Motores de gas natural vs. motores de diésel
Por Jim Nebergall, Gerente General del área de Motores de Hidrógeno
Resumen
Los motores de gas natural se han convertido en una alternativa sólida al diésel para flotas comerciales de servicio pesado, ya que ofrecen un funcionamiento más silencioso, un mantenimiento más sencillo, opciones de reabastecimiento de combustible más convenientes y costos de combustible consistentemente más bajos y estables.
Desde un punto de vista ambiental, el gas natural produce entre un 13 y un 17% menos de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del pozo a la rueda que el diésel, con reducciones aún mayores posibles cuando se usa gas natural renovable (GNR) hecho de desechos orgánicos.
Los conductores encuentran que los motores de gas natural tienen un rendimiento y capacidad de conducción similares a los motores diesel. La diferencia principal entre los motores de gas natural y de diésel es el ruido; los motores de gas natural son más silenciosos.
Para los administradores de flotas que pesan el interruptor, el gas natural ofrece un rendimiento y una capacidad de conducción comparables a los del diésel, a la vez que proporciona ahorros significativos en los costos y beneficios de sostenibilidad.
Comparaciones de motores de gas natural vs. motores de diésel
| Categoría | Motor a gas natural | Motor de diésel |
|---|---|---|
| Ruido | A menudo más silencioso | Cantidad regular |
| Opciones de reabastecimiento de combustible | Reabastecimiento de combustible estándar y opción de llenado durante la noche | Reabastecimiento de combustible estándar |
| Mantenimiento | Sencillo, sin mantenimiento | Sistema avanzado con necesidades de mantenimiento gestionado |
| Postratamiento del escape | No es necesario | Se requiere un postratamiento rutinario de los gases de escape |
| Costo del combustible | Costos de combustible consistentemente más bajos con estabilidad a largo plazo | Mayor volatilidad con tendencia al alza |
| Emisiones de GEI | 13-17% menos de GEI del pozo a la rueda y 27% menos de CO2 en comparación con el petróleo | Los motores de diésel ecológico de hoy en día emiten un 90 % menos de emisiones nocivas que los fabricados antes del 2000 |
| Opción de combustible renovable | El gas natural renovable (GNR) de puede lograr emisiones netas de GEI inferiores a cero | El diésel renovable suele ser adecuado (consulte siempre con el fabricante de equipos originales y el manual del vehículo) |
| Rendimiento y capacidad de conducción | Rendimiento y capacidad de conducción similares a los del diésel | Torsión, confiabilidad y durabilidad fuertes |
El gas natural ofrece opciones convenientes de reabastecimiento de combustible
El gas natural también mejora la experiencia de reabastecimiento de combustible para muchos conductores de flota. En un mundo de varias opciones de combustible alternativo para vehículos comerciales que van desde gas natural hasta gas licuado de petróleo (GLP); El gas natural se puede utilizar en un vehículo en forma comprimida o licuada. Para las flotas con la capacidad de reabastecimiento de combustible detrás de la valla, las estaciones de reabastecimiento de gas natural se pueden configurar en el lugar para garantizar que cada vehículo tenga una manguera de combustible dedicada. Hay dos tipos básicos de equipos de abastecimiento de combustible: llenado rápido y tiempo de llenado.
Los sistemas de llenado rápido combinan un compresor y un sistema de almacenamiento de alta presión. El sistema de almacenamiento, llamado cascada, llena el tanque de combustible del vehículo aproximadamente en el mismo tiempo que se tarda en alimentar un vehículo diésel. El gas natural comprimido no se puede derramar durante el reabastecimiento de combustible y los conductores nunca van a casa con olor a diésel.
