Aceites vegetales para motores diesel

Por Mr Stefan Gros, Vicepresidente Desarrollo y Tecnologiía de Wärtsilä

La preocupaciión por el medio ambiente y el desgaste de las reservas de combustibles fiósiles está propiciando el uso de nuevos combustibles

La temperatura del planeta ha ido aumentando durante el siglo pasado y principios del presente. Entre la diécada de los '90 y lo que llevamos de iésta encontramos los nueve aiños donde la temperatura ha registrado sus mayores niveles desde que empezaran las mediciones a finales del siglo XIX.

La comunidad cientiífica ha atribuido esta tendencia a la acumulaciión de CO2 y otras emisiones de gases. La energiía generada con la utilizaciión de fiósiles tradicionales (petrióleo, carbión y gas natural) desprendiió en la atmiósfera 6.440 millones de toneladas de carbión el aiño pasado, un uno por ciento superior al 2001.

Estudios realizados en el observatorio Mauna Loa en Hawaii muestran un incremento del 18 por ciento en los niveles de CO2 entre 1960 y el 2002. Se estima que desde la Revoluciión Industrial los niveles de CO2 han aumentado en un 31 por ciento.

Son numerosos los ejemplos que ilustran cambios en el patrión natural de los ciclos medioambientales. Desde cambios pronunciados en el patrión de lluvias de muchos lugares del planeta, pasando por aves migrando antes de lo normal a zonas mas cálidas acelerando el anticipado florecimiento de algunos tipos de plantas, hasta llegar al aumento de agua en los ociéanos debido al recalentamiento de los polos.

Las principales naciones del mundo, excluyendo a Estados Unidos, que curiosamente es el paiís que más emisiones de CO2 pone en la atmiósfera, tienen que ratificar el Protocolo de Kyoto, sin duda un paso importante adelante en la preservaciión del medio ambiente. Hasta que eso ocurra, los diferentes gobiernos deben poner planes de acciión para evitar que las condiciones medioambientales se deterioren a mayor velocidad a medida que el planeta consume más energiía. El uso de combustibles fiósiles sigue aumentando aiño tras aiño en el mundo. En 2002 el uso creciió en un 1.3 por ciento con respecto al aiño anterior. El uso de estos combustibles es actualmente 4,7 veces el nivel utilizado en 1950 y el 77 por ciento de la energiía generada en el planeta proviene de esos combustibles.

Por ello, entes gubernamentales y empresas privadas buscan la manera de encontrar combustibles que no sean tan daiñinos para la atmiósfera. En algunos casos incluso estos combustibles seriían más econiómicos debido a que se trata de desechos provenientes de otras industrias.

Wärtsilä es una de las empresas que está desarrollando nuevos combustibles provenientes de aceites vegetales para motores diesel. Este tipo de iniciativas, aunque todaviía están en una fase experimental, son los primeros pasos para conseguir el uso de fuentes de energiía más limpia para el medio ambiente.


Motor 6L32 de Wärtsilä
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Nuevos combustibles

La manutenciión en la generaciión de energiía está teniendo mayor prioridad a medida que aumenta la preocupaciión sobre el futuro impacto de las emisiones de CO2 tienen sobre el medio ambiente y debido a las continua reducciión de las reserves de combustible fiósil. La fuente dominante en tiérminos de energiía renovable hoy es la biomasa. Por ejemplo, el uso de aceites vegetales como combustible para plantas diesel de generaciión.

El mayor costo de operar una planta de diesel normalmente viene del combustible, cuanto más elevado sea su precio menos provechosas son las utilidades de la planta en su operaciión. No hay manera de evitar este hecho, independientemente de que la planta cuente con otros atributos como bajas emisiones o un impacto cero sobre el recalentamiento global.

Pueden ser los costos de combustible reducidos con la utilizaciión de bioaceites tales como aceite de palmera o aceite de coco, entre otros? El problema con el uso de estos aceites es su elevado costo si deben ser preparados para su utilizaciión para la producciión de energiía.

Pero consideremos aceites vegetales que ya han sido usados como un subproducto de la industria alimenticia. Hoy en diía estos han sido considerados meramente como productos basura. Asumiendo que estos aceites pueden ser quemados eficientemente en motores diesel, nos encontramos que tenemos todos los ingredientes para crear una soluciión de iéxito para hacer una planta de energiía:

  • Bajo costo de combustible debido a que los aceites vegetales se consideran desecho
  • Una soluciión mantenible y que no agota las reservas de combustibles fiósiles
  • Una soluciión que no daiña el medio ambiente
  • Ventajas impositivas en muchos paiíses

La evoluciión hacia bioaceites

Wärtsilä empezió a ensanchar la gama de combustibles que podiían ser quemados en motores diesel hace más de 30 aiños, durante la diécada de los '70, cuando HFO fue reconocido como combustible diesel. Esto significió que el motor empezada y paraba en HFO.

