Por un futuro neutro en CO2

Combustibles
del futuro

Los motores DEUTZ se utilizan en muchas aplicaciones diferentes en todo el mundo. La calidad del combustible es decisiva para la vida útil de los motores DEUTZ y para la minimización de los costes de mantenimiento. El combustible también desempeña un papel clave en la determinación de las emisiones producidas por los modernos motores de combustión.

Combustibles del futuro

Debido a su elevada carga útil y a sus largos periodos de funcionamiento, los grandes tractores y la maquinaria de construcción requieren fuentes de energía con una alta densidad energética y tiempos de repostaje cortos. Además, el funcionamiento neutro en CO2 de los motores de combustión será crucial en el futuro debido a los objetivos más estrictos de protección del clima, lo que puede lograrse utilizando combustibles alternativos, los llamados re-combustibles.

Los reCombustibles se producen a partir de energías renovables. Entre ellos se encuentran el hidrógeno, los hidrocarburos producidos sintéticamente y los biocombustibles avanzados, tal y como se definen en la RED II (Directiva de Energías Renovables). Los biocombustibles avanzados utilizan materias primas que no compiten con los cultivos alimentarios.

Por ejemplo, los motores diésel pueden utilizar HVO (aceite vegetal tratado con hidrógeno), que se produce sin recursos fósiles mediante la hidrogenación de residuos biogénicos sostenibles. Esto puede reducir significativamente las emisiones contaminantes y de CO2 hasta en un 95%.

Por otra parte, el funcionamiento neutro de los motores desde el punto de vista del CO2 es incluso posible en el futuro con los llamados e-combustibles. Los e-combustibles son combustibles sintéticos producidos a partir de hidrógeno y dióxido de carbono mediante electricidad. Los combustibles sintéticos se diferencian de los convencionales por el proceso de producción y el cambio resultante en su estructura química. Pueden proceder de fuentes renovables y se conocen como RFNBO (Renewable Fuels of Non-Biological Origin).

Panorama de los distintos tipos de combustibles

Combustibles convencionales

Los gasóleos parafínicos se producen a escala industrial mediante el proceso Fischer-Tropsch a partir de gas de síntesis. Básicamente, este proceso puede utilizar materias primas fósiles como el gas natural (GtL - gas-to-liquid) o la biomasa (BtL - biomass-to-liquid).

En el futuro, el mismo proceso se utilizará para producir eDiesel utilizando hidrógeno producido regenerativamente y CO2 procedente de procesos de combustión o del aire, lo que permitirá el funcionamiento neutro en CO2 de los motores de combustión. Actualmente, mediante la hidrogenación de residuos biogénicos sostenibles que contienen aceite residual, se produce una gran parte del combustible parafínico como HVO. Estos combustibles denominados XtL se caracterizan no sólo por la reducción de las emisiones de CO2, sino también por unas emisiones más bajas (NOx, partículas) y una mejor calidad del combustible en cuanto a comportamiento en frío y estabilidad a la oxidación en comparación con el gasóleo convencional.

El combustible / HVO producido de esta manera cumple con las especificaciones de la norma EN 15940 o ASTM D975. DEUTZ tiene casi todas las series hasta la UE V y EE.UU. Tier 4 normas de emisiones. Debido a su composición, estos combustibles también se pueden mezclar con diesel fósil en cualquier proporción. El uso de HVO en todos los motores existentes es prácticamente una cuestión de rutina y puede - en el futuro complementado con eDiesel - hacer una contribución decisiva a la defosilización de los motores diesel.

El gasóleo es una mezcla de hidrocarburos. La calidad del combustible varía mucho de un país a otro. En países como EE.UU., Japón o la Unión Europea, los combustibles diésel están optimizados para responder a los retos particulares de las bajas emisiones y el uso de sistemas de postratamiento de los gases de escape. En otros países, sin embargo, sigue habiendo combustibles de menor calidad (contenido de azufre, lubricidad, contaminación y número de cetano como medida del comportamiento de la combustión).

