Aceites vegetales para motores diesel

Por Mr Stefan Gros, Vicepresidente Desarrollo y Tecnologiàƒ­a de Wärtsilä

La preocupaciiàƒ³n por el medio ambiente y el desgaste de las reservas de combustibles fiàƒ³siles estàƒ¡ 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 aiàƒ±os donde la temperatura ha registrado sus mayores niveles desde que empezaran las mediciones a finales del siglo XIX.

La comunidad cientiàƒ­fica ha atribuido esta tendencia a la acumulaciiàƒ³n de CO2 y otras emisiones de gases. La energiàƒ­a generada con la utilizaciiàƒ³n de fiàƒ³siles tradicionales (petriàƒ³leo, carbiàƒ³n y gas natural) desprendiiàƒ³ en la atmiàƒ³sfera 6.440 millones de toneladas de carbiàƒ³n el aiàƒ±o 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 Revoluciiàƒ³n Industrial los niveles de CO2 han aumentado en un 31 por ciento.

Son numerosos los ejemplos que ilustran cambios en el patriàƒ³n natural de los ciclos medioambientales. Desde cambios pronunciados en el patriàƒ³n de lluvias de muchos lugares del planeta, pasando por aves migrando antes de lo normal a zonas mas càƒ¡lidas 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 paiàƒ­s que màƒ¡s emisiones de CO2 pone en la atmiàƒ³sfera, tienen que ratificar el Protocolo de Kyoto, sin duda un paso importante adelante en la preservaciiàƒ³n del medio ambiente. Hasta que eso ocurra, los diferentes gobiernos deben poner planes de acciiàƒ³n para evitar que las condiciones medioambientales se deterioren a mayor velocidad a medida que el planeta consume màƒ¡s energiàƒ­a. El uso de combustibles fiàƒ³siles sigue aumentando aiàƒ±o tras aiàƒ±o en el mundo. En 2002 el uso creciiàƒ³ en un 1.3 por ciento con respecto al aiàƒ±o anterior. El uso de estos combustibles es actualmente 4,7 veces el nivel utilizado en 1950 y el 77 por ciento de la energiàƒ­a 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 daiàƒ±inos para la atmiàƒ³sfera. En algunos casos incluso estos combustibles seriàƒ­an màƒ¡s econiàƒ³micos debido a que se trata de desechos provenientes de otras industrias.

Wärtsilä es una de las empresas que estàƒ¡ desarrollando nuevos combustibles provenientes de aceites vegetales para motores diesel. Este tipo de iniciativas, aunque todaviàƒ­a estàƒ¡n en una fase experimental, son los primeros pasos para conseguir el uso de fuentes de energiàƒ­a màƒ¡s limpia para el medio ambiente.


Motor 6L32 de Wärtsilä
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Nuevos combustibles

La manutenciiàƒ³n en la generaciiàƒ³n de energiàƒ­a estàƒ¡ teniendo mayor prioridad a medida que aumenta la preocupaciiàƒ³n sobre el futuro impacto de las emisiones de CO2 tienen sobre el medio ambiente y debido a las continua reducciiàƒ³n de las reserves de combustible fiàƒ³sil. La fuente dominante en tiérminos de energiàƒ­a renovable hoy es la biomasa. Por ejemplo, el uso de aceites vegetales como combustible para plantas diesel de generaciiàƒ³n.

El mayor costo de operar una planta de diesel normalmente viene del combustible, cuanto màƒ¡s elevado sea su precio menos provechosas son las utilidades de la planta en su operaciiàƒ³n. 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 utilizaciiàƒ³n 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 utilizaciiàƒ³n para la producciiàƒ³n de energiàƒ­a.

