Prueba de combustible del automóvil: biodiésel PARTE 2

Las primeras empresas en ofrecer garantías para sus motores de biodiésel fueron los fabricantes agrícolas y de transporte como Steyr, John Deere, Massey-Ferguson, Lindner y Mercedes-Benz. Posteriormente, el espectro de distribución de biocombustibles se ha ampliado significativamente y ahora incluye autobuses de transporte público y taxis en algunas ciudades.

Los desacuerdos sobre la concesión o la exención de garantías de los fabricantes de automóviles con respecto a la idoneidad de los motores para funcionar con biodiésel dan lugar a muchos problemas y ambigüedades. Un ejemplo de tal malentendido son los casos frecuentes en los que el fabricante del sistema de combustible (existe tal precedente con Bosch) no garantiza la seguridad de sus componentes al usar biodiesel, y el fabricante de automóviles, instalando los mismos componentes en sus motores, da tal garantía ... Problemas reales en tan controvertido En algunos casos, comienzan con la aparición de defectos que nada tienen que ver con el tipo de combustible utilizado.

Como resultado, puede ser acusado de pecados en los que no hay culpa, o viceversa, justificados cuando lo son. En caso de queja, los fabricantes (de los cuales VW es un ejemplo típico en Alemania) en la mayoría de los casos se lavan las manos con combustible de mala calidad, y nadie puede demostrar lo contrario. En principio, el fabricante siempre puede encontrar la puerta y evitar la responsabilidad por cualquier daño que anteriormente afirmó que estaba incluido en la garantía de la empresa. Precisamente para evitar malentendidos y disputas de este tipo en el futuro, los ingenieros de VW desarrollaron un sensor de nivel de combustible (que se puede integrar en el Golf V) para evaluar el tipo y la calidad del combustible, que, si es necesario, indica la necesidad de corrección en el momento. electrónica de inyección de combustible que controlan los procesos en el motor.

Ventajas

Como ya se mencionó, el biodiésel no contiene azufre, ya que está compuesto íntegramente por grasas naturales y posteriormente procesadas químicamente. Por un lado, la presencia de azufre en el diésel clásico es útil porque ayuda a lubricar los elementos del sistema eléctrico, pero por otro lado, es dañino (especialmente para los modernos sistemas diésel de precisión), ya que forma óxidos de azufre y ácidos que son dañinos para sus pequeños elementos. El contenido de azufre del combustible diesel en Europa y partes de América (California) se ha reducido drásticamente en los últimos años por razones medioambientales, lo que a su vez ha incrementado inevitablemente el coste de refinación. Su lubricidad también se deterioró con la disminución del contenido de azufre, pero esta desventaja se compensa fácilmente con la adición de aditivos y biodiesel, que en este caso resulta ser una maravillosa panacea.

El biodiésel está compuesto íntegramente por hidrocarburos parafínicos lineales y ramificados y no contiene hidrocarburos aromáticos (mono y policíclicos). La presencia de estos últimos compuestos (estables y, por tanto, bajos en cetano) en el combustible diesel de petróleo es una de las principales razones de la combustión incompleta en los motores y la liberación de sustancias más nocivas en las emisiones, y por la misma razón, el índice de cetano del biodiésel es superior al estándar. combustible diesel. Los estudios muestran que debido a las propiedades químicas especificadas, así como a la presencia de oxígeno en las moléculas de biodiésel, se quema más completamente y las sustancias nocivas liberadas durante la combustión son mucho menores (ver Tabla).

