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lunes, 12 de abril de 2021

El combustible sintético puede salvar al motor térmico...

COMBUSTIBLE SINTÉTICO....Los combustibles sintéticos podrían permitir a los fabricantes seguir produciendo vehículos con motores térmicos respetando las normas medioambientales.

Los combustibles sintéticos, también llamados "gasolina sintética" o "e-fuel" son energía producida químicamente de forma artificial a partir del CO2. En pocas palabras (los ingenieros perdonarán esta popularización simplista), se trata de combinar dióxido de carbono con hidrógeno. Por lo tanto, este combustible ya no es de origen petrolero, lo que le otorga el estatus de producto limpio. La fabricación de combustible sintético se lleva a cabo en el laboratorio o en fábricas que funcionan con energía eólica.

Esta tecnología no es nueva. Durante la Segunda Guerra Mundial, el ejército alemán ya había desarrollado combustibles sintéticos para compensar la falta de petróleo disponible. El enfoque tenía un volumen limitado pero había dado satisfacción. Después de la guerra, la abundancia de petróleo y la falta de consideración ecológica habían puesto fin a esta alternativa.

Todo el mundo sabe que en los últimos años, la presión de las normas medioambientales ha llevado al sector de la automoción a avanzar hacia el diseño de vehículos limpios. El fenómeno es global y, en Europa, los estados se han comprometido a reducir drásticamente las emisiones de CO2 y material particulado. Para apoyar este cambio, se han incrementado los incentivos fiscales o las sanciones para motivar o disuadir a los consumidores.

En Francia, las sanciones ecológicas más altas se traducen en un aumento de precio, que duplicará el precio de los vehículos afectados durante los próximos dos años. En consecuencia, los automóviles deportivos con motores térmicos están condenados y los fabricantes están renunciando a ellos. Así, los compactos deportivos como el Renault Megane RS o el Peugeot 208 GTI ya no están en el catálogo de estas marcas. Además, las grandes ciudades han decidido por su parte limitar o incluso prohibir el acceso a sus centros a los vehículos más contaminantes estableciendo Zonas de Baja Emisión.

Por lo tanto, los fabricantes se han volcado, con diferente velocidad y resignación, hacia híbridos y eléctricos. Las inversiones ascienden a miles de millones y provocan cambios profundos. Estamos hablando de la tercera revolución industrial. Algunas marcas incluso han anunciado que sus gamas completas solo se ofrecerán en híbrido-eléctrico o totalmente eléctrico, a corto plazo. Este es particularmente el caso de Volkswagen o Jaguar. Todo el mercado se ve afectado, desde los coches urbanos hasta los coches de lujo. Se han explorado todas las vías: gestión electrónica del consumo de combustible, mejora de la aerodinámica, reducción del tamaño del motor, reducción de la cilindrada, etc. Pero no son suficientes para cumplir plenamente con los estándares, especialmente porque el peso de los vehículos ha seguido aumentando debido a equipos de seguridad y confort. El segmento de SUV (vehículo utilitario deportivo), popular entre los clientes durante varios años, ahora está castigado por un nuevo método de cálculo de penalizaciones basado en el peso del vehículo.

Por lo tanto, se había vuelto inevitable que todos los fabricantes recurrieran a los híbridos eléctricos. O para ofrecer una movilidad compatible con las limitaciones reglamentarias y satisfacer las necesidades de los consumidores, o para compensar la potencia insuficiente de los motores térmicos añadiendo un motor eléctrico. Esto permite que ciertos "superdeportivos", como Mac Laren, por ejemplo, alcancen un poder acumulativo considerable mientras se benefician de impuestos favorables.

Aunque sigue siendo cara, la oferta híbrida eléctrica premium está ganando cada vez más clientes. En Francia, su participación de mercado pasó del 7,6% en 2019 al 21,5% en 2020, mientras que la de térmicos a nafta cayó más de 10 puntos, 58 a 47%, y el Diésel 4 puntos, 34 a 30% (Fuentes CCFA - Comité Francés de Fabricantes de Automóviles ). En menos de 20 años, el Diésel habrá pasado del 60 al 30%. En 2020, se matricularon cerca de 450.000 vehículos híbridos-eléctricos

Las compañías petroleras estiman que hay alrededor de mil millones de vehículos térmicos en el planeta y que no pueden ser reemplazados repentinamente. Además, no todos los países están igualmente preocupados por el medio ambiente. El híbrido-eléctrico tampoco es del todo virtuoso, porque sus métodos de producción, incluidas las baterías, no están exentos de críticas. También está la cuestión del reciclaje de estas baterías. Finalmente, como hemos dicho, a pesar de las ayudas gubernamentales, la compra de un vehículo limpio sigue siendo cara. Los fabricantes están intentando bajar los precios, como Dacia que ofrece su modelo Spring a 16.800 euros, excluyendo el bono ecológico (12.400 una vez descontado), pero con prestaciones y prestaciones muy limitadas.