Las refineriías de petrióleo en los '80 produciían residuos altamente resquebrajados que forzaron un rediseiño necesario del motor debido a la pobre encendido del combustible. En los '90 se viviió el desarrollo de una variedad de motores de gas, a medida que el gas natural empezaba a estar más disponible y la demanda por niveles bajos de emisiones exhaustas aumentaba.

La aplicaciión de utilizar aceite crudo como combustible en localizaciones remotas o aisladas, tales como estaciones de bombeo de crudo y en fabricas de producciión de petrióleo fue desarrollado en 1993 y 1994. Orimulsion a water-bitumen emulsion en venezuela has sido objeto de un extensivo desarrollo asií como ser la primera aplicaciión comercial de esta tecnologiía, introducida en el 2001.

Las primeras evaluaciones de bioaceites se realizaron en 1995, resultando en la aprobaciión del aceite de rapeseed como combustible diesel. Este trabajo ha continuado con la evaluaciión de otros bioaceites, tales como aceite de palma y de oliva.

El iéxito del desarrollo de este concepto de combustible depende de estudios comprensivos acerca de las propiedades fiísicas y quiímicas de los combustibles combinados con un buen diseiño del manejo del combustible y del sistema de inyecciión del mismo. Naturalmente, la iúnica manera de verificar su funcionalidad es mediante extensas pruebas.

Bioaceites como combustible

Cuando se evaliúa un nuevo tipo de combustible el primer paso es preguntarse lo siguiente: Como difiere este combustible con respecto a otros tipos de ya aprobados?

La comparaciión entre tres tipos de aceites (aceite de palmera refinado, aceite de palmera y aceite de oliva) diferentes muestra que los bioaceites tienen las siguientes propiedades:

  • Altos puntos pobres
  • Alta variaciión en contenido de cenizas
  • Alta variaciión en el niúmero de ácidos
  • Bajo valor de calor LHV
  • Extremadamente bajos niveles de sulfuro

Las propiedades de esto aceites tienen varias consecuencias a la hora de diseiñar los motores:

  • El sistema relacionado con el combustible debe ser calentado/precalentado
  • Altos niveles de ceniza y de combustibles ácidos que causan depiósitos y corrosiión deben ser evitados
  • El sistema de entrega del combustible debe se verificado para altos niveles de flujo
  • Que no se experimenten emisiones de sulfuro

La industria del procesamiento de bioaceites ofrece vario subproductos que pueden ser utilizados para alimentar plantas de energiía que funcionan con motores diesel. Aiún asií, las propiedades del producto final de estas opciones variían dependiendo en el proceso de refinado, el origen de los materiales crudos para la producciión del aceite e incluso la manera en la que estas plantas son operadas. Esto tambiién aplica para el uso de aceites vegetales provenientes de la industria alimenticia. Por estos motivos es necesarios el analizar la gama completa de propiedades del combustible en cada caso especiífico.

Probando el motor

La iúnica manera de verificar el mantenimiento de nuevos combustibles es realizando pruebas en los motores con ellos. El objetivo de las pruebas es el adquirir informaciión adecuada sobre como reacciona el motor tales como: especiíficamente el consumo de combustible y las emisiones de gas exhaustas. Además, las pruebas establecen la funcionalidad del sistema que forman el motor y el combustible.

Wärtsilä cuenta con un motor que realiza las funciones de prueba de bioaceites, el 6L32. Con un combustible precalentado debidamente no hay ningiún problema para que el 6L32 arranque y funciones con aceite de palmera refinado y con aceite de oliva. Los niúmeros de consumo de combustible, apropiadamente corregidas para las variaciones en los valores de calor, son en su mayoriía las mismas que las operaciones de HFO.

Las emisiones exhaustas de gas son en la mayoriía superiores a las operaciones de combustible convencionales. Las emisiones NOx pueden en algunos casos sobrepasar los valores correspondientes para las operaciones de HFO pero pueden ser reducidas usando tecnologiía SCR.

La emisiones CO eran básicamente al mismo nivel que las operaciones LFO y las HFO. Las emisiones totales de hidrocarbión están claramente a niveles inferiores que los combustibles tradicionales. Emisiones particulares son en la mayoriía de.

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