Funcionamiento del motor de biodiésel

Según un gran número de estudios realizados en EE. UU. y algunos países europeos, el uso a largo plazo de biodiésel reduce el desgaste de los elementos del cilindro en comparación con los casos en los que se utiliza gasolina diésel convencional con bajo contenido de azufre. Debido a la presencia de oxígeno en su molécula, el biocombustible tiene un contenido energético ligeramente inferior al del diésel de petróleo, pero el mismo oxígeno aumenta la eficiencia de los procesos de combustión y compensa casi por completo el contenido energético reducido. La cantidad de oxígeno y la forma exacta de las moléculas de éster metílico conducen a alguna diferencia en el número de cetano y el contenido de energía del biodiésel según el tipo de materia prima. En algunos de ellos sí que aumenta el consumo, pero más combustible inyectado necesario para proporcionar la misma potencia supone menores temperaturas de proceso, así como un consiguiente aumento de su eficiencia. Los parámetros dinámicos del funcionamiento del motor con el combustible biodiesel más común en Europa producido a partir de colza (la llamada colza "técnica", modificada genéticamente e inadecuada para alimentos y piensos) son los mismos que para el diesel de petróleo. Cuando se usan semillas de girasol crudas o aceite usado de freidoras de restaurantes (que son una mezcla de diferentes grasas), hay una caída promedio de 7 a 10 % en la potencia, pero en muchos casos la caída puede ser mucho mayor. grande. Es interesante notar que los motores de biodiesel a menudo evitan el aumento de potencia a carga máxima, con valores de hasta el 13%. Esto puede explicarse por el hecho de que en estos modos la relación entre el oxígeno libre y el combustible inyectado se reduce significativamente, lo que, a su vez, conduce a un deterioro en la eficiencia del proceso de combustión. Sin embargo, el biodiesel transporta oxígeno, lo que evita estos efectos negativos.

Problemas

Y, sin embargo, después de tantas buenas críticas, ¿por qué el biodiésel no se está convirtiendo en un producto corriente? Como ya hemos mencionado, las razones de esto son principalmente de infraestructura y psicológicas, pero hay que agregarles algunos aspectos técnicos.

Los efectos de este combustible fósil en las partes del motor, y especialmente en los componentes del sistema alimentario, aún no se han establecido de manera concluyente, a pesar de los numerosos estudios en esta área. Se han informado casos en los que el uso de altas concentraciones de biodiésel en la mezcla total resultó en daños y una lenta descomposición de las tuberías de caucho y algunos plásticos blandos, juntas y empaquetaduras que se volvieron pegajosas, ablandadas e hinchadas. En principio, es fácil resolver este problema reemplazando las tuberías con elementos hechos de materiales sintéticos, pero aún no está claro si los fabricantes de automóviles estarán listos para tal inversión.

Diferentes materias primas de biodiesel tienen diferentes propiedades físicas a bajas temperaturas. Por lo tanto, algunas variedades de biodiésel son más adecuadas para su uso en invierno que otras, y los fabricantes de biodiésel agregan aditivos especiales al combustible que reducen el punto de enturbiamiento y facilitan el arranque en los días fríos. Otro grave problema del biodiésel es el aumento del nivel de óxidos de nitrógeno en los gases de escape de los motores que funcionan con este combustible.

El costo de producir biodiesel depende principalmente del tipo de materia prima, la eficiencia de la cosecha, la eficiencia de la planta de producción y, sobre todo, el esquema de impuestos al combustible. Por ejemplo, debido a exenciones fiscales específicas en Alemania, el biodiésel es un poco más barato que el diésel convencional, y el gobierno de EE. UU. fomenta el uso de biodiésel como combustible en el ejército. En 2007, se introducirán biocombustibles de segunda generación que utilicen masa vegetal como materia prima, en este caso el llamado proceso de conversión de biomasa en líquido (BTL) que utiliza Choren.