Los sistemas de llenado de tiempo no tienen un sistema de almacenamiento y, por lo general, comprimen el gas directamente en los cilindros de almacenamiento del vehículo para reabastecer a los vehículos mientras están estacionados durante la noche. Con los sistemas de llenado de tiempo, los conductores tiran a su espacio designado al final de su turno, conectan una manguera de combustible al cilindro de gas natural de su vehículo y se van a su casa. Los conductores no necesitan esperar su turno en la bomba de diésel y no necesitan esperar de nuevo hasta que el tanque esté lleno. Esto les ahorra tiempo y ahorra dinero en su compañía.
Los sistemas de escape de gas natural son más baratos y fáciles de mantener que los sistemas de postratamiento diésel
No hay sistemas de postratamiento de gases de escape complicados en vehículos de gas natural. Las camionetas de diésel modernas requieren un conjunto de sensores, filtros y convertidores para fregar contaminantes como los óxidos de nitrógeno y el hollín de sus gases de escape. Algunos convertidores consumen líquido de escape diésel, o DEF, un reactivo a base de agua cuyo manejo puede ser difícil en climas fríos. Las quemaduras de gas natural son mucho más limpias que el diésel, por lo que pocos o ninguno de estos sistemas son necesarios en un vehículo de gas natural. Todo el escape pasa por un simple catalizador de tres vías, lo que da como resultado niveles de NOx significativamente bajos.
Es importante seguir de cerca los intervalos de mantenimiento recomendados con los motores de gas natural, pero con el mantenimiento adecuado, no es raro que los camiones de gas natural lleguen a un millón de millas. Y los mecánicos a menudo encuentran que mantener un motor de gas natural puede ser una experiencia más agradable debido a lo limpios que son.
El gas natural promueve ahorros en los costos
Además de disfrutar de ahorros en términos de costos de mantenimiento más bajos y menor tiempo de inactividad de mantenimiento, los gerentes de flota también pueden ahorrar mucho en los costos de combustible. En los Estados Unidos, el precio al por menor del gas natural comprimido ha sido consistentemente más bajo que el precio del diésel desde el inicio del auge del gas de esquisto a comienzos de los años 2000s. También está desacoplado del precio del petróleo y, por lo tanto, ha sido bastante estable. Como resultado, los operadores de flota de gas natural no experimentan oscilaciones salvajes en los precios del combustible que otras flotas deben lidiar con cada vez que los precios del petróleo suben y el costo de los saltos de diésel. Esto se suma a todos los demás beneficios que los motores de gas natural ofrecen para aplicaciones de transporte.
El gas natural corta las emisiones de gases de efecto invernadero
El gas natural tiene muchos beneficios de sostenibilidad, incluidas las emisiones de gases de efecto invernadero (GHG) del 13% al 17% menos, y las emisiones del 27% menos CO2 que el petróleo cuando se utiliza gas natural virgen. Los beneficios realmente brillan cuando se usa gas natural renovable (RNG) hecho con biogás.

RNG puede ayudar a las flotas a alcanzar niveles de emisiones de GEI bajo cero porque producir RNG captura biogás como el metano que de otro modo habría sido emitido a la atmósfera a través de la descomposición natural. Este biogás proviene de la fermentación de residuos orgánicos como el estiércol de animales en los digestores industriales. Cambiar a gas natural renovable puede ser una manera efectiva para que estas empresas alcancen cualquier objetivo de reducción de gases de efecto invernadero que puedan tener. Muchos negocios de transporte que operan en áreas agrícolas han encontrado formas de crear alianzas ganadas con agricultores locales dispuestos a invertir en una configuración de producción de gas renovable. Los municipios y las compañías de desechos que poseen vertederos pueden capturar el metano generado a través de la descomposición de los desechos y venderlos a los productores de combustible de RNG, lo que esencialmente compensa sus costos de combustible.
Si los motores de gas natural son relevantes para sus necesidades, no olvide consultar también nuestras respuestas a las preguntas frecuentes acerca de los motores de gas natural. Estas respuestas cubren temas como el costo, la practicidad y la viabilidad de integrar el gas natural en las flotas comerciales.
