Tecnología de las centrales térmicas para reducir el consumo de los coches

Un equipo de investigadores del Instituto CMT-Motores Térmicos de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) 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 on line, según ha informado la institución académica en un comunicado.

Según ha explicado el investigador Vicente Dolz, en las calderas de una central térmica se generan gases a temperaturas muy elevadas que se aprovechan para producir electricidad --en una turbina--. En la actualidad, esta tecnología, con diferentes fluidos de trabajo, 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 ya 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", ha apuntado 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.

Dolz ha explicado que tratan de demostrar que estos ciclos "serían una solución tecnológica 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 desperdiciándose. Nuestro objetivo es poder aprovecharlo, generando un ciclo a escala bien para producir electricidad, bien para mover una máquina expansora que esté acoplada al eje del motor y le proporcione una potencia adicional", ha agregado.

Al disponer de esa energía extra, se podría reducir la cantidad de combustible que quema el motor manteniendo la misma potencia mecánica. Según el estudio teórico desarrollado por los investigadores, aprovechando toda la energía calorífica desperdiciada en un motor Diesel de 12 litros de cilindrada, con estos ciclos se podría conseguir hasta un 12 por ciento de ahorro en el punto de funcionamiento óptimo 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.

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