Tecnología de centrales térmicas podría aplicarse a vehículos y ahorrar 12% de combustible
Febrero 2013

Investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia estudian cómo trasladar a escala la tecnología de los ciclos Rankine utilizada en las centrales térmicas, a los motores de los vehículos. Consiste en aprovechar el calor que se desperdicia en los ciclos de combustión interna. Se podría ahorrar hasta un 12% de combustible en el punto de funcionamiento óptimo del aparato.

Un equipo de investigadores del Instituto CMT-Motores Térmicos de la Universitat Politècnica de València trabaja en un método para reducir el consumo de combustible en los vehículos. La clave reside en trasladar -a escala- la tecnología de los ciclos Rankine, utilizada en las centrales térmicas, a un motor de combustión interna alternativo. Sus estudios han sido publicados en las revistas Applied Thermal Engineering y Applied Energy, en sus ediciones online.

Seg√ļn explica el investigador Vicente Dolz en la nota de prensa de la UPV recogida por el Instituto de la Ingenier√≠a de Espa√Īa, en las calderas de una central t√©rmica se generan gases a temperaturas muy elevadas que se aprovechan para producir electricidad (en una turbina).

En la actualidad, esta tecnología se está explotando para recuperar energía calorífica de procesos industriales, generalmente procesos con hornos donde se desperdicia mucha energía térmica y ya hay algunas empresas que empiezan a ofertar equipos para motores de locomotoras y barcos.

"En automóviles, diferentes universidades y empresas de todo el mundo están estudiando cuál sería la mejor solución para este tipo de ciclos. Parece ser que BMW es la que va en cabeza; de hecho tienen un demostrador, llamado Turbosteamer, que piensan que podrán empezar a explotar a partir del 2015", apunta Vicente Dolz.

En su trabajo, los investigadores del Instituto CMT-Motores Térmicos de la UPV definen una metodología para el estudio de los ciclos Rankine y cómo se puede llegar a una solución tecnológica viable a partir del estudio de las diferentes fuentes de calor disponibles en un motor. Además ejemplifican dicha metodología mediante un estudio de estas fuentes en distintos puntos de funcionamiento de un motor de camión y proponen cómo deberían ser los diversos ciclos optimizados para esos puntos.

"Tratamos de demostrar que estos ciclos ser√≠an una soluci√≥n tecnol√≥gica viable para mejorar el rendimiento de los motores actuales. En un motor podemos hacer lo mismo que en las centrales; en ellos se produce una gran cantidad de calor que acaba desperdici√°ndose. Nuestro objetivo es poder aprovecharlo, generando un ciclo a escala bien para producir electricidad, bien para mover una "m√°quina expansora" que est√© acoplada al eje del motor y le proporcione una potencia adicional", se√Īala Vicente Dolz.

Energía extra

Al disponer de esa energ√≠a extra, se podr√≠a reducir la cantidad de combustible que quema el motor manteniendo la misma potencia mec√°nica. Seg√ļn el estudio te√≥rico desarrollado por los investigadores, aprovechando toda la energ√≠a calor√≠fica desperdiciada en un motor Diesel de 12 litros de cilindrada, con estos ciclos se podr√≠a conseguir hasta un 12% de ahorro en el punto de funcionamiento √≥ptimo del mismo.

En la actualidad, en el Instituto CMT-Motores Térmicos se encuentran desarrollando un demostrador de este tipo de ciclos para poder realizar estudios experimentales de estos procesos en laboratorio.

M√°xima eficiencia en autopista

Seg√ļn explican desde el Instituto CMT-Motores T√©rmicos, donde m√°s efectiva ser√≠a esta tecnolog√≠a ser√≠a en autopista. "El punto de funcionamiento del motor en autopista suele coincidir con un r√©gimen de giro medio-alto y un grado de carga medio (esto coincide con el punto de mayor energ√≠a relativa recuperada). Adem√°s, en autopista el funcionamiento del motor es estable (siempre est√° en las mismas condiciones de funcionamiento, con ligeras variaciones), con lo cual el control del ciclo ser√≠a m√°s sencillo y se podr√≠a optimizar mejor", concluye Vicente Dolz.

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