viernes, 14 de enero de 2011

combustibles vehiculares

LOS COMBUSTIBLES
VEHICULARES Y EL FUTURO

En 50 años las reservas de combustibles fósiles se habrán agotado. No mas nafta, no mas gas oil, no mas GNC... no mas guerras por usurpar el subsuelo de los países que hoy todavía tienen... no mas pretextos por invadirlos... Exhaustos los surtidores que hoy conocemos y que en solo 200 años suministraron lo que la naturaleza forjó en nada menos que 300 millones de años. ¿Qué pasará entonces? 
  La preocupación es grande pero solo parcial. La electricidad estacionaria, derivada de las renovables, seguirá existiendo. Seguiremos enchufando la plancha y el televisor porque en los enchufes encontraremos electricidad, proveniente de las usinas hidroeléctricas, nucleares y eólicas. De las tres una sola es telúrica, con orígenes en las propias raíces de nuestro planeta. Las otras dos son el resultado de la radiación solar arribada al planeta, al igual que los combustibles fósiles no renovables. Infinita, inconmensurable. Nadie, excepto el sol, nos ha ayudado en este trance. La generosidad es amplia. 12700 veces mas que lo que necesitamos es la cuenta a la fecha. ¿Parece mucho, verdad?. Sin embargo un simple cálculo exponencial nos permite afirmar que con un crecimiento vegetativo y de consumo per capita del 5 % dentro de 192 años esas 12700 veces se habrán transformado a tal punto que la misma energia disponible será la consumida. Volvamos a mediados del presente siglo que para hablar del 2200 tenemos mas tiempo. Supongamos que los mecanismos de transformación de la energia de los hidrocarburos siguen siendo los mismos. Al motor tradicional de ignición por chispa, conocido como naftero, lo podremos alimentar con biocombustibles, por ejemplo con metanol, resultado de desdoblar azucares de caña o remolacha azucarera, tal cual lo hacen nuestros vecinos brasileros. Al motor diesel con biodiesel, el mismo aceite de fritura bien filtrado que usan los fabricantes de papas fritas después de haberlo utilizado en su industria. No es una utopía. Ya existe como alternativa en la actualidad y si no se usa todavía es por un problema económico y no técnico. Sin embargo, recordemos que el 80% de la energia utilizada actualmente proviene de los fósiles. Reemplazar semejante porcentaje no será fácil con los biocombustibles. ¿Qué otra alternativa nos queda? La expectativa esta centrada en el Hidrógeno pero tampoco será facil. Hoy día los métodos de obtención del mismo están íntimamente relacionados con los fósiles: el principal proceso se basa en la acción del agua sobre el carbón incandescente y el segundo en la reacción de hidrocarburos gaseosos, ejemplo propano, en presencia de vapor de agua y catalizadores. Como es obvio, los dos procesos deberán descartarse ante el agotamiento. Como único proceso razonable quedará la disociación del agua por medio de la electricidad. Pero para producir las grandes cantidades necesarias para reemplazar la nafta y el gasoil no podremos echar mano a la electricidad estacionaria producida a tal efecto sino que se deberá pensar en incrementarla  a tal punto de reemplazar no solo la relativa a los combustibles vehiculares sino también la destinada a otras falencias como por ejemplo la fabricación de fertilizantes cuya exigencia se incrementará geométricamente como resultado de la necesidad del aumento de vegetales destinados a biocombustibles. Descartado el automóvil eléctrico accionado a baterías, imposible de justificar por su elevada relación de peso de combustible frente a la energia acumulada ( 3500 Kg equivalente a 7 Kg de nafta); su bajo rendimiento, inferior al 50 % respecto del motor común; el lento proceso de reposición de la carga y  la limitada vida útil de las baterías y contaminación ambiental de sus  desechos.
Un nuevo concepto, aun en desarrollo e investigación, con excelentes perspectivas futuras, es el automóvil eléctrico pero con su propio generador de electricidad abordo.

En lugar de baterías imaginemos un conversor de la energia química del hidrógeno en electricidad, obviando el paso de transformación mecánico /eléctrico tradicional, utilizado  en la actualidad. Tratemos de entender la situación actual. Hoy día el grupo electrógeno tradicional toma el combustible, lo transforma en movimiento y mediante un alternador acoplado al motor a combustión interna lo convierte en electricidad. La mencionada alternativa en investigación, llamada celda de combustible,convierte la energia química del combustible hidrógeno directamente en electricidad salteando el primer paso, es decir prescindiendo del motor a explosión.

Con una relación de peso a potencia razonable, permite utilizar el motor eléctrico sin necesidad de baterías recargables y con un rendimiento muy superior al resultante del grupo motor alternador, alrededor del doble del mismo. El costo actual es prohibitivo, del orden de 20 u$s/w frente a menos de 0,3 u$s/w  de un grupo electrógeno pero es de esperar que la fabricación en serie posibilite la competencia con los sistemas actuales en merito a las ventajas que tiene frente a ellos.
Acompañamos un infograma de por si elocuente que compara ambos sistemas de generación de electricidad.


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Ing. Enrique O.Nielsen

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