Combustibles alternativos

El biodiésel o FAME (éster metílico de ácidos grasos) es un aceite vegetal transesterificado que se ha adaptado a las propiedades del gasóleo. En Europa, el aceite de colza suele ser la materia prima base, por lo que se suele utilizar el término éster metílico de colza (EMC). Además, los aceites usados reciclados también se utilizan como materia prima a gran escala.

En Europa, pero también en muchos países no europeos como EE.UU., México, Brasil, Argentina, Malasia e Indonesia, el biodiésel se utiliza principalmente como mezcla de gasóleo y biodiésel hasta un 40%, pero en algunos casos también como combustible puro.
Todos los motores DEUTZ en Europa y EE.UU. están homologados para funcionar con los siguientes combustibles estándar según EN 590 y ASTM D975, que permiten mezclas de hasta el 7% y el 5% respectivamente. Además, existen muchas homologaciones para motores Tier 4, EU IV y V para mezclas de biodiésel superiores (por ejemplo, EN 16734 / EN 16709 / ASTM D7467) y para combustibles puros según EN 14214.

El gas licuado de petróleo (GLP) es una mezcla de propano y butano que es líquida a temperatura ambiente y baja compresión (< 10 bar). Las principales ventajas del GLP son la alta densidad energética en el depósito de gas y la reducción de las emisiones de CO2 durante la combustión en el motor en comparación con los motores diésel de tamaño similar. El GLP suele producirse durante el refinado del petróleo crudo. También se produce durante la producción de HVO (aceites vegetales hidrotratados) como Bio-LPG o, en el futuro, como ePropane con un potencial de emisión de gases de efecto invernadero muy bajo.

El principal componente del gas natural es el metano. Dependiendo de cómo se almacene, transporte y reposte el gas natural, se habla de GNC (gas natural comprimido) o GNL (gas natural licuado) cuando el gas natural se licua por enfriamiento severo y puede permanecer líquido en un recipiente de almacenamiento. Debido a su combustión limpia y a sus menores emisiones de CO2 en comparación con los motores diésel de potencia comparable, el gas natural se ha convertido en los últimos años en un combustible cada vez más popular para los motores de combustión interna. Además de las fuentes de gas fósil, el metano también puede producirse fermentando biomasa o metanizando hidrógeno renovable con CO2. Esto se conoce como biometano o e-metano.

El hidrógeno se produce por electrólisis utilizando electricidad renovable. Una forma de utilizar el hidrógeno para el transporte es producir combustibles sintéticos gaseosos y líquidos. A continuación, el hidrógeno se utiliza como producto intermedio en la producción de metano sintético (power-to-gas metano/PtG metano) o eFuels (también power-to-liquids/PtL).

El HVO (aceite vegetal hidrotratado) es un combustible renovable que contribuye a la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles, así como a la reducción de las emisiones de CO2 en el sector del transporte. Se puede utilizar en casi todos los motores DEUTZ modernos sin modificaciones y ofrece una alternativa sostenible a los combustibles fósiles. Se puede utilizar en mezclas sin restricciones. Normalmente, las gasolineras públicas utilizan mezclas con hasta un 26% de HVO en gasóleos que cumplen la actual norma EN 590 sobre gasóleos.

La intensidad de carbono del propano renovable -o el carbono emitido por cada unidad de energía que produce- es menor que la del propano convencional porque se produce a partir de fuentes biológicas o renovables. Puede fabricarse a partir de diversas materias primas renovables. La forma más común de propano renovable hoy en día es un subproducto del gasóleo renovable (HVO) y combustible de aviación sostenible fabricado principalmente a partir de aceites vegetales y vegetales, grasas animales o aceite de cocina usado. Al ser molecularmente idéntico al propano convencional, puede utilizarse en los motores con propano existentes sin ninguna modificación.