Biocombustible nuevo podría funcionar en motores diesel regulares



Biocombustible para motores diesel regulares
Biocombustible para motores diesel regulares

Según los científicos, una nueva forma de refinar biocombustible para que funcione en motores de automóviles diesel estándar podría ayudar a ampliar el uso de combustibles renovables.

El biocombustible fabricado a partir de material vegetal podría presentar una alternativa más ecológica al diesel derivado de combustibles fósiles, o petrodiesel, que se utiliza actualmente. En la Unión Europea (UE), el diesel comercial ya tiene que contener por lo menos 7 por ciento de biodiesel.

Pero por la composición molecular de estos combustibles implica que hierven a diferentes temperaturas del petrodiesel, lo que significa que sólo los motores especialmente diseñados pueden funcionar con biodiesel puro o mezclas que contienen cantidades considerables de combustible.

Ahora, los científicos en Alemania han encontrado una manera de transformar los productos químicos derivados de las plantas en un biocombustible que cumple con las características de ebullición requeridas por la norma EN 590, establecida por el Comité Europeo de Normalización, para el diesel comercial vendido en la UE.

Lukas Gooßen, profesor de química orgánica en la Ruhr-Universität Bochum, quien dirigió la investigación, dijo que su motivación vino durante un viaje a una planta de biodiesel en Rwanda hace unos años. El problema, dijo, era que solamente un autobús había sido convertido para funcionar en el combustible debido a una carencia de fondos.

“Si se va a usar biocombustible, se necesita una infraestructura existente de la que se pueda aprovechar”, dijo a Live Science. “Cualquier otra cosa será inasequible para la mayoría de los países y sociedades, y este debe ser el punto de partida”.

La razón por la que el biocombustible convencional no funciona en motores diesel estándar es que aproximadamente el 95 por ciento de sus moléculas constituyentes tienen la misma longitud y, por lo tanto, hierven a aproximadamente la misma temperatura.

Por el contrario, el petrodiesel se compone de una mezcla de hidrocarburos de diferentes longitudes y estructuras que hierven a diferentes temperaturas, dando al petrodiesel un rango de ebullición mucho más amplio. Es importante destacar que estas son las características de ebullición para las que los coches modernos han sido diseñados.

“Todos los motores fueron hechos específicamente para encajar con este combustible”, dijo Gooßen. “El diesel y los motores diesel evolucionaron juntos”.

Existen procesos que pueden convertir los aceites vegetales en biocombustible adecuado para su uso en motores diesel estándar, pero una proporción significativa del combustible se quema para llevar a cabo la refinación. Gooßen y sus colegas decidieron encontrar una manera de aprovechar los catalizadores – sustancias que aceleran las reacciones químicas – para hacer lo mismo a bajas temperaturas, usando muy poca energía.

En un artículo en la revista Science Advances, publicado el 16 de junio, informan que utilizando una combinación de tres catalizadores, fueron capaces de mezclar aceite de colza metil éster (RME) – una materia prima común para la fabricación de biocombustible – y el etileno en un combustible con el mismo perfil de ebullición que el petrodiesel. El etileno es un hidrocarburo abundante que puede ser generado a partir de etanol derivado de plantas o de gas de esquisto.

Para demostrar su potencial como combustible de motor, los investigadores construyeron un modelo de coche diesel y utilizaron el biodiesel para impulsarlo. Sin embargo, el combustible aún está muy lejos de la comercialización; El primer lote cuesta más de u$ 1,125 por cuarto de galón para producir.

El principal problema con el proceso actual es que utiliza catalizadores costosos de corta duración destinados a producir pequeñas cantidades de productos químicos de alto valor, dijo Gooßen. Encontrar alternativas más baratas y más robustas adecuadas para la producción comercial será un gran desafío, agregó, al igual que diseñará procesos industriales eficaces de alto rendimiento.

Pero Gooßen dijo que una de las mayores barreras para el uso más amplio del biocombustible es su incompatibilidad con los motores estándar. Pero su nuevo estudio muestra que este desafío puede ser superado.

“Este punto de ebullición parecía ser un obstáculo completamente insuperable”, dijo. “Ahora, estamos diciendo, ‘¿Cómo podemos hacer más barato un catalizador que sólo haga esto?’ Que es una pregunta completamente diferente a, ‘¿Cómo podemos convertir el biodiesel a algo que podamos poner en un coche?’ “.

Duncan Wass, profesor de catálisis en la Universidad de Bristol en el Reino Unido, tiene una necesidad apremiante de encontrar combustibles sostenibles que sean “reemplazos inservibles” para los combustibles fósiles actuales.

El uso de una adición barata y abundante como el etileno para transformar el biocombustible tiene sentido, dijo, pero estuvo de acuerdo con los autores del estudio de que los catalizadores actuales no son adecuados para ese propósito y que encontrar reemplazos adecuados será difícil.

“Será difícil encontrar un catalizador simple, barato, de larga vida, heterogéneo que pueda lograr los mismos resultados que estos sistemas muy sofisticados”, dijo Wass.

También es demasiado pronto para calificar la tecnología de “sostenible”, agregó, hasta que se realice un análisis completo del ciclo de vida del proceso y los productos.


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