Tecnología de combustible flexible: motores flexibles

Cuando piensas en flexionar el músculo verde, lo primero que te viene a la mente es el Increíble Hulk. Pero los motores de combustible flexible son otra poderosa máquina ecológica y, a diferencia de Hulk, existen fuera de los cómics y las películas.

Los motores flexibles se encuentran en vehículos de combustible flexible (FFV) , que se venden y operan en países de todo el mundo. En resumen, un vehículo de combustible flexible es aquel que puede funcionar con otros combustibles además de la gasolina pura, como el etanol o casi cualquier proporción de etanol y gasolina combinados en el mismo tanque.

Los consumidores han tenido la opción de comprar FFV en los Estados Unidos desde 1995. Pero Brasil es en realidad el mercado de vehículos de combustible flexible más grande del mundo. Más del 90 por ciento de los vehículos vendidos hoy en ese país tienen motores flexibles [fuente: Sugarcane.org ].

En los Estados Unidos, el combustible flexible que acapara la mayor cantidad de titulares es el E85. Según los ajustes estacionales, el E85 es una mezcla de hasta un 85 por ciento de etanol y el resto consiste en gasolina. Al momento de escribir este artículo, aproximadamente 2,300 estaciones de combustible en los Estados Unidos ofrecen E85.

No puede bombear E85 en el tanque de un vehículo de gasolina estándar sin efectos secundarios desagradables, como traqueteo, rendimiento irregular y posibles daños en el motor. En cambio, necesita un FFV diseñado específicamente para trabajar con la corrosividad química y el octanaje más alto del etanol.

Curiosamente, muchos consumidores poseen FFV y ni siquiera lo saben. Por ejemplo, hay aproximadamente 120,000 FFV en el estado de Nebraska y casi el 60 por ciento de los propietarios no saben que tienen un motor flexible debajo del capó [fuente: Nebraska Corn Board ]. ¿Las pistas más obvias? Si su automóvil se fabricó después de 2008 y tiene una tapa amarilla en el tanque de gasolina, es un FFV. Su manual del propietario también le informará sobre su tipo de motor.

Incluso las personas que no saben mucho sobre FFV entienden que el consumo de petróleo es un tema candente. Ahí es donde las FFV entran con frecuencia en la conversación. Debido a que podemos producir etanol a partir de fuentes renovables, como el maíz y la caña de azúcar, los FFV a menudo se describen como más ecológicos que los vehículos de gasolina.

Sin embargo, la supuesta compatibilidad con el medio ambiente de las FFV es un punto de fuerte controversia entre varias facciones en la fabricación, la política y la ciencia (más sobre esto más adelante).

En la página siguiente, leerá acerca de cómo los motores flexibles son diferentes de sus contrapartes de gasolina. Verás que estos dos primos de motores combustibles son más parecidos de lo que piensas.

Los motores flexibles no son muy diferentes de los motores de gasolina, ni son tecnología de la era espacial. El automóvil Ford Modelo T, por ejemplo, era un motor flexible que quemaba gasolina o etanol .

Los FFV no cuestan más de construir, y tampoco son más caros en términos de precio de etiqueta. Si realmente lo desea, incluso puede comprar un kit de conversión que le permite convertir su motor de gasolina en uno que felizmente beberá E85 .

Desde una perspectiva química, el etanol es diferente del gas en dos formas principales. Es más corrosivo y conductor. También se quema más caliente, por lo que tiene un octanaje más alto. Se debe construir un motor flexible para manejar esos desafíos técnicos.

Para empezar, su automóvil debe saber qué tipo de combustible está bombeando. Una computadora a bordo analiza la composición del combustible para optimizar el encendido del motor, cumplir con los estándares de emisiones y regular la combustión. No importa cuánto fluctúe la proporción de etanol a gas, su automóvil de combustible flexible puede ajustarse sobre la marcha.

En los vehículos de combustible flexible, el tanque de combustible y los componentes internos del tanque están construidos para resistir la corrosión del etanol. Del mismo modo, las líneas de combustible, las juntas, los sellos y las mangueras de combustible de goma también deben ser resistentes a la corrosión, al igual que los inyectores de combustible.