Pero consideremos aceites vegetales que ya han sido usados como un subproducto de la industria alimenticia. Hoy en diàƒ­a 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 soluciiàƒ³n de iéxito para hacer una planta de energiàƒ­a:

  • Bajo costo de combustible debido a que los aceites vegetales se consideran desecho
  • Una soluciiàƒ³n mantenible y que no agota las reservas de combustibles fiàƒ³siles
  • Una soluciiàƒ³n que no daiàƒ±a el medio ambiente
  • Ventajas impositivas en muchos paiàƒ­ses

La evoluciiàƒ³n hacia bioaceites

Wärtsilä empeziàƒ³ a ensanchar la gama de combustibles que podiàƒ­an ser quemados en motores diesel hace màƒ¡s de 30 aiàƒ±os, durante la diécada de los ’70, cuando HFO fue reconocido como combustible diesel. Esto significiàƒ³ que el motor empezada y paraba en HFO.

Las refineriàƒ­as de petriàƒ³leo en los ’80 produciàƒ­an residuos altamente resquebrajados que forzaron un rediseiàƒ±o necesario del motor debido a la pobre encendido del combustible. En los ’90 se viviiàƒ³ el desarrollo de una variedad de motores de gas, a medida que el gas natural empezaba a estar màƒ¡s disponible y la demanda por niveles bajos de emisiones exhaustas aumentaba.

La aplicaciiàƒ³n de utilizar aceite crudo como combustible en localizaciones remotas o aisladas, tales como estaciones de bombeo de crudo y en fabricas de producciiàƒ³n de petriàƒ³leo fue desarrollado en 1993 y 1994. Orimulsion a water-bitumen emulsion en venezuela has sido objeto de un extensivo desarrollo asiàƒ­ como ser la primera aplicaciiàƒ³n comercial de esta tecnologiàƒ­a, introducida en el 2001.

Las primeras evaluaciones de bioaceites se realizaron en 1995, resultando en la aprobaciiàƒ³n del aceite de rapeseed como combustible diesel. Este trabajo ha continuado con la evaluaciiàƒ³n 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 fiàƒ­sicas y quiàƒ­micas de los combustibles combinados con un buen diseiàƒ±o del manejo del combustible y del sistema de inyecciiàƒ³n del mismo. Naturalmente, la iàƒºnica manera de verificar su funcionalidad es mediante extensas pruebas.

Bioaceites como combustible

Cuando se evaliàƒºa 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 comparaciiàƒ³n 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 variaciiàƒ³n en contenido de cenizas
  • Alta variaciiàƒ³n en el niàƒºmero de àƒ¡cidos
  • Bajo valor de calor LHV
  • Extremadamente bajos niveles de sulfuro

Las propiedades de esto aceites tienen varias consecuencias a la hora de diseiàƒ±ar los motores:

  • El sistema relacionado con el combustible debe ser calentado/precalentado
  • Altos niveles de ceniza y de combustibles àƒ¡cidos que causan depiàƒ³sitos y corrosiiàƒ³n 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 energiàƒ­a que funcionan con motores diesel. Aiàƒºn asiàƒ­, las propiedades del producto final de estas opciones variàƒ­an dependiendo en el proceso de refinado, el origen de los materiales crudos para la producciiàƒ³n 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 especiàƒ­fico.

Probando el motor

La iàƒºnica manera de verificar el mantenimiento de nuevos combustibles es realizando pruebas en los motores con ellos. El objetivo de las pruebas es el adquirir informaciiàƒ³n adecuada sobre como reacciona el motor tales como: especiàƒ­ficamente el consumo de combustible y las emisiones de gas exhaustas. Ademàƒ¡s, 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 ningiàƒºn problema para que el 6L32 arranque y funciones con aceite de palmera refinado y con aceite de oliva. Los niàƒºmeros de consumo de combustible, apropiadamente corregidas para las variaciones en los valores de calor, son en su mayoriàƒ­a las mismas que las operaciones de HFO.

Las emisiones exhaustas de gas son en la mayoriàƒ­a 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 tecnologiàƒ­a SCR.

La emisiones CO eran bàƒ¡sicamente al mismo nivel que las operaciones LFO y las HFO. Las emisiones totales de hidrocarbiàƒ³n estàƒ¡n claramente a niveles inferiores que los combustibles tradicionales. Emisiones particulares son en la mayoriàƒ­a de.

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