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Cuáles son los factores que afectan la eficiencia como combustible del gas natural comprimido? PDF Print E-mail
Written by Carlos Mena   
Wednesday, 24 August 2011 15:33

Haciendo un listado del contenido de energía de los combustibles que se mencionan, empleando unidades de MJ por kilógramo, los poderes caloríficos inferiores de gasolina, petróleo Diesel, LPG y gas natural son aproximadamente 45, 43, 46 y 44 respectivamente; el poder calorífico inferior no incluye el contenido de calor del vapor de agua de los productos de combustión.

Si se buscan los valores de poder calorífico superior - los que sí incluyen esto, los valores son distintos (mayores). De modo que las diferencias entre los distintos combustibles no son grandes. Pero los valores también variarán bastante dependiendo de la composición de los combustibles - especialmente para el caso del gas natural y el LPG.

Considerando la forma en que los distintos motores usan los combustibles, en particular la eficiencia térmica del motor es una función de muchos factores distintos, pero tal vez el más importante es la relación de compresión del motor. Mientras más alta sea la relación de compresión más alta es la eficiencia teórica, y también la real. La máxima relación de compresión (RC) que pueden tolerar los distintos combustibles define, en efecto, la eficiencia. Ya que el petróleo Diesel usado en un motor de ignición por compresión puede operar a digamos 14:1, se puede esperar que el petróleo Diesel tendrá la eficiencia más alta - digamos 40 % como límite máximo.

La siguiente eficiencia más alta de los combustibles proviene del gas natural comprimido, que puede operar a digamos 12:1, con una eficiencia del 35 %. Es posible operar un motor con gas natural licuado a 14:1, pero esto constituye el máximo límite superior. No podríamos operar motores a gasolina y LPG a mucho más de 9:1, y una eficiencia de 30 %. Estas eficiencias constituyen el límite superior y a plena carga - en operación normal serán más bajas que los valores citados, pero esencialmente en la misma proporción.La razón principal de las diferencias es la variación en las RC limitantes para los distintos combustibles. De modo que aquí tenemos un punto de partida para una discusión sobre las diferencias de eficiencia.

En lo que se refiere a las comparaciones entre la energía de los combustibles (y esto no toma en cuenta las diferentes eficiencias de los motores), 1 kg de gas natural es equivalente a alrededor de 1,33 litros de gasolina o 1,22 litros de petróleo Diesel - pero, por supuesto, ocupa un volumen mayor. O bien, 1 metro cúbico de gas natural a presión atmosférica equivale a 1,10 litros de gasolina y 1,00 litros de petróleo Diesel.

Nótese que un montón de otros factores no están considerados - por ejemplo, el motor Diesel será mucho más pesado que los otros motores y los combustibles gaseosos requieren recipientes presurizados para guardarlos. Habiendo establecido la cantidad de energía que se obtiene de los distintos combustibles y con qué eficiencia pueden usar los combustibles los distintos motores, se puede averiguar cuanto cuesta y luego determinar un costo por kilómetro.

En muchos países el gas natural comprimido resultará ser el combustible más económico y el petróleo Diesel el siguiente, seguidos por LPG y luego la gasolina. Pero los precios varían considerablemente. De paso sea dicho, si se tiene un motor a gasolina que ha sido convertido para usar gas natural, no logrará la alta eficiencia citada más arriba porque la relación de compresión estará al nivel requerido por la gasolina y solamente se logrará la ventaja de la mayor eficiencia con un equipo de fabricación original.

Last Updated on Wednesday, 24 August 2011 16:47