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El etanol (alcohol etílico) es un hidrocarburo que se
puede obtener en mayor o menor medida de cualquier materia orgánica;
es el mismo alcohol que consumimos en bebidas fermentadas o
destiladas. El principal productor mundial es Brasil, que lo
extrae principalmente de caña de azúcar. El principal
productor Europeo es España. La empresa Abengoa tiene
tres plantas de producción en España (de trigo o de cebada).
El poder calorífico del etanol es aproximadamente
un 60 por ciento del que tiene la gasolina. En este caso,
esta desventaja provoca un aumento del volumen de combustible
de un 30 por ciento, aproximadamente. En masa, esa diferencia
de consumo no es tan grande, porque el etanol es menos denso
que la gasolina. Con todo, la emisión de CO2
por el tubo de escape es algo mayor que la que tiene un coche
de gasolina o gasóleo.
Las emisiones de CO2 del 9-5 que se
consideran (42 g/km) son las que proceden de la gasolina que
lleva el carburante E85. Se entiende que, aunque el 9-3 BioPower
emite mucho más CO2, ese gas
no se añade a la atmósfera porque lo absorbieron
las plantas que produjeron el combustible. El CO2
no es tóxico pero posiblemente provoca un aumento de
la temperatura del planeta, porque crea efecto invernadero.
La
desventaja en el poder calorífico del etanol la compensan
en parte dos factores favorables: uno, tiene una resistencia
a la detonación mucho mayor; el índice de octano
del E85 es 104 (con un 15 por ciento de gasolina de octano
95). El otro es una menor relación estequiométrica
(6,7 contra 14,7 a 1).
Debido a su mayor índice de octano, un motor de etanol
puede tener más relación de compresión,
funcionar con un encendido más avanzado o ambas cosas.
Estas dos cualidades son muy interesantes para un motor turboalimentado,
cuyo principal inconveniente es el rendimiento en carga parcial.
En este caso, la relación de compresión es la
misma que la del motor de gasolina (9,3 a 1), a pesar de que
la presión del turbocompresor es mucho mayor. También
hay una diferencia en el avance del encendido.
El hecho de que la relación estequiométrica
sea menor significa que el motor debe aspirar menos aire para
quemar el mismo carburante. Por tanto, se pueden utilizar
motores de pequeña cilindrada con buenos resultados.
Desde el punto de vista de la construcción del motor,
el etanol requiere materiales especiales en todo el sistema
de conducción del carburante: depósito, bomba
tuberías y conexiones. Es incompatible con el cobre
y con el aluminio; todas las tuberías metálicas
son de acero inoxidable. Ciertos polímeros utilizados
en tubos flexibles también son incompatibles con etanol.
Dado que el E85 no tiene ninguna capacidad lubricante, requiere
unos asientos de válvula especiales, que resistan el
roce.
Uno de los problemas que deben resolver quienes proyectan
el motor es el arranque en frío. El etanol requiere
tres veces más calor para evaporarse que la gasolina
y, por tanto, en un ambiente muy frío la carburación
no es posible porque no se llega a evaporar del todo. El motor
del 9-5 BioPower necesita unos calentadores específicos
para facilitar el arranque. La razón por la que es
preciso utilizar un carburante con un 15 por ciento de gasolina
es precisamente que, con etanol puro, sería muy difícil
arrancar el motor en ciertas condiciones.
El
motor del BioPower da 180 CV de potencia máxima
y 280 Nm, 30 CV y 40 Nm más el motor de 2,0 l turboalimentado
en el que está basado. En parte, este aumento en la
potencia se debe a que la presión máxima absoluta
del turbocompresor es 1,95 en lugar de 1,45 bar.
Hay un margen amplio para mejorar el rendimiento del motor
de etanol. Actualmente, los motores capaces de funcionar con
E85 son motores de gasolina adaptados. En un futuro próximo
habrá motores específicamente diseñados
para funcionar con E85 e incluso con E100 (etanol puro, sin
mezclar con gasolina).
Este tipo de motores tendrán una potencia específica
mayor, ya que no será necesaria una cilindrada grande
debido a la relación estequiométrica del etanol.
Saab estima que un motor de 1,6 l de cilindrada podrá
dar la potencia de un 2,0.
El problema del arranque en frío será más
fácil de solucionar porque estos futuros motores tendrán
inyección directa. En parte gracias a esto, será
posible utilizar E100. Saab ha mostrado un motor capaz de
funcionar con E100 en el prototipo
Aero X; es el V6 turboalimentado de 2,8 l que lleva el
9-3
V6 2.8T Aero, pero con una potencia máxima de 400
CV.
El paso siguiente es un híbrido de motor eléctrico
y de etanol. La ventajas patentes de un vehículo híbrido
(recuperación de la energía en retención
y frenada, parada del motor cuando el motor se detiene y uso
de la energía eléctrica para suplementar la
aceleración del motor térmico) se combinarían
así con un vehículo que consume un combustible
renovable. La combinación de un motor de etanol, pequeño
y con buena potencia específica, con un sistema híbrido
que limite el consumo de carburante y aumente la autonomía
puede ser particularmente ventajosa.
Saab ha desarrollado un prototipo de este tipo, montado sobre
un 9-3 Cabrio. Tiene un motor de cuatro cilindros con inyección
directa capaz de utilizar E100, con 2,0 l de cilindrada y
260 CV de potencia máxima. Más
información sobre el alcohol como carburante.
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