ACTUALIDAD. ¿Combustibles "sostenibles" combinando amoníaco con aditivos modificadores de la combustión interna?

  Investigadores de la KAUST afirman que el éter dimetílico podría impulsar motores de combustión interna de próxima generación Una mezcla d...

 

Investigadores de la KAUST afirman que el éter dimetílico podría impulsar motores de combustión interna de próxima generación

Una mezcla de combustible sostenible baja en carbono, derivada principalmente de amoníaco generado de forma renovable, podría impulsar los motores de combustión interna (ICE) de próxima generación. 

La mezcla de amoníaco con una pequeña cantidad de dimetil éter (DME) da un combustible líquido con propiedades de combustión a baja temperatura muy similares a la gasolina, según han demostrado los investigadores de KAUSTEl desarrollo de dichos combustibles podría brindar una opción, además de los coches eléctricos, de energía "limpia" para el sector del transporte.

El trabajo en tecnología de combustible limpio tiende a centrarse en el hidrógeno verde, pero este gas ultraligero plantea importantes desafíos de almacenamiento y transporte para su uso como combustible para vehículos. 

Sin embargo, la combinación de hidrógeno con nitrógeno da  , que se puede licuar a solo ocho bares de presión para producir un combustible libre de carbono de gran densidad energética. 

"El amoníaco como combustible ofrece una perspectiva prometedora para alcanzar las emisiones de carbono cero", dice Binod Raj Giri, científico investigador sénior que dirigió el estudio publicado en Renewable Energy . “Pero sus determinadas características dificultan su aplicación directa en dispositivos de combustión”, añade.

El amoníaco puro tiene una alta temperatura de autoignición y límites estrechos de inflamabilidad, pero estas propiedades de combustión se pueden modificar mezclándolo con un combustible secundario. El objetivo es encontrar el promotor óptimo, que proporcione el mejor rendimiento en términos de mejora de la eficiencia y reducción de emisiones mientras se agrega en la menor fracción posible.

El equipo de la King Abdullah University of Science and Technology demostró que DME podría ser uno de esos promotores. Se quema limpiamente, con una temperatura de autoignición mucho más baja que el amoníaco, y se puede producir en un ciclo sostenible de carbono neto cero.

El DME puede promover fuertemente el comportamiento de combustión del amoníaco y que una mezcla adecuada puede ser un combustible prometedor para lograr una emisión neta de carbono cero. Una mezcla molar al 18% de DME en amoníaco imitó el comportamiento de combustión a baja temperatura del combustible de gasolina representativo. Esta mezcla particular puede ser adecuada para motores de encendido por chispa alimentados con amoníaco. La mezcla podría ser adecuada para motores de encendido por compresión alimentados con amoníaco en concentraciones más altas de DME, aunque las inestabilidades de la llama podrían ser un problema para un contenido más alto de DME a presiones elevadas.

Los investigadores también desarrollaron un modelo cinético químico de combustión de mezcla de  de amoníaco y DME basado en sus hallazgos experimentales. Dichos modelos podrían usarse para optimizar las interacciones entre el combustible y el motor para diseñar futuros ICE de alta eficiencia y lograr emisiones netas de CO2 cero. El equipo también está investigando mezclas de amoníaco con otros aditivos como hidrógeno, metano, propeno, éter dimetílico, éter dietílico y dimetoximetano.

Más información: Gani Issayev et al, Ignition delay time and laminar flame speed measurements of ammonia blended with dimethyl ether: A promising low carbon fuel blend, Renewable Energy (2021). DOI: 10.1016/j.renene.2021.09.117

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La Crónica del Henares: ACTUALIDAD. ¿Combustibles "sostenibles" combinando amoníaco con aditivos modificadores de la combustión interna?
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