domingo, 8 de junio de 2014

Sustitución del combustible fósil por Hidrógeno

Este tema en lo personal me agrada mucho, porque creo que ya estamos a tiempo de hacer un cambio por mejorar nuestro planeta y forma de vivir, es decir,  con pequeños cambios hacer grandes cambios.

Como sabemos en la actualidad nuestro planeta esta sufriendo varios cambios debido a la contaminación, y su mayoría se debe a las emanaciones excesivas de CO2, que como sabemos son producidas por la combustión de la gasolina (Marín, et. al. 118).


Se necesitan tres cosas para que se produzca fuego o una explosión dentro de el motor de un automóvil: combustible (en este caso sería hidrógeno), comburente (oxígeno, mezclado con el combustible en cantidades apropiadas) y una fuente de ignición (una chispa).
¿Por qué es importante el cambio de gasolina a hidrógeno?

Según F. Arvelo, la disminución continua de las reservas de combustibles fósiles y los problemas de contaminación ambiental que están asociados a su combustión, han atraído la atención de los investigadores hacia la búsqueda de vectores energéticos alternativos para la automoción. El hidrógeno es uno de estos vectores, con sus grandes ventajas ambientales. Es un combustible limpio, anteriormente explicado, cuando este se quema con aire no produce emisiones contaminantes, a excepción de algunas relaciones como H/O que produce concentraciones relativamente significativas de NOx en la combustión (JesúsRegules Martínez, et. al. 292).

F. Arvelo dedujo que este biocombustible puede obtenerse de tres vías catalíticas diferentes a partir del metanol, los cuales son: oxidación parcial con oxígeno o aire, reformado con vapor de agua y descomposición.

Este combustible (Hidrógeno) según Arvelo y Valencia es visto por muchos expertos como uno de los medios más importantes de transformación de energía del próximo siglo. Proporcionando un ciclo de energía cerrado, el hidrógeno, como una fuente de energía renovable, potencia un desarrollo sostenible en el sector del transporte automotriz.

Arvelo hace mención acerca de que los vehículos que usan como carburante el hidrógeno ofrecen la posibilidad de reducir tanto las emisiones locales como las emisiones globales (efecto invernadero) lo que consolida su potencial como combustible en los sistemas de transporte futuros, que inevitablemente van a tener que estar basados en las fuentes de energía renovables debido a que las nuevas generaciones tratan de reducir la contaminación ambiental. 

Esto quiere decir que al hacer el cambio de los motores que utilicen gasolina por aquellos que necesiten biocombustible (en este caso agua) se reducirá drásticamente la contaminación al medio ambiente, lo cual nos favorecerá en varios aspectos, como el tener un aire mas puro, la reducción de los daños a la capa de ozono, entre otros sin mencionar el ahorro que nos haríamos. 

Gracias a los estudios de Cristian en motor de biocombustible, supone que otra ventaja que de emplear la carburación en un motor de combustión interna de hidrógeno es que no se requiere una presión de suministro del combustible tan elevada. El inconveniente de la carburación es que resulta más susceptible a la combustión irregular, problemas de pre encendido y retroceso de llama. Asimismo, a mayor cantidad de mezcla aire/hidrógeno dentro del conducto de admisión agrava los efectos del pre encendido (Cristian, Familiar Xaudaró. 52).

Como el hidrógeno tiene una difusión rápida la mezcla de hidrógeno se enciende instantáneamente. Suele ser un sistema usado para el encendido de compresión como el de una bujía (Cristian, Familiar Xaudaró. 55).

Xaudaró dice que mediante la inyección directa se obtienen rendimientos mayores que con los sistemas Port injection y los sistemas Manifold, siendo el que mayor eficiencia tiene.

Los inyectores de baja presión inyectan el combustible tan pronto como la válvula de admisión se cierra y la presión es baja en el interior del cilindro, mientras que los de alta presión realizan esta inyección al final de la carrera de compresión (Cristian, Familiar Xaudaró. 55).

El mayor problema relacionado con el uso de los sistemas de inyección directa es que debería poder soportar una temperatura de combustión muy alta, para así evitar la corrosión del inyector debido a los gases de escape. La lubricación de este tipo de inyectores también hace más complicada la implementación de estos (Cristian, Familiar Xaudaró. 55).

Este video es una pequeña muestra de como funciona la inyección directa.

En cuanto a emisiones. un motor que utilice parcialmente hidrógeno como combustible reduce notoriamente la producción de óxidos de carbono, gracias a que el hidrogeno no contiene carbono.

En pruebas de un motor de hidrógeno, Cristian observó que no se generaron emisiones significantes de CO y CO2 en la combustión del hidrógeno. Las emisiones que se midieron fueron debidas al lubricante en las paredes del cilindro. De la misma manera, el producto de una completa combustión de hidrógeno es completamente agua.  


 A mi forma de ver este cambio de combustible, gracias a la gran demanda de la población que tiene para el uso de la gasolina, ha generado varios daños alplaneta, daños que son irreversibles ya que tendrían que pasar cientos de años para poder restablecer los cambios como la restauración de la capa de ozono, sin mencionar que el combustible fósil se esta terminando y es no renovable, etc. Y esto solo sucedería si tratáramos de buscar alternativas para no contaminar asi como la sustitución del motor de  la gasolina por el de hidrogeno, el cual tendría un costo mas bajo debido a que es muy fácil de obtenerse y/o producirse, el mantenimiento de estas máquinas es mucho menor al de uno que funcione con combustible fósil. También gracias a que este combustible al quemarse produce H2 no tiene ningún daño para con el ambiente ya que es totalmente compatible, inclusive este biocombustible es altamente flamable, el cual podría incendiarse únicamente con la estática del cuerpo humano, el realizar este cambio tiene sus desventajas y ventajas, ya que se necesitarían grandes inversiones para poder establecer mundialmente este tipo de tecnologías, sin embargo una de las posibilidades es el utilizar un motor con hidrógeno y diesel.

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