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¿Se pueden usar GNC y GLP como combustibles para automóviles?

Aunque el GNC y el GLP se derivan de combustibles fósiles, son alternativas más seguras y limpias a los combustibles tradicionales como la gasolina y el diésel.

Los autos eléctricos han despegado tan repentinamente que es casi fácil olvidar la transición. Hubo momentos en que los vehículos eléctricos despegaban, pero desde hace bastante tiempo tenemos alternativas más sostenibles a los combustibles fósiles. Curiosamente, estas opciones son primas lejanas de los combustibles fósiles y son alternativas populares en regiones donde la movilidad eléctrica aún está creciendo. Los combustibles involucrados son GNC y GLP.

Tratemos de entender un poco más sobre cómo funcionan.

Una introducción rápida al GNC y al GLP

GNC y GLP son siglas de gas natural comprimido y gas licuado de petróleo, respectivamente. Aunque se usan comúnmente para aplicaciones domésticas, como cocinar y calentar, también se han encontrado como combustibles para automóviles.

GNC

El gas natural se encuentra en los campos petroleros y, por lo general, se perfora junto con el petróleo crudo. Se compone principalmente de metano (alrededor del 90 %), que está muy comprimido, lo que lo hace muy favorable para el transporte y el almacenamiento.

GPL

El GLP, también conocido como autogás, es un derivado de los combustibles fósiles, como el GNC, y es principalmente propano y butano. Aunque la mezcla se encuentra en estado gaseoso a presión atmosférica, se licua fácilmente, lo que la hace segura y fácil de manipular.

Uso de GNC y GLP en vehículos

Tanto el GNC como el GLP se pueden usar en motores dedicados o como arreglos de combustible dual. En el caso anterior, la arquitectura del vehículo está diseñada para operar con un solo combustible. Los ejemplos comunes de tales vehículos incluyen el transporte público, como los rickshaws y los autobuses.

Sin embargo, las configuraciones de combustible dual son comunes en el transporte personal, como automóviles, vehículos recreativos y autocaravanas. En estos casos, el combustible alternativo se almacena en un tanque secundario, junto con el combustible fósil convencional como respaldo en el tanque de combustible primario.

De los dos, el GLP es adecuado tanto para motores de gasolina (encendido por chispa) como diésel (encendido por compresión), pero el GNC solo es compatible con motores de gasolina.

Estudiamos la gasolina y el diésel para ver si podíamos encontrar un combustible mejor. Puede obtener más información sobre esta comparación aquí.

Los motores que funcionan con gasolina o gasolina (también conocidos como motores de encendido por chispa, ya que la gasolina se enciende con una chispa), cuando se modifican para combustibles alternativos, pueden funcionar solo con GNC o GLP sin usar gasolina del tanque principal.

Sin embargo, los motores diésel (también conocidos como motores de encendido por compresión, ya que el diésel se enciende cuando se comprime) mezclan diésel y GLP, en lugar de utilizar GLP en su forma pura. Esto reduce el consumo de diésel, pero no lo elimina por completo.

Los motores de gasolina o gasolina usan una chispa para encender la mezcla de aire y combustible, mientras que los motores diesel dependen de la compresión para lo mismo.

¿Por qué se utilizan GNC y GLP en los vehículos?

1. Emisiones

Las emisiones se encuentran entre los principales impulsores de cualquier otro combustible. El GNC y el GLP son hidrocarburos de cadena pequeña (carbonos de una a tres cadenas), a diferencia de la gasolina y el diesel. Mientras que el GNC solo produce vapor de agua y dióxido de carbono, el GLP produce un nivel muy bajo de monóxido de carbono, así como vapor de agua y dióxido de carbono.

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Los productos nocivos, como los óxidos de azufre y nitrógeno, las partículas en forma de hollín y otros gases de efecto invernadero que son subproductos comunes de la combustión de gasolina y diésel, están completamente ausentes en el GNC y el GLP.

2. Facilidad de adaptación

Tanto los combustibles GNC como los GLP comenzaron como opciones del mercado de accesorios y, por lo general, anularían cualquier garantía proporcionada por el fabricante. Sin embargo, los fabricantes se han dado cuenta de la necesidad de alternativas sostenibles y han comenzado a ofrecer esas opciones como opciones instaladas en fábrica. Mientras que los motores dedicados se construyen alrededor del combustible, los motores de combustible dual deben modificarse para aceptar combustibles alternativos.