Lo mismo ocurre con los componentes internos del motor . Los asientos de válvula, anillos de pistón, válvulas y otras piezas están hechos de materiales que no se corroen fácilmente. Estas piezas también están diseñadas para disminuir la posibilidad de que se produzcan daños debido a la tendencia del etanol a descomponerse y eliminar los lubricantes del motor.

La conductividad es otra preocupación. Todas las partes eléctricas del sistema de combustible, incluido el cableado, deben estar aisladas contra la mayor conductividad del etanol. Además, las piezas de llenado de combustible tienen características antichispas que reducen la posibilidad de que chispas perdidas o electricidad estática provoquen un estallido peligroso.

Dejando a un lado las preocupaciones eléctricas, el etanol tiene una densidad de energía más baja que la gasolina, por lo que el motor necesita más combustible para lograr un alto rendimiento. Por lo tanto, los inyectores de combustible se crean para lograr tasas de flujo de combustible más altas; de lo contrario, su motor vería una reducción drástica en la potencia general.

En términos de construcción del motor, esas son las distinciones más notables en los motores FFV. En la página siguiente, leerá más sobre el rendimiento del motor flexible y si hacer el cambio es lógico para usted.

Por múltiples razones, la compatibilidad con el medio ambiente de las FFV es cuestionable. Los ahorros de costos también son dudosos. Y resulta que no es necesariamente la demanda de los consumidores o las preocupaciones de sostenibilidad las que están impulsando la proliferación de las FFV .

Empecemos con lo básico. No hay cambios en el rendimiento del vehículo cuando usa etanol. No notará una diferencia en la aceleración o la potencia.

Las diferencias clave son la densidad de energía y las emisiones de CO2 (dióxido de carbono). Una densidad de energía más baja solo significa que hay menos energía en un galón de etanol que en la gasolina regular, por lo que tiene que quemar más para viajar la misma distancia que lo haría con gasolina.

Esto, a su vez, significa que tiene que quemar más combustible para moverse, y su vehículo en realidad libera más CO2 que con gasolina. Sin embargo, debido a que ese CO2 se derivó de una fuente vegetal en lugar del petróleo, (en teoría) simplemente lo está liberando de nuevo a la atmósfera, donde habría ido de todos modos cuando la planta se descompuso naturalmente. Aún así, la compatibilidad con el medio ambiente de las FFV es, en el mejor de los casos, poco clara.

La eficiencia del combustible es otra cosa por completo. Al igual que con todo lo relacionado con el kilometraje, aquí hay mucha variabilidad, pero el kilometraje por tanque cae entre un 15 y un 30 por ciento cuando se cambia a etanol. Y debido a que los combustibles de etanol generalmente tienen el mismo precio que el gas, en realidad podría gastar mucho más dinero, tal vez cientos de dólares por año, para moverse solo con etanol.

Teniendo en cuenta estos hechos, es posible que se pregunte por qué alguien construiría o compraría FFV. En los Estados Unidos, los estándares federales de economía de combustible promedio corporativa (CAFÉ) dictan que los fabricantes de automóviles deben ofrecer vehículos con un rendimiento mínimo de gasolina de 27,5 mpg (22,2 para camiones ligeros); de lo contrario, se enfrentan a fuertes multas.

Sin embargo, hay una laguna: si esas empresas construyen vehículos que queman etanol, no serán multadas tanto. Básicamente, es una estrategia del gobierno para alentar el uso de más etanol, lo que subsidia efectivamente a los agricultores estadounidenses y podría reducir potencialmente la dependencia estadounidense del petróleo extranjero.

En cuanto a los motores flexibles en sí, son una tecnología madura que no requiere habilidades ni adaptación por parte de los consumidores. Todo lo que necesita hacer es encontrar una de las miles de estaciones de servicio que ofrecen combustible E85, y su motor flexible lo llevará tan lejos como desee, solo que no tan lejos como lo haría si se llenara de gasolina.

Los FFV y E85 se están volviendo cada vez más comunes, por lo que los pros y los contras del modelo comercial del etanol se están mostrando en el mundo real para que todos los vean. A los productores de maíz les encantan las FFV porque crean una mayor demanda (y precios más altos) para su producto. Y algunos cabilderos ambientales ven al E85 como un trampolín hacia fuentes de combustible de combustión más limpia. Pero aún está por verse si el etanol puede hacer una mella seria a largo plazo en nuestra dependencia del petróleo extranjero.

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Fuentes