A pesar de cierto clima de autofobia, la gente sigue amando el automóvil. La asistencia a ferias, el público a los eventos deportivos y la distribución de la prensa especializada, muestran un interés permanente, incluso pasión en muchos casos. En particular, les gusta el sonido de los motores y se sienten frustrados al escuchar solo unos pocos silbidos cuando pasa un vehículo eléctrico. Las carreras de fórmula electrónica no tienen el mismo atractivo que sus contrapartes térmicas; y esto no pasa desapercibido en los cada vez más fabricantes que ofrecen una función que restaura el ruido convencional. Una paradoja menor ...

Sin embargo, el motor de combustión, codicioso y contaminante está condenado, nadie lo discute hoy. Por tanto, se estudian soluciones alternativas que aúnen lo mejor de ambos mundos. Y aquí está el regreso del combustible sintético.

El automovilismo, y en particular la Fórmula 1, siempre ha servido como laboratorio de nuevas tecnologías, que luego se pueden adaptar a los coches “de la gente común”. Los últimos acuerdos de la FIA (Federación Internacional del Automóvil) prevén una nueva generación de motores para 2025. Sobre la base de la observación de que los autos de carreras actuales, equipados con componentes electrónicos, motores híbridos y de recuperación de energía imponen limitaciones de gran desarrollo y presupuestos astronómicos, todos los jugadores están muy interesados en el potencial de los combustibles renovables. Ya sea energía "bio" o sintética, tienen la ventaja de ser utilizables sin grandes modificaciones de la tecnología actual, y constituyen una evolución específica del motor de combustión. Su producción puede diseñarse a partir de fuentes solares o eólicas, dando así al ciclo productivo global un valor añadido en términos medioambientales, mucho más virtuoso que el de la fabricación de baterías. Las compañías petroleras son naturalmente muy sensibles a este posible desarrollo, al igual que los fabricantes que buscan equilibrar su dependencia de todo lo eléctrico.

Porsche, BMW y Audi ya se han comprometido a estudiar esta opción y están invirtiendo en consecuencia, forjando asociaciones con fabricantes de equipos como Siemens y Bosch. Estas marcas son histórica y culturalmente innovadoras. Desarrollaron la sobrealimentación en los autos de producción en la década de 1970 (BMW y Porsche Turbo), la tracción a las 4 ruedas en los deportivos y de turismo desde la década de 1980 (Audi Quattro). También es Audi quien hizo triunfar el Diésel en resistencia en la década de 2000 (victorias en las 24 Horas de Le Mans), y Porsche en híbrido en la década de 2010. Audi también está trabajando en el hidrógeno al anunciar un regreso a Le Mans en 2022 con este motor. .

Por lo tanto, los alemanes están en todos los frentes, también desarrollando una gama híbrida eléctrica o totalmente eléctrica. Es una forma de seguir siendo líder y eficiente, así como de darse todas las oportunidades para desarrollar la empresa de forma sostenible.

El combustible sintético puede salvar el motor térmico, aunque ya no será la única opción para poder seguir conduciendo autos en el futuro. Como vemos, el automóvil todavía tiene buenas perspectivas de innovación.

fuente: https://www.autonews.fr/green

domingo, 21 de marzo de 2021

Porsche apuesta a los combustibles sintéticos (e-fuels)...el problema no es el motor en sí, sino el combustible que quema.

