (consulte la explicación detallada al final del artículo).
Las pruebas realizadas muestran reducciones impresionantes de las emisiones, con hasta un 67% menos de óxidos de nitrógeno y un 68% menos de material particulado en comparación con el diésel estándar. Además, la eficiencia térmica del freno mejora, lo que significa que los motores convierten mejor el combustible en energía útil. Estos beneficios se observan en diversas condiciones de funcionamiento, sin pérdida de potencia, lo que hace que este enfoque sea atractivo para aplicaciones comunes.
Los tensioactivos, esenciales para la estabilidad de la emulsión, deben ser elegidos y dosificados con cuidado para evitar la separación de fases. Las formulaciones que combinan varios tipos de tensioactivos ofrecen los mejores resultados en términos de duración y rendimiento. Sin embargo, se necesitan trabajos adicionales para optimizar estas mezclas y evaluar sus efectos a largo plazo en los componentes de los motores, con el fin de garantizar un uso seguro y sostenible.
Esta tecnología podría integrarse con otras soluciones limpias, como los biodiéseles, para contribuir a los objetivos climáticos y de calidad del aire. Permite una transición práctica hacia energías más sostenibles, particularmente en regiones donde los costos de las nuevas infraestructuras son elevados. Los autores la ven como un medio accesible para reducir el impacto ambiental de los motores diésel existentes, sin modificaciones mayores.
El funcionamiento de la emulsión agua-diésel
La emulsión agua-diésel se crea dispersando agua en finas gotitas en el combustible con la ayuda de tensioactivos, que actúan como estabilizantes para evitar la separación. Estos tensioactivos reducen la tensión entre el agua y el diésel, permitiendo una mezcla homogénea que puede permanecer estable durante semanas. Esta estabilidad es importante para evitar problemas en el motor, como depósitos o una combustión irregular, y asegura un rendimiento constante durante su uso.
Durante la combustión en el motor, las gotitas de agua se evaporan rápidamente bajo el efecto del calor, provocando una microexplosión. Este fenómeno dispersa el combustible de manera más uniforme en el aire, mejorando la mezcla y conduciendo a una combustión más completa. Al reducir las temperaturas de combustión, limita la producción de óxidos de nitrógeno, al mismo tiempo que reduce los residuos no quemados como el hollín. Así, el proceso hace que la combustión sea más eficiente y menos contaminante.
La microexplosión también contribuye a una mejor eficiencia energética, ya que una combustión más completa significa que se desperdicia menos combustible. Además, la reducción de las temperaturas disminuye las pérdidas de calor, aumentando el rendimiento global del motor. Estos efectos hacen de la emulsión agua-diésel una opción viable para diversas aplicaciones, desde el transporte hasta la industria, sin requerir cambios costosos en el diseño de los motores.
Fuente: Carbon Research