El motor de combustión interna (MCI) transformó la industria del transporte. Hoy en día, hay más de mil millones de automóviles en la carretera, y más del 99% de ellos funcionan con un MCI. Aunque los motores se han vuelto significativamente más limpios y eficientes en las últimas décadas, escándalos como el dieselgate, combinados con las crecientes preocupaciones sobre los efectos negativos de las emisiones en la salud humana y el medio ambiente, han dejado una gran mancha en el MCI.
Como resultado, los gobiernos de todo el mundo han propuesto prohibiciones para los vehículos diésel y de gasolina, con la intención de reemplazarlos por vehículos eléctricos de batería (VEB). Sin embargo, mientras que los VEB a menudo se presentan como la mejor y única solución para mitigar las emisiones de los vehículos, los VEB vienen con sus propios desafíos. El panorama del transporte actual es complicado y no existe una única solución «milagrosa».
Para combatir eficazmente las emisiones del transporte, el primer paso es evaluar el impacto de las tecnologías actuales. Con frecuencia, los VEB se etiquetan como «vehículos de cero emisiones» porque no emiten emisiones de escape. Pero mirar únicamente las emisiones del tubo de escape ignora la contaminación de otras fuentes, como la fabricación (especialmente de la producción de baterías) y la generación de electricidad para cargar los vehículos. Para obtener una estimación precisa del verdadero impacto ambiental de un vehículo, se debe considerar un análisis completo del ciclo de vida.
Con este enfoque, queda claro que la tecnología de propulsión con el menor impacto ambiental depende en gran medida de la región. Por ejemplo, en áreas donde la red eléctrica funciona principalmente con energía renovable, los VEB pueden demostrar una reducción en las emisiones en comparación con los vehículos MCI. Sin embargo, en muchas partes del mundo donde la electricidad todavía se genera principalmente a partir de combustibles fósiles, los vehículos MCI o los vehículos híbridos en realidad tienen un impacto ambiental menor.
Entonces, teniendo en cuenta estos factores, ¿Cómo crearemos una flota futura más limpia?
La respuesta está en un conjunto diverso de tecnologías. Dado que no existe una solución única para todos, una combinación de tecnologías permite que las soluciones se adapten a regiones y consumidores individuales. En muchas áreas, los vehículos híbridos son la forma más práctica y asequible de reducir las emisiones de inmediato. Y mientras que el soporte de una flota completamente eléctrica requiere la construcción de nueva infraestructura, los biocombustibles y los combustibles ofrecen el potencial para reducir significativamente las emisiones de la flota actual mientras se hace uso de la infraestructura disponible. De hecho, hacer coincidir el combustible con el diseño del motor es fundamental para la optimización del sistema de propulsión y actualmente es el enfoque de uno de los programas del Departamento de Energía de EE. UU.
Los MCI serán parte del transporte futuro durante las próximas décadas, por lo que es vital que continuemos invirtiendo en mejorar la tecnología. Todavía hay un potencial significativo sin explotar en los conceptos de MCI, ejemplificado en el SKYACTIV-X recientemente desarrollado por Mazda, que combina los beneficios de los motores de gasolina y diésel en un solo sistema de combustión.
Otro excelente ejemplo es el motor Achates Power, que combina una arquitectura de pistones opuestos con un ciclo de combustión de dos tiempos para lograr una mayor eficiencia y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Debemos continuar desarrollando el motor de combustión interna junto con varios niveles de tecnologías electrificadas. Si dejamos de invertir en MCI ahora, es posible que no tengamos una alternativa viable si los VEB futuros no cumplen con las expectativas.
Se debe permitir a la industria hacer uso de todas las tecnologías disponibles para cumplir mejor los objetivos establecidos por el gobierno, en lugar de soluciones impulsadas por políticas. Un enfoque equilibrado y diversificado impulsado por la ingeniería y la demanda de los consumidores es, en nuestra opinión, la forma más pragmática de reducir sustancialmente el impacto ambiental del transporte.
Fuente: Mechanical Engineering. Abril 2020.