Porsche e-fuel
Porsche dice que la combustión interna puede no estar muerta e invierte mil millones de euros en investigación sobre combustibles e-fuels que podrían salvar a los seis boxer.
Porsche ha utilizado su conferencia de prensa anual para redoblar su compromiso con la sostenibilidad del medio ambiente, al tiempo que deja en claro que cree que la reducción de CO2 implica mucho más que la electrificación por sí sola. Están convencidos de que los motores de combustión interna que funcionan con combustibles sintéticos también tienen un papel que desempeñar, en los deportes de motor, en los coches de carretera y por qué no también en los clásicos.
Dr. Michael Steiner, jefe de I + D de Porsche
"El problema no es el motor de combustión interna en sí, es el combustible que se quema", explica el Dr. Michael Steiner, jefe de I + D de Porsche. “Tenemos que trabajar mucho para reducir las emisiones de CO2, definitivamente, y estamos totalmente comprometidos con esto. Pero el problema no es el motor en sí".
Nos gustaría demostrar que los e-fuels son una tecnología viable con ciertos volúmenes de producción"; "Hay muchas personas que no están convencidas de que esto funcione. Entonces, tenemos que mostrárselos...haremos todo lo posible para ver si esto es una solución para los autos altamente emocionales, para las carreras y también para los autos de carretera. Nuestro trabajo, al menos como investigación y desarrollo, es mostrar lo que es técnicamente posible. El siguiente paso es convencer a la gente de que puede que no sea necesario prohibirlo todo".
Tal como están las cosas, el gobierno del Reino Unido ha tomado medidas para prohibir la venta de automóviles nuevos propulsados ​​solo por motores de combustión a partir de 2030.
También Audi ha estado trabajando en este tipo de combustibles durante varios años y Porsche ha anunciado ahora que también está aumentando su inversión en I + D en la tecnología.
Oliver Blume, CEO de Porsche
Oliver Blume, CEO de Porsche dice: “Nuestros motores de gasolina se están desarrollando constantemente. Se están volviendo cada vez más eficientes con cada nueva generación y vemos a los e-fuels como una forma de tener un tipo de combustible casi neutral. Junto con nuestros socios, por ejemplo Siemens, estamos impulsando la industrialización de los combustibles de síntesis con una inversión de alrededor de 20 millones de euros en una planta piloto para preparar esta tecnología para la gran escala".
Creemos que podría haber aplicaciones para estos combustibles en los deportes de motor y en nuestros vehículos nuevos. Con los combustibles electrónicos, los autos clásicos y los modelos híbridos de Porsche podrían conducir en el futuro de manera casi neutral, y los autos deportivos actuales como el 911 podrían conducirse casi sin emisiones de CO2 en el futuro gracias a los combustibles sintéticos".
Blume ha dicho anteriormente que el 911 será el último Porsche en electrificarse, si es que lo hará, dado lo fundamental que es el motor boxer de seis cilindros trasero montado en la parte trasera para este automóvil deportivo atemporal. ¿Podrían los combustibles electrónicos ir al rescate del 911?
Producción de e-fuel
El auto eléctrico con baterías o con pilas de combustible (fuel cell) alimentadas con hidrógeno acaparan todos los titulares pero cuidado que hay otro jugador en la cancha como lo es el e-fuel.

jueves, 11 de febrero de 2021

Karma está trabajando en una pila de combustible sin hidrógeno (alimentada por metanol)

Karma probará una fuel cell (pila de combustible) alimentada con metanol para promover un combustible sostenible e independiente del petróleo.
Karma, (sucesora de la marca Fisker original) cuyo modelo inaugural se llamó precisamente Karma, abrió el camino para un vehículo eléctrico de alta gama utilizando un pequeño motor térmico como un extensor de rango. Ahora el fabricante está tratando de marcar el rumbo en el mercado de la movilidad eléctrica. En lugar de optar por una batería convencional, Karma quiere desarrollar una pila de combustible o fuel cell pero alimentada por metanol en lugar del hidrógeno tradicional.

Si bien algunos creen que la pila de combustible representa una solución más sostenible que la batería convencional, muchos critican la naturaleza contaminante de esta tecnología que utiliza hidrógeno como combustible. Por supuesto, esta solución solo liberaría agua a la atmósfera, pero, un gran escollo, la producción de hidrógeno todavía depende demasiado de la explotación de productos derivados del petróleo.(el hidrógeno verde es costosos de producir) Una solución para remediar esta antinomia podría surgir de la elección del metanol como fuente de combustible. Una camino ya seguida por el artesano Gumpert y ahora tomada por Karma.
esquema de fuel cell alimentada por metanol
El objetivo es doble: evitar las limitaciones vinculadas al almacenamiento de hidrógeno y mitigar su impacto ambiental vinculado a la producción de la industria petrolera. Por tanto, el metanol se perfila como una alternativa creíble y más ecológica, pudiendo su producción integrar un proceso circular y, por tanto, sostenible, como es el caso de Thyssenkrupp en Suiza. Una empresa que se instala cerca de un centro industrial (fábrica, etc.) para recuperar CO2 y una unidad de producción de electricidad (si es posible sostenible, como lo es una central hidroeléctrica) para producir metanol. Además, el metanol ya se utiliza en el automovilismo en determinadas disciplinas claro que utilizando motores térmicos convencionales y no eléctricos como planea Karma con su fuel cell. 
Con la posibilidad de una producción casi neutra en carbono, el metanol presentaría ventajas considerables en términos de almacenamiento y distribución (similar a la de los combustibles tradicionales). 

