Un joven ingeniero de origen indio, Vikrant Subhash Pawar, ha diseñado una moto que funciona con una mezcla de hidrógeno y etanol. Este invento ha sido seleccionado para el prestigioso concurso James Dyson Award.
La motocicleta de Pawar no solo promete reducir significativamente las emisiones de gases contaminantes, sino que también busca ser una alternativa sostenible y eficiente frente a los combustibles fósiles más tradicionales.
Características del prototipo
La moto de Pawar se alimenta de un combustible compuesto por hidrógeno y etanol, derivado del agua y la caña de azúcar.
El etanol se obtiene mediante la fermentación del jugo de caña, mientras que el hidrógeno se produce a través de la electrólisis del agua, usando agua «0-TDS» y hidróxido de potasio como electrolitos. Este proceso implica la separación de los átomos de oxígeno e hidrógeno mediante corriente eléctrica.
Con una velocidad máxima entre 70 y 75 km/h, este vehículo es capaz de recorrer entre 50 y 55 km por litro de combustible. Su desarrollo ha llevado dos años, culminando en un diseño que no solo es eficiente en términos de consumo, sino también en términos de sostenibilidad.
Funcionamiento y eficiencia energética
Pawar ha realizado modificaciones específicas en el motor y el carburador para adaptarlos a este nuevo tipo de combustible.
La moto usa un motor de combustión interna de 100 cm3 de cuatro tiempos y un carburador especializado para gestionar el etanol. Tras el arranque con etanol, un alternador produce electricidad de 12V 3A, necesaria para generar hidrógeno gaseoso que se mezcla con el etanol en la cámara de combustión. El poder calorífico de esta mezcla es de 34,78 kJ/g, y para su diseño, Pawar ha empleado placas de acero inoxidable 316L.
Proceso de producción del combustible
A diferencia de la gasolina, el combustible de hidrógeno-etanol es menos perjudicial para el medio ambiente.
El etanol, proveniente de fuentes vegetales, se considera renovable. Su producción implica la molienda y filtración de la caña de azúcar para obtener jugo, seguido de un proceso de fermentación y destilación que concentra el etanol a más del 95%, partiendo de una solución que contiene entre un 10 y un 15% de este compuesto.
Antes de su uso, el etanol se somete a pruebas para asegurar una pureza del 99,98%. Por su parte, el hidrógeno se produce sin necesidad de fuentes de energía externas, más allá del agua utilizada.
Cómo funciona un motor de hidrógeno y etanol
El motor de la moto funciona con una mezcla de hidrógeno y etanol combina las características de los motores de combustión interna tradicionales con la tecnología de combustibles alternativos. Así funciona:
- Mezcla de Combustibles: En este tipo de motor, el hidrógeno y el etanol se utilizan como combustibles. El etanol se obtiene generalmente de fuentes renovables como la caña de azúcar o el maíz, a través de un proceso de fermentación. El hidrógeno puede producirse mediante varios métodos, incluyendo la electrólisis del agua.
- Inyección y Mezcla: El motor inyecta una mezcla de hidrógeno y etanol en la cámara de combustión. Esta mezcla puede variar en proporciones, dependiendo del diseño específico del motor y de las condiciones de funcionamiento.
- Combustión: Al igual que en un motor de gasolina tradicional, la mezcla de hidrógeno y etanol se enciende dentro de la cámara de combustión. Esto puede hacerse mediante una bujía (en motores de encendido por chispa) o a través de la compresión (en motores de encendido por compresión).
- Generación de Energía: La combustión de la mezcla de hidrógeno y etanol produce una expansión de gases que impulsa los pistones del motor. Este movimiento se transfiere al cigüeñal, generando así la energía mecánica necesaria para mover el vehículo.
- Emisiones: Una de las ventajas de usar hidrógeno junto con etanol es la reducción de emisiones contaminantes. La combustión del hidrógeno produce principalmente agua como subproducto, mientras que el etanol, al ser un combustible más limpio que la gasolina, produce menos emisiones nocivas.
- Eficiencia y Rendimiento: Los motores que utilizan hidrógeno y etanol pueden ser diseñados para optimizar la eficiencia del combustible y el rendimiento. El hidrógeno puede proporcionar una mayor eficiencia de combustión, mientras que el etanol puede ayudar a mejorar la potencia y la autonomía del vehículo.
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