Utilización del combustible híbrido (GNC+H2) en motores de uso vehicular

Abstract

La creciente motorización global vehicular, la disminución mundial de las reservas de petróleo y la imperiosa necesidad de restringir la emisión de gases contaminantes, han impulsado el desarrollo de combustibles alternativos en reemplazo de los tradicionales. Por lo mencionado, el grupo de investigación del Dpto Ing. Mecánica de la FRBA/UTN y promocionado por CNEA-IEDS, trabajó en el proyecto de utilizar en motores ciclo OTTO un nuevo combustible gaseoso constituido al mezclar GNC con porcentajes variables de H2 (5 al 20%) por las siguientes razones: El Gas Natural está incrementando mundialmente su utilización en reemplazo del combustible nafta por su menor precio de venta, como también los motores OTTO pueden funcionar con modificaciones de bajo costo produciendo menor emisión de HC y CO. Sin embargo, la mayor temperatura de combustión de las mezclas GNC/Aire origina una considerable emisión de óxidos de nitrógeno (NOx). El Hidrógeno es considerado el combustible del futuro por la posibilidad de obtenerlo a partir de recursos renovables (Ej. agua) utilizando métodos no contaminantes (Ej. energía eólica). Además por sus propiedades posibilita que los motores funcionen con mezclas pobres disminuyendo el consumo y las emisiones contaminantes: - alta velocidad de propagación de la llama - mínimo valor de energía para su ignición - amplio rango de inflamación - su combustión no origina emisiones contaminantes. En consecuencia, se pueden apreciar los argumentos técnicos que impulsan la utilización del nuevo combustible híbrido [GNC +H2] con la ventaja fundamental de que los motores utilizarán la misma tecnología que para el GNC. El programa de investigación consistió en el ensayo comparativo en dinamómetro de un motor actual normal de producción al funcionar con combustibles líquido (nafta) y gaseosos [GNC, (GNC+H2)], verificándose su performance, consumo y emisiones contaminantes, con la condición de que para optimizar los resultados con el híbrido, se modificó: el sistema de alimentación de combustible; el sistema de encendido y la riqueza de mezcla. La experiencia obtenida se trasladó al funcionamiento de un vehículo Peugeot "408" con el combustible [GNC +H2 (20%)] con los condicionamientos mencionados. Sus primeros ensayos resultaron totalmente satisfactorios. Por los resultados positivos logrados en disminuir las emisiones y el consumo de combustible, el proyecto se considera como parte de una transición progresiva hacia el uso del hidrógeno en vehículo, permitiendo a la comunidad su capacitación y adquirir confianza en el nuevo combustible.