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Motores de larga distancia más limpios consumen diésel o gas natural
La tecnología que permite que los motores diésel funcionen principalmente con gas natural podría proporcionar una forma económica para que los ferrocarriles y las compañías navieras cambien sus vastos sistemas de transporte al gas natural.
Flete más barato: Esta locomotora GE puede funcionar tanto con diésel como con gas natural.
Tal cambio podría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que el gas natural cuando se quema emite entre un 15 y un 20 por ciento menos de dióxido de carbono que el diesel. También podría ahorrar dinero a los transportistas y reducir el costo de los bienes enviados, ya que el auge del gas natural en los Estados Unidos ha hecho que el gas natural sea mucho más barato que el diésel (consulte El gas natural cambia el mapa energético).
La economía es muy poderosa, dice Mark Little , director de GE Global Research. El combustible diesel es del orden de 10 veces más caro que el gas natural, por unidad de energía. Hay cambios en todas partes.
DAR ha desarrollado motores de locomotora que todavía usan diesel pero que también pueden funcionar con hasta un 80 por ciento de gas natural. Recientemente comenzó a probar las locomotoras con la empresa de ferrocarriles de carga. BNSF .
Mientras tanto, algunas empresas de camiones han desarrollado una tecnología similar para camiones de largo recorrido. Este mes, por ejemplo, UPS comenzará a probar 10 camiones de combustible dual que utilizan tecnología de Energía de aire limpio , una empresa con sede en Leyland, Inglaterra.
Es probable que las empresas encuentren los motores de combustible dual más tentadores que los motores de solo gas natural, porque los conductores pueden volver al diesel si las bombas de gas natural no están disponibles o si el precio del gas natural vuelve a subir. La mayor preocupación para las flotas es el tema de la volatilidad del precio del combustible, dice Amy Myers Jaffe , director ejecutivo de energía y sostenibilidad de la Universidad de California, Davis. Así que hay mucho interés en el combustible dual.
Los motores diésel se pueden fabricar para que funcionen con gas natural con modificaciones relativamente pequeñas (consulte Investigadores suizos hacen un híbrido de 80 millas por galón). En un motor diesel, el combustible y el aire se encienden no con una chispa, como en los motores de gasolina, sino comprimiéndolos hasta que se calientan lo suficiente como para arder. La ignición por compresión, como se llama al proceso, no funciona bien con gas natural solo. Es demasiado difícil controlar exactamente cuándo ocurre la combustión, y el gas natural puede detonar, explotar como una bomba, dañando el motor. En un motor de combustible dual, el problema se resuelve inyectando una pequeña cantidad de diesel en el motor para activar la combustión.
La principal adición necesaria para convertir un motor diesel en uno de combustible dual es un sistema para inyectar el gas natural. Más allá de eso, se trata principalmente de alterar el tiempo de combustión y la relación aire-combustible a través de simples ajustes. Los investigadores de GE también han diseñado un sistema de control que tiene en cuenta la carga que se pone en el motor y la temperatura ambiente, y ajusta la proporción de gas natural a diésel en consecuencia. Esto puede resultar útil, por ejemplo, cuando se hace circular una locomotora a través de un túnel, donde el motor se calienta a niveles que pueden dificultar el control de la combustión de gas natural. En este caso, el sistema GE cambia automáticamente para usar menos gas natural.
La tecnología de combustible dual no es nueva; se demostró ya en la década de 1960, dice Russell Goss, gerente de programa de tecnología de combustible dual en Oruga , que vende generadores de combustible dual. Pero los bajos precios del gas natural han aumentado recientemente la demanda y han llevado a los fabricantes de motores a ajustar la tecnología para cumplir con los requisitos de emisiones y desplazar la mayor cantidad posible de diésel sin dejar de mantener el rendimiento.
La tecnología tiene deficiencias. Por un lado, la mayoría de los motores de combustible dual no pueden quemar más del 65 al 80 por ciento de gas natural. Sin embargo, Westport , con sede en Columbia Británica, ha desarrollado motores que pueden funcionar con hasta un 95 por ciento de gas natural. Todavía usan diesel para activar la combustión, pero están optimizados para funcionar con gas natural. A diferencia de la mayoría de los motores de combustible dual, no funcionan bien solo con diésel. Además de probar la locomotora de combustible dual de GE, BNSF está probando una que usa tecnología Westport.
Para aplicaciones que requieren menos energía que los camiones y locomotoras grandes, es posible utilizar motores de encendido por chispa que pueden funcionar con gasolina o gas natural. Aunque son menos potentes, estos motores pueden utilizar equipos de control de emisiones más baratos.
Si bien la tecnología de combustible dual podría facilitar la transición al gas natural, el alto costo de los motores de gas natural y la falta de infraestructura de abastecimiento de combustible retrasarán un cambio integral. Todavía hay pocas estaciones de bombeo de gas natural, especialmente estaciones que producen el gas natural licuado (GNL) que es mejor para el transporte por carretera y ferrocarril de larga distancia.