sábado, 5 de diciembre de 2020

e-Fuels...¿Qué ventajas tienen los carburantes sintéticos? ¿pueden ser parte del futuro? Porsche y Siemens se han asociado para producir e-Fuels en una importante apuesta por esta tecnología verde. (What are the advantages of synthetic fuels? Can they be part of the future? Porsche and Siemens have partnered to produce e-Fuels in a major commitment to this green technology).

La electricidad ha gozado de un fuerte impulso para todos los medios de transporte a nivel mundial en los últimos años, pero existe un consenso creciente que en determinados tipos de transporte, el uso de baterías no parece viable ni a medio plazo. El auto eléctrico con baterías y el de pila de combustible de hidrógeno acaparan todos los titulares y parecen ser la solución del futuro pero hay otro jugador importante en la cancha...
Es el combustible sintético que sería indispensable si se trata de modos de transporte más grandes, como aviones, barcos y camiones de gran tonelaje debido al enorme peso y tamaño de las baterías que serían necesarias.
Por eso nada está escrito y quizá tengamos que contar también con los e-fuel, es decir los carburantes sintéticos que sería neutral en emisiones de CO₂. 
En los planes de la Unión Europea, el hidrógeno y el carburante sintético deben tener un papel crucial en muchos modos de transporte, desde aviones y barcos hasta camiones grandes ya que Europa trabaja hacia un objetivo de neutralidad de carbono para 2050.
Pero qué es el carburante sintético o e-fuel? El e-fuel es un carburante líquido similar al que usamos en la actualidad. La gasolina proviene de una fuente de energía fósil, que ha tardado millones de años en formarse, sin embargo el carburante sintético cobra vida con relativa rapidez gracias a un proceso químico a partir de hidrógeno. El agua se separa en hidrógeno y oxígeno utilizando electricidad generada por el viento y luego el CO2 tomado del aire se combina con "hidrógeno verde" para formar metanol. El metanol se convierte en combustible utilizable mediante la tecnología Methanol to Gasoline (MTG) con licencia de ExxonMobil.
Para que sea considerado verde, la energía eléctrica utilizada para su fabricación ha de ser renovable. 
El uso de energía renovable y la captura de dióxido de carbono de la atmósfera lo convierte en un combustible neutro en carbono cuando se quema, es decir, no produciría nuevas emisiones de gases de efecto invernadero, pues devolvería el CO₂ captado para su fabricación.
Este combustible sintético tiene además la ventaja de poder ser transportado de forma segura y menos compleja que el hidrógeno en largas distancias y almacenarse durante un período de tiempo prolongado, como la gasolina actual.
Toda la cadena de distribución y almacenaje de carburantes que ya existe podría utilizarse tal cual para los carburantes sintéticos. Y por supuesto, lo mismo ocurre con los autos con motor de combustión interna.
Además, a diferencia del biocombustible -que también juega con la captura del CO₂ para ser neutral-, el e-fuel no compite con la cadena alimentaria, ni fomenta la deforrestación y puede producirse industrialmente en grandes cantidades.
El rival del e-Fuel , el hidrógeno tiene el problema de la ausencia de infraestructura, muy atrasada con respecto a la de la movilidad eléctrica. Por ejemplo, el transporte europeo quiere desplegar 95.000 camiones de pila de combustible en 2030, pero necesitará para entonces al menos 1.000 hidrogeneras. Pero sobre todo, para que sea una solución viable para todo tipo de transporte, la industria pesada deberá ser pionera y abrazar la pila de combustible. De lo contrario, no se darían las condiciones para una bajada de los costes y creación de la infraestructura.
El carburante sintético no es la panacea. Tiene sus ventajas, pero también sus inconvenientes. Fundamentalmente tal como ocurre con el hidrógeno para que sea considerado neutro en emisiones debe provenir de hidrógeno verde, es decir, obtenido de fuentes de energía renovables, como la hidroeléctrica, la energía solar o la eólica, o en su defecto que no emitan gases de efecto invernadero, como la energía nuclear. Y no todos los países se pueden permitir las energías renovables.
Hay también un inconveniente económico, y suele ser el más determinante para que al final se imponga o no un tipo de energía o producto. El proceso de producción de combustibles sintéticos es muy ineficiente y convierte, en el mejor de los casos, la mitad de la energía de la electricidad que se ha gastado para ello en combustibles líquidos o gaseosos.