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Dichas modificaciones incluyen el tanque de gasolina, las líneas de combustible, los solenoides, los inyectores y las computadoras del vehículo para controlar el suministro de combustible. Los kits del mercado de accesorios generalmente complementan la arquitectura existente del vehículo sin afectar el diseño original, mientras que las opciones instaladas de fábrica se construyen alrededor del diseño del vehículo, lo que las hace más confiables.

3. Costo de instalación y operación

Ya sea que instale kits de posventa o compre vehículos compatibles con GNC o GLP instalados de fábrica, ambas opciones tienen una prima sobre los vehículos de gasolina y diésel disponibles convencionalmente. Sin embargo, los costes de funcionamiento de estos vehículos son muy inferiores a los de los vehículos de gasolina y diésel, lo que los hace rentables tanto para el transporte público como para el privado.

4. Rendimiento

Tanto el GLP como el GNC tienen un ligero efecto amortiguador en el rendimiento del motor, y los usuarios reportan una pérdida de torque y capacidad de aceleración. Entre los dos, el GNC es donde este efecto es más significativo, lo que se puede atribuir a sus valores caloríficos más bajos. Sin embargo, la mayoría de estos inconvenientes no se sienten en condiciones normales de manejo. El uso de aditivos muestra un gran potencial para superar este problema, siempre que su ciclo de vida sea sostenible.

5. Vida del motor

Tanto la gasolina como el diésel tienen propiedades lubricantes que mantienen lubricadas las partes móviles, incluso durante el funcionamiento, al igual que los aceites de motor. Mientras que el GLP llega al motor en estado líquido y mantiene la lubricación, el GNC es un combustible ‘seco’. En los primeros días de los kits de GNC, esto causaba un problema, ya que las válvulas se secaban y el motor se agarrotaba.

Sin embargo, con los avances en la química del aceite de motor, los motores CNG tienen la misma vida útil que los motores de combustible convencional. Por otro lado, el índice de alto octanaje del GNC y el GLP elimina la detonación previa al encendido (golpeteo), lo que prolonga la vida útil de los componentes esenciales del motor, como los pistones y las camisas de los cilindros.

6. Seguridad y facilidad de manejo

El GNC es un gas incoloro no tóxico con un rango muy estrecho de concentraciones inflamables. Debido a que es más liviano que el aire, asciende y se dispersa rápidamente, en lugar de acumularse a nivel del suelo, lo que aumenta el riesgo de incendio. Dado que es inodoro, debe mezclarse con productos químicos que huelen a huevos podridos para detectar cualquier fuga.

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El GLP, por otro lado, es bastante inflamable, por lo que se almacena en fuertes tanques de acero. Se ha observado que estos tanques de acero no se agrietan, incluso durante choques, lo que resulta en una fuga de gas no deseada. Con las debidas precauciones, el GLP y el GNC son mucho más seguros de manejar que la gasolina y el diésel.

Desventajas del GNC y GLP como alternativa al combustible fósil

1. La disponibilidad de combustibles domésticos es relativamente alta. Sin embargo, la red no es tan extensa para el combustible para vehículos en todos los países. Esto crea una diferencia en la disponibilidad y, por lo tanto, en la viabilidad. 2. Las inversiones iniciales son altas y pueden recuperarse por volumen, haciéndolas rentables para los sistemas de transporte público. Sin embargo, el transporte privado solo puede compensar esta inversión a través de menores costos de funcionamiento. Esto retrasa la acumulación de ahorros significativos. 3. En los vehículos de combustible dual, el tanque de almacenamiento secundario se instala en la cajuela, eliminando cualquier espacio de almacenamiento con el que estaba equipado originalmente el vehículo.

Conclusión

La competencia despiadada entre la gasolina y el diésel también se extiende a sus primos, en el sentido de que ninguno de los combustibles es mejor que el otro. Los desafíos logísticos son diferentes en cada país, lo que hace que la disponibilidad y la viabilidad del combustible sean muy diferentes, ¡dependiendo de dónde llames hogar!

Sin embargo, hasta que los vehículos eléctricos se adopten por completo, definitivamente vale la pena revisar estas opciones.

Cristy

Somos entusiastas de los temas científicos, del estudio y el conocimiento. Traemos para ti los casos más curiosos de la ciencia y como pueden ayudarte. Preguntas y respuestas que quizás alguna vez te has hecho, están aquí.

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