Motores: ¿Cómo podemos hacer que el diésel sea más limpio?

La industria trabaja con el mismo objetivo: construir de manera sostenible utilizando equipos sostenibles. La industria de los motores desempeña un papel importante en las emisiones emitidas en los lugares de trabajo, pero eso no quiere decir que la transición del sector hacia recursos sostenibles las elimine por completo.

La elección de métodos de operación más limpios reducirá en última instancia las emisiones en el lugar de trabajo, pero ¿qué avances y desarrollos en tecnología de motores llevarán al sector a ese objetivo?

Michael Lefebvre, gerente de marketing global y estrategia de productos de John Deere (Foto: John Deere)

Michael Lefebvre, gerente de marketing global y estrategia de productos de John Deere, dice que hay dos formas en las que debemos analizar los avances del motor cuando pensamos en el futuro del motor diésel: desde una perspectiva de tecnología limpia y desde una perspectiva de eficiencia.

“Ambos son fundamentales para la viabilidad continua de los motores de combustión interna como parte del viaje hacia la sostenibilidad en el que nos encontramos como industria”, afirma Lefebvre.

Desde la perspectiva de la tecnología limpia, Lefebvre dice que como industria hemos logrado grandes avances en hacer que los motores diésel de hoy sean más limpios en comparación con los de hace 30 años y continuaremos encontrando formas de hacerlos aún más limpios.

“Por ejemplo”, añade Lefebvre, “con los avances en tecnología como la reducción catalítica selectiva (SCR) y los filtros de partículas diésel (DPF), hemos visto algunas reducciones significativas en las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) y partículas”.

Además de invertir en soluciones de emisiones bajas o casi nulas, como baterías eléctricas, híbridos y combustibles renovables, John Deere dice que también está invirtiendo en su tecnología de motores diésel para mejorar el rendimiento y la eficiencia.

Los cambios anteriores en las regulaciones sobre emisiones fueron un desafío para los fabricantes de equipos originales (OEM) en lo que respecta al diseño de equipos y los nuevos requisitos de empaque para motores que cumplen con las normas sobre emisiones.

El motor JD18 de John Deere (Foto: John Deere)

Mientras la industria se prepara para la próxima iteración de las normas sobre emisiones, John Deere afirma que ahora está optimizando sus tecnologías de motores. Esto significa desarrollar soluciones que crearán un nuevo valor para los clientes y ayudarán a minimizar las interrupciones en la adopción de nuevas tecnologías, como los sistemas de propulsión eléctricos y los combustibles renovables.

Al desarrollar sus últimos motores industriales (JD4, JD14 y JD18), John Deere afirma que consultaron a los fabricantes de equipos para conocer más sobre qué mejoras del motor estaban en lo más alto de su lista.

La eficiencia es clave

Pero igual de importante para el continuo viaje hacia la sostenibilidad es lo que podemos hacer para que los motores diésel sean más eficientes.

Lefebvre dice que un gran enfoque de la industria está en el ahorro de combustible y en lo que podemos hacer para reducir las emisiones de CO2.

En los últimos años, John Deere ha implementado varios avances clave para optimizar su gama de motores y el rendimiento en materia de emisiones. La empresa afirma que sus motores están diseñados para lograr bajas emisiones y, al mismo tiempo, mantener un rendimