Beneficios de los combustibles alternativos y la flexibilidad del combustible

Los motores de combustión interna que usan combustibles tradicionales y alternativos son una parte integral de la vida en todas las partes del mundo. Se usan casi universalmente en vehículos de motor de todo tipo, en generación de energía y otros campos. Tradicionalmente, los motores de combustión interna siempre funcionaban con combustibles líquidos. Estos combustibles se destilan a partir del petróleo. Por ejemplo, gasolina, diésel, queroseno o aceite de combustible pesado. 

¿Qué son los combustibles alternativos?

Los combustibles fósiles líquidos son convenientes y asequibles, pero no son los únicos combustibles que los motores pueden quemar. De hecho, los combustibles alternativos han estado disponibles durante el tiempo que los motores de combustión interna han existido. Por ejemplo, los vehículos que se ejecutan en un combustible conocido como gas de la madera fueron ampliamente utilizados durante la segunda guerra mundial. Esto permitió ahorrar combustible necesario para el esfuerzo de guerra. El gas de la madera fue generado por la combustión incompleta de astillas de madera. El proceso se llevaría a cabo en una especie de hervidor de agua grande. La tetera se podría colocar en un remolque detrás de un vehículo, y desde allí se canaliza hasta el motor del vehículo. 

Hoy en día, pocos vehículos funcionan con gas de madera, pero muchos otros combustibles alternativos están disponibles, y se están desarrollando varios más. Algunos, como el gas natural comprimido (GNC) y el gas de petróleo líquido (GLP-una mezcla de propano y butano), se derivan de los combustibles fósiles. Otros, como los diésel renovables, el biodiésel, el etanol y el biogás, se obtienen a partir de cultivos energéticos o de residuos orgánicos. Puede ver Cuáles son los combustibles con bajo contenido de carbono para obtener más información.  

Los avances en la ingeniería química y otras disciplinas también han hecho posible sintetizar metano, hidrógeno, diésel y más de materias primas no fósiles como el dióxido de carbono (CO2) y el agua con electricidad renovable. Estos combustibles sintéticos a veces se conocen como combustibles electrónicos. Puede ver Qué son los de potencia a x y los combustibles electrónicos para obtener más información.

El diésel renovable se puede usar como reemplazo en el drop-in. Para la mayoría de los motores, no se necesita ninguna modificación. El Biodiesels debe mezclarse con diésel fósil para su uso en motores de encendido por compresión estándar (CI). El etanol, básicamente, el alcohol también se puede usar en vehículos tradicionales de SI (encendido por chispa) cuando se combina con gasolina. La mezcla de etanol es extremadamente común. Más del 98% de la gasolina que se vende en los Estados Unidos contiene una proporción significativa de etanol. 

Por ejemplo, el motor Cummins Inc. ethos Spark encendido puede funcionar con E85 (85% de etanol) sin ninguna modificación. Mientras tanto, los motores capaces de funcionar con combustible Flex pueden usar una mezcla de gasolina y etanol del 51% al 83% (E85). Los vehículos con esta capacidad, conocidos como vehículos con flexibilidad de combustible, no son raros: según el Departamento de energía de los EE. UU., hay más de 21 millones vehículos con Flex por combustible que conducen por carreteras de Estados Unidos. 

¿Qué es la flexibilidad del combustible?

La flexibilidad del combustible también es una opción para los propietarios de equipos que desean usar GNC o GLP como alternativa a la gasolina. Cualquiera de los dos se puede lograr con la adición de un sistema de combustible separado y la adición de un nuevo juego de inyectores de combustible en el motor. Los propietarios de vehículos de combustible dual pueden funcionar así con GNC y, si no hay estación de abastecimiento de GNC cerca cuando el combustible gaseoso se acabe, continúe conduciendo con gasolina. 

Los combustibles alternativos no son solo para vehículos de carretera. Las maquinarias agrícolas, los equipos de minería, los barcos, las locomotoras y otros vehículos pueden beneficiarse potencialmente del uso de combustibles alternativos. Los combustibles alternativos también son una opción para los motores de combustión interna estacionaria. Los motores estacionarios se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales como la extracción de petróleo y gas o la generación de energía . Los propietarios de plantas de energía pueden cumplir más fácilmente con sus objetivos operativos y financieros cuando tienen la opción de usar diésel tradicional, biodiésel o gas natural en su planta de energía. Las plantas de energía basadas en generadores de energía de motor alternativos, por ejemplo, pueden arrancar sus motores en gas natural. Una vez que los motores están funcionando, pueden cambiarse al biodiésel, lo que permite un funcionamiento sin _{de net CO} 2.

Las empresas que operan flotas de vehículos están constantemente haciendo concesiones entre múltiples objetivos, tales como la reducción de los costos de capital, la reducción de los costos de mantenimiento, la reducción de los costos de combustible y la reducción de emisiones, a la vez que se tienen en cuenta las restricciones de rango y reabastecimiento Adoptar el uso de un combustible alternativo puede ayudar a promover uno o más de esos objetivos. 

Beneficios ambientales de combustibles alternativos

Usar un combustible alternativo puede ser una buena manera de reducir las emisiones de carbono. La quema de combustibles fósiles libera carbono a la atmósfera que anteriormente se almacenó bajo tierra. 

Los biocombustibles, en cambio, liberan el carbono que fue tomado de la atmósfera por los cultivos de los que están hechos. Esta es la razón por la que los biocombustibles se cree que son combustibles ₂ libres de net-CO. De manera similar, el combustible de gas natural renovable producido a partir del vertedero o gas de alcantarillado puede considerarse como un combustible con una intensidad de carbono negativa.

Para las empresas que desean reducir su huella de carbono, los combustibles alternativos presentan una variedad de opciones. El cambio a GNC o GLP puede resultar en importantes reducciones de CO ₂ , a pesar de su naturaleza fósil. El uso de un combustible con un mayor contenido de etanol o biodiésel también puede ser efectivo. Para las empresas que buscan más reducciones en emisiones de CO ₂ , las conversiones completas al biodiésel, al aceite vegetal tratado con hidrógeno (HVO), al etanol, al gas natural renovable, o incluso al hidrogeno, o a un combustible electrónico también pueden ser una opción. 

Además de CO ₂ , los motores de combustión interna emiten otros gases en el escape. La mayoría de las empresas deberían estar preocupadas por las emisiones no relacionadas con el carbono de sus flotas de vehículos. Los combustibles alternativos de combustión limpia pueden ayudar en ese sentido. En algunos casos, por ejemplo, convertir un camión diésel para funcionar con GNC puede ser más rentable a largo plazo que invertir en equipos de control de emisiones de escape diésel. 

En ciertas industrias, además, las emisiones no Carboneras plantean un conjunto específico de problemas. Estos problemas pueden llevar a soluciones transformadoras diseñadas en torno a un combustible alternativo. Las minas, por ejemplo, requieren un potente sistema de ventilación para mantener un ambiente seguro y transpirable. Con la maquinaria pesada operando bajo tierra, esta no es una tarea fácil. Operar ese sistema de ventilación puede ser muy costoso y consumir mucha energía. Estas consideraciones han llevado a varias compañías mineras a explorar opciones para alimentar esta maquinaria con hidrógeno. El uso de hidrógeno como combustible no resultaría en ninguna emisión, y por lo tanto, necesidades de ventilación más pequeñas.

Beneficios económicos de combustibles alternativos

Los combustibles fósiles tradicionales como la gasolina y el diésel son generalmente convenientes y asequibles, pero hay situaciones en las que los combustibles alternativos son más baratos. El gas natural, específicamente, ha sido consistentemente más barato que la gasolina y el diésel cuando se mide con un galón equivalente a gasolina. Los operadores de autobuses urbanos, camiones contenedores y otros vehículos comerciales han ahorrado millones de dólares al convertir sus flotas para que funcionen con CNG. 

Además de ser bajo, el precio del gas natural también es estable con el tiempo. Los precios del gas natural tienden a evitar las fluctuaciones cíclicas de los precios que los combustibles a base de petróleo, como la experiencia en gasolina. Como resultado, los propietarios de los vehículos de gas natural comprimido disfrutan de costos de operación que son tanto más bajos como más predecibles.

Mantenimiento y otras ventajas de combustibles alternativos

Los combustibles alternativos presentan una variedad de otras ventajas. Aquí hay algunos beneficios adicionales:

• de vida útil: a diferencia de la gasolina y el diésel, el gas natural y el propano tienen una vida útil ilimitada, al igual que los e-combustibles con base en hidrógeno y amoníaco. Esto también es cierto en el caso de varias formulaciones nuevas de biodiésel y diésel sintético, que pueden durar hasta 10 años. 
• de compatibilidad ambiental : el biodiésel y el diésel renovable también son biodegradables, no tóxicos y producen menos gases. Del mismo modo, el GLP y el gas natural probablemente no provocaría contaminación del suelo o del agua si se derrama, ya que simplemente se vaporizaban.
• necesidades de mantenimiento reducidas : el gas natural y el propano tienden a quemar más limpio que los combustibles líquidos. Por lo tanto, una cantidad menor de hollín hace su camino hacia el aceite del motor. Algunos operadores se aprovechan de esto al extender los intervalos de cambio de aceite. Cuando hay una gran flota de vehículos involucrados, esto puede resultar fácilmente en un ahorro de decenas de miles de dólares o más.
• performance : las mezclas de biodiésel y etanol también tienen calificaciones más altas de cetano y octano que el diésel no mezclado o la gasolina, lo que proporciona un mejor rendimiento y aceleración. Esta es una de las razones por las cuales; en los Estados Unidos, NASCAR anuncia su uso de una mezcla de etanol y gasolina que contiene 15% de etanol, mucho más que el combustible promedio disponible en la bomba.

Los combustibles alternativos son mucho más comunes de lo que muchas personas se dan cuenta. Varios tipos de combustibles alternativos con un historial probado están disponibles y, cuando se despliegan con prudencia, pueden ayudar a las empresas a cumplir con sus objetivos de reducción ambiental y de costos.

Beneficios de combustibles alternativos específicos para su negocio

Su negocio tiene características y necesidades distintivas. Como resultado, es posible que algunos de estos combustibles alternativos sean más valiosos que otros. También hay otros factores como la disponibilidad de combustible, el caso de uso y las regulaciones locales que debe tener en cuenta. 

Estos factores adicionales a menudo están más localizados. Puede beneficiarse de trabajar con un socio experto en estos aspectos locales y entender su negocio de manera más íntima. Le recomendamos que comuníquese con un socio local para encontrar la solución que mejor se adapte a su negocio y necesite . 

Compatibilidad de combustibles alternativos con diferentes motores

Ya sea que esté en la industria naval, minera, ferroviaria, de generación de energía u otro sector, es posible que se pregunte si su equipo es compatible con diferentes combustibles alternativos. Trabaje con su socio de Cummins para encontrar la información más actualizada acerca de sus motores y combustibles alternativos disponibles para sus necesidades.