Y aunque el costo de las energías renovables acabe bajando con el tiempo, seguirán teniendo un alto precio. 
Por otra parte, la eficiencia del “pozo al coche” en el caso del carburante sintético es de tan sólo el 16 %, mientras que sería del 72 % en el caso de un auto eléctrico a batería y cercana al 100% en caso de que la energía eléctrica se llevara directamente por un cable como es el caso de los trenes con catenarias o trolebuses.  La baja eficiencia energética de la cadena de carburante sintético, es algo en lo que Mercedes-Benz resalta.
Markus Shaefer, responsable de Investigación y Desarrollo en la marca alemana, aseguró en una entrevista que "si tienes un abastecimiento de energía suficiente, la forma más eficiente de utilizarla es ponerla directamente en la batería", haciendo referencia a que el uso y la transformación de esta energía verde en combustibles limpios sería una manera de desaprovechar las fuentes de energía renovables en un proceso demasiado complejo. Aunque reconoce que si no lo ve viable para el automóvil, sí tendría sentido en el transporte aéreo.
Porsche producirá su propio combustible sintético para 2022...Porsche se ha asociado con Siemens Energy para producir 130.000 litros de eFuel climáticamente neutro para 2022. Llamado proyecto Haru Oni ​​y con sede en el sur de Chile debido a su clima ventoso, la nueva empresa apunta a aumentar la producción a 55 millones de litros de eFuel al año. para 2024, y luego a 550 millones de litros para 2026.
La electromovilidad es una prioridad absoluta en Porsche. Los eFuels para automóviles son un complemento valioso para eso, si se producen en partes del mundo donde hay un excedente de energía sostenible disponible ", dijo el CEO de Porsche, Oliver Blume. “Son un elemento adicional en el camino hacia la descarbonización. Sus ventajas residen en su facilidad de aplicación: los eFuels se pueden utilizar en motores de combustión e híbridos enchufables, y pueden hacer uso de la red existente de estaciones de servicio ".
Siemens Energy proporcionará la tecnología detrás de la energía eólica renovable, así como la membrana de intercambio de protones utilizada para la electrólisis (que separa el hidrógeno del oxígeno). Como principal cliente del eFuel, Porsche comenzará con una inversión inicial de 20 millones de euros.
Los combustibles sintéticos o eFuels pueden ser utilizados teóricamente por cualquier automóvil existente, y para Porsche, que será el único cliente de la producción del proyecto Haru Oni, ese es el plan a largo plazo. Al igual que otras marcas, Porsche cita la electrificación como el futuro del transporte sostenible: pero eFuels acelera este proceso al reducir la contaminación del ICE y los sistemas de propulsión híbridos.
"La movilidad eléctrica es una tecnología apasionante y convincente pero, por sí sola, nos está llevando hacia nuestros objetivos de sostenibilidad a un ritmo más lento de lo que nos gustaría", explica Michael Steiner, miembro de la junta de I + D de Porsche. "Por eso estamos también apostando por los eFuels y sin ignorar las posibles aplicaciones en los deportes de motor ”.
El eFuel de Porsche se producirá en cantidades extremadamente bajas por ahora; y Stuttgart dice que está destinado a su uso en los programas de deportes de motor de Stuttgart, los centros de experiencia y, posteriormente, en los coches de producción en serie.
El primer uso podría ser el más interesante, ya que eFuel o combustible sintético le da a las series de automovilismo basadas en ICE una nueva forma de promover un mensaje verde. Eso podría ser crucial después de un año en el que Honda anunció su decisión de dejar la F1 el próximo año, solo unos meses antes de que BMW y Audi anunciaran su decisión de dejar la Fórmula E.
Nadie puede predecir cuál será la fuente de energía favorita o la que se imponga en un futuro. Hace 100 años, el futuro parecía ser del auto eléctrico y término siendo del motor de combustión interna. Estamos hoy en una nueva encrucijada y parece que lo tenemos todavía menos claro que antes. Quizá esta vez el futuro sea utilizar la fuente de energía más adecuada para cada situación y vehículo: eléctrica para las distancias cortas, hidrógeno para el transporte marítimo y aéreo y carburante sintético para la aviación. O bien será un mix de todas esas fuentes, quién sabe. En todo caso, será apasionante ver el cambio.

fuentes: carmagazine.co.uk, motorpasion.com/