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Preguntas frecuentes
Los beneficios de costos a largo plazo del gas natural sobre el diésel se reducen a tres áreas: precios más bajos del combustible, costos de mantenimiento reducidos debido a sistemas de escape más simples sin DEF o filtros complejos, y mayor longevidad del vehículo con camiones de gas natural con mantenimiento adecuado capaces de alcanzar un millón de millas.
Los motores de gas natural ofrecen un rendimiento y una capacidad de conducción similares a los motores diésel.
Los vehículos de gas natural se pueden reabastecer utilizando un sistema de llenado rápido o de llenado por tiempo. El llenado rápido funciona de manera similar a una bomba de diésel, mientras que el llenado de tiempo permite a los conductores conectar su vehículo durante la noche y salir sin esperar.
El gas natural se quema de manera más limpia que el diésel, lo que elimina la necesidad de sistemas de postratamiento complejos como DEF, filtros y convertidores. Esto hace que el mantenimiento sea más sencillo, más limpio para los mecánicos y menos costoso. Con un mantenimiento adecuado, los camiones de gas natural pueden alcanzar un millón de millas.
Los precios del gas natural han sido consistentemente más bajos que el diesel desde principios de los años 2000 y están desacoplados de los precios del petróleo, lo que significa que las flotas pueden evitar las oscilaciones del precio del petróleo que pueden afectar a los operadores de diesel.
El gas natural produce entre un 13 % y un 17 % menos de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del pozo a la rueda y un 27 % menos de CO2 que el diésel de petróleo.
Sí. El gas natural renovable (GNR), elaborado a partir del biogás obtenido de desechos orgánicos como el estiércol animal o la descomposición de vertederos, puede lograr emisiones netas de gases de efecto invernadero bajo cero. Esto hace que el GNR sea un camino viable para cumplir con los objetivos de reducción de GEI.
Los motores de gas natural son adecuados para una variedad de vehículos comerciales de servicio pesado, incluidos remolques de tractores, autobuses de transporte público, camiones de reparto y tractores de terminal.
Sí, por lo general. El gas natural se puede usar en un vehículo en formato comprimido (GNC) o líquido (GNL) (consulte siempre con su OEM y el manual del vehículo antes de probar nuevos tipos o formas de combustible).
Sí. Las flotas con capacidad de reabastecimiento de combustible detrás de la cerca pueden instalar estaciones de reabastecimiento de gas natural en el sitio, lo que le da a cada vehículo una manguera de combustible dedicada.
Sí. Las empresas de transporte en áreas agrícolas han creado asociaciones con agricultores locales para invertir en la producción de gas renovable, y los municipios y las compañías de basura que poseen vertederos pueden capturar metano de la descomposición de desechos para venderlo a los productores de combustible GNR, esencialmente compensando sus costos de combustible.
Perfiles de autor
Jim Nebergall, gerente general del segmento de motores de hidrógeno
Jim Nebergall es director general del negocio de motores de hidrógeno en Cummins Inc. y lidera los esfuerzos globales de la compañía para comercializar motores de combustión interna alimentados por hidrógeno. Los motores de combustión interna de hidrógeno son una tecnología importante en el acelerado camino de la compañía hacia la descarbonización. Jim se unió a Cummins en 2002 y ha tenido numerosos roles de liderazgo en toda la compañía. Más recientemente, Jim fue el director de estrategia de productos y gestión para el negocio de motores en carretera en América del norte. A Jim le apasiona la innovación y ha dedicado su carrera a Cummins a promover tecnología que mejore el medioambiente. Impulsó los límites de la innovación centrada en el cliente para posicionar a Cummins como el principal proveedor de tren motriz de su elección, gestionando una cartera que abarca desde diésel avanzado y gas natural hasta trenes de potencia híbridos. Jim se graduó en Purdue University con una licenciatura en ingeniería eléctrica e informática. En 2007, completó su maestría en administración de empresas de Indiana University.
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