Alemania ya tiene muchas estaciones donde se puede verter aceite limpio, y los dispositivos de llenado están patentados por la empresa de ingeniería SGS en Aquisgrán, y la empresa de conversión Aetra de Paderborn los ofrece tanto a propietarios de estaciones de petróleo como a particulares. utilizar. En cuanto a la adaptación técnica de los automóviles, recientemente se han realizado importantes avances en este ámbito. Si hasta ayer la mayoría de los consumidores de aceite eran motores diésel de precámara de los años ochenta, hoy se están cambiando principalmente los motores de inyección directa a aceite vegetal, incluso los que utilizan inyectores unitarios sensibles y mecanismos Common Rail. La demanda también está creciendo y, últimamente, el mercado alemán puede ofrecer modificaciones bastante adecuadas para todos los automóviles con motores que funcionan según el principio de autoencendido.

La escena ya está dominada por empresas serias que instalan kits que funcionan bien. Sin embargo, la evolución más sorprendente tiene lugar en el propio portador de energía. Sin embargo, es poco probable que el precio de la grasa caiga por debajo de 60 centavos por litro, la razón principal de este umbral es que se utiliza la misma materia prima en la producción de biodiésel.

Hallazgos

El biodiesel sigue siendo un combustible muy controvertido y dudoso. Los opositores lo han culpado por la corrosión de las líneas y los sellos de combustible, las piezas metálicas corroídas y las bombas de combustible dañadas, y hasta ahora las compañías automotrices se han distanciado de las alternativas ambientales, tal vez para darse tranquilidad. Aún no se ha aprobado la normativa legal para la certificación de este combustible, que sin duda es interesante por muchas razones.

Sin embargo, no debemos olvidar que apareció en el mercado recientemente, casi no más de diez años. Este período estuvo dominado por los bajos precios de los combustibles derivados del petróleo convencional, lo que de ninguna manera estimula la inversión en desarrollo de tecnología y mejoras de infraestructura para estimular su uso. Hasta ahora, nadie ha pensado en cómo diseñar todos los elementos del sistema de combustible del motor para que sean completamente invulnerables a los ataques del agresivo biodiesel.

Sin embargo, las cosas pueden cambiar dramática y dramáticamente: con el aumento actual de los precios del petróleo y su escasez, a pesar de los grifos completamente abiertos de los países y empresas de la OPEP, la relevancia de alternativas como el biodiesel puede literalmente explotar. Luego, los fabricantes de automóviles y las compañías automotrices tendrán que proporcionar garantías apropiadas para sus productos cuando se trate de la alternativa deseada.

Y cuanto antes mejor, porque pronto no habrá otras alternativas. En mi humilde opinión, los diésel bio y GTL pronto se convertirán en una parte integral del producto, que se venderá en las estaciones de servicio en forma de "diésel clásico". Y esto será solo el comienzo ...

Camilo Holebeck-Biodiesel Raffinerie Gmbh, Austria: “Todos los coches europeos fabricados después de 1996 pueden funcionar sin problemas con biodiesel. El combustible diesel estándar que los consumidores llenan en Francia contiene un 5% de biodiésel, mientras que en la República Checa el llamado "Bionafta contiene un 30% de biodiésel".

Terry de Vichne, EE. UU.: “El combustible diesel con bajo contenido de azufre ha reducido la lubricidad y la tendencia a adherirse a las piezas de goma. Las compañías petroleras estadounidenses han comenzado a agregar biodiesel para mejorar la lubricación. Shell agrega un 2% de biodiésel, que transporta oxígeno y reduce las emisiones nocivas. El biodiesel, como sustancia orgánica, tiende a ser absorbido por el caucho natural, pero en los últimos años este último ha sido reemplazado por otros polímeros ”.

Martin Styles, usuario de Inglaterra: “Después de conducir una mina Volvo 940 (con un motor VW de cinco cilindros y 2,5 litros) con un biodiésel casero, el motor se desmontó durante 50 km. ¡No había hollín ni hollín en mi cabeza! Las válvulas de admisión y escape estaban limpias y los inyectores funcionaron bien en el banco de pruebas. No tenían rastros de corrosión ni hollín. El desgaste del motor estaba dentro de los límites normales y no había signos de problemas adicionales de combustible ".