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Estudio: motores calibrados para biocombustibles reducen emisiones, consumo de agua y el gasto en surtidor

Las mezclas altas de biocombustibles, junto con nuevos diseños de motores, podrían contribuir a una mayor reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, de los contaminantes del aire y del uso del agua durante las próximas tres décadas, según un estudio dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional Argonne, perteneciente al Departamento de Energía de EEUU.

El artículo, publicado en la revista Energy & Environmental Science, examinó el impacto potencial de diversificar la mezcla de combustibles de EEUU. para incluir proporciones mayores de biocombustibles y motores diseñados para usar estas mezclas. De esta forma, escriben los autores, los motores serían un 10 por ciento más eficientes en comparación con los que funcionan con combustible convencional.

«Es muy emocionante que la biomasa tenga el potencial de producir mezclas que pueden impulsar la economía de combustible», dijo la autora principal del estudio, Jennifer Dunn, quien es ingeniera química en Argonne. «Esto reduce las emisiones de gases de efecto invernadero por dos vías: menos consumo de combustible en general y una mayor proporción de combustible con una menor huella de carbono que la gasolina convencional por estar elaborado con biomasa renovable».

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La investigación está respaldada por la iniciativa Co-Optimization of Fuels & Engines (Co-Optima), que está dirigida conjuntamente por la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del DOE, la Oficina de Tecnologías en Bioenergías y la Oficina de Tecnologías de Vehículos. Como parte de Co-Optima, los investigadores están explorando combustibles y motores como variables de diseño dinámico que pueden trabajar juntas para aumentar la eficiencia y el rendimiento tanto en vehículos ligeros como en camiones.

El estudio utilizó modelos informáticos para analizar los impactos económicos y ambientales de la adopción generalizada de tres diferentes biocombustibles o combustibles derivados de la biomasa que se pueden mezclar con los convencionales: etanol, isopropanol y furano. El equipo incluyó a investigadores de Argonne, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del DOE, y Lexidyne, una empresa de análisis de datos con sede en Colorado.

Los resultados mostraron que de 2025 a 2050, las emisiones acumuladas de gases de efecto invernadero serían de un 4 a un 7 por ciento más bajas para el sector del transporte de servicio liviano en comparación con un caso habitual. A partir de 2050, las reducciones de emisiones podrían alcanzar el rango del 7 al 9 por ciento. El consumo de agua disminuiría entre un 3 y un 4 por ciento y los niveles de partículas pequeñas y peligrosas conocidas como PM2.5  serían un 3 por ciento más bajas en el período 2025 a 2050.

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«Este análisis nos mostró que los vehículos con motores co-diseñados con estos combustibles que mejoran el consumo pueden ser atractivos para los conductores y llegar a nuestras carreteras», dijo Dunn, dado que no solo conducirán a niveles más bajos de gases de efecto invernadero, aire contaminantes y uso del agua, sino también para reducir el gasto en combustible.

La evolución de la flota de EEUU. para incluir diseños de motores más avanzados co-optimizados para aprovechar las mezclas de biocombustibles podría respaldar entre 278.000 y 1,7 millones de empleos más al año, según el análisis, según la velocidad y el alcance de la ampliación. Esta transformación llevará tiempo, dijo Dunn, «así que tenemos que mantener el rumbo con el desarrollo de estas tecnologías y su introducción en las opciones de vehículos que tienen los consumidores».

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