•  I
• a · A  I
• Accessibilitat  I
• Mapa web  I
• Cercar  I
• Directori

• ::  Sign in :: 

Un equip d'investigadors de l'Institut CMT-Motors Tèrmics de la Universitat Politècnica de València (UPV) ha ideat un nou motor que redueix l'impacte mediambiental dels camions de mercaderies que més circulen per les carreteres europees, els que pesen entre 18 i 25 tones.

Des dels seus laboratoris, els investigadors proposen una nova configuració que conjuga beneficis dels híbrids i la combustió dual-fuel (dièsel-gasolina), i els resultats de les primeres proves teoricoexperimentals, recentment publicats en la revista Energy Conversion and Management, són concloents: en comparació amb el dièsel, la tecnologia proposada pels investigadors del CMT-Motors Tèrmics UPV redueix els nivells d'òxid de nitrogen (NOx) i sutja un 92% i un 88%, respectivament, i les emissions de diòxid de carboni (CO2) en l’escapament un 15% -fins als 52 g/tkm (gram per tona i quilòmetre)-, que s’avança així a l'exigent normativa anticontaminació aprovada per a 2025.

Uns resultats “més que positius”

Antonio García, professor titular d'universitat i investigador al CMT-Motors Tèrmics, afirma que l'objectiu del treball “era avaluar el potencial tecnicoeconòmic de la tecnologia híbrida en paral·lel aplicada al costat de la tecnologia dual-fuel com a alternativa a l'electrificació pura per a aconseguir la dràstica reducció de les emissions de CO2 necessària per a 2025, ja que, en cinc anys, aquests camions han d'emetre un 15% menys de diòxid de carboni. I les xifres que hem obtingut, tant de diòxid de carboni com d'uns altres dels contaminants més nocius dels motors de combustió, han sigut més que positius”.

Màxima eficiència, menor contaminació

La conjunció de totes dues tecnologies, combustió dual-fuel i arquitectura híbrida, permet maximitzar-ne els beneficis de cadascuna. “L'assistència elèctrica”, assenyala García, “evita l'ús del motor tèrmic en condicions de baixa eficiència. Al seu torn, la inclusió del motor tèrmic en el sistema complet permet obtenir vehicles econòmicament viables en comparació amb els purament elèctrics, i relativament nets”.

En aquest sentit, l'investigador del CMT-Motors Tèrmics UPV remarca que la tecnologia de combustió dual-fuel híbrida en paral·lel permet reduir més del 90% les emissions de NOx respecte a l'operació dièsel, amb nivells de sutja quasi nuls. D'altra banda, l'optimació dels components elèctrics permet operar al motor tèrmic en les zones de més rendiment, amb un consum de combustible un 13% menor que el vehicle dièsel convencional.

“A més d'aquesta proposta de nou motor”, afegeix, “estem treballant en l'ús de combustibles alternatius, com són els e-fuels, per a maximitzar el benefici d'aquesta tecnologia en termes d'anàlisi de cicle de vida del CO2, i anticipar-nos així a possibles canvis en la futura normativa”.

Simulació numèrica

D'altra banda, Santiago Martínez, investigador també del CMT-Motors Tèrmics UPV, destaca la importància de les simulacions per ordinador en el treball de dimensionament dels diferents components elèctrics per a ser emprats en l'arquitectura híbrida en paral·lel al costat del sistema de combustió dual-fuel. En aquest aspecte, la simulació numèrica ha sigut un dels pilars per a la consecució dels resultats de l'estudi en un període de temps relativament curt.

“Per a aquest treball”, indica Martínez, “s'ha desenvolupat un model virtual del vehicle original, amb funcionament dièsel convencional, i s'ha validat fent ús de dades experimentals obtingudes en el camió mateix per l'empresa Volvo. Després d'això, duem a terme l'optimació dels diferents components elèctrics; és a dir, motor, generador i bateria, tenint en compte cicles de conducció reals en què el camió desenvoluparia la seua activitat. Aquesta metodologia permet reduir moltíssim la quantitat d'assajos experimentals i, per tant, el cost de desenvolupament d'una determinada tecnologia”.

La producció a gran escala de camions elèctrics haurà d'esperar

Finalment, Javier Monsalve, un altre dels membres de l'equip del CMT-Motors Tèrmics UPV, explica que, per a determinar el potencial d'aquesta tecnologia respecte a l'actual, és necessari avaluar-ne el cost tenint en compte dos factors principals: el preu de les bateries i el possible estalvi en termes de penalització per excés d'emissions de CO2.

En aquest sentit, els investigadors han tingut en compte en la seua anàlisi tant el preu actual de les bateries (~176 €/kWh), com la seua previsió per a 2025 (~100 €/kWh), a més de la penalització econòmica aplicada als fabricants de camions en cas de no complir amb el límit de CO2 en 2025, que serà de 4250 € per g/tkm.

Analitzant l'anterior, Monsalve conclou que la tecnologia híbrida dual-fuel per a camions de 18 a 25 tones “presenta els seus majors beneficis fent ús de bateries de capacitat reduïda (fins a 10 kWh). L'ús de paquets de bateries més grans incrementaria substancialment el cost total del vehicle. I si la veritat és que aquest es podria reduir amb la previsible caiguda de preu de la tecnologia liti-ió durant els pròxims anys, fins llavors, serà difícil veure camions purament elèctrics produïts a gran escala”.

Volvo Group Trucks Technology i Aramco Overseas Company

Al costat del CMT-Motors Tèrmics de la UPV, en l'estudi han participat també les empreses Volvo Group Trucks Technology (França) i Aramco Overseas Company (França), amb les quals CMT-Motors Tèrmics de la UPV treballa des de fa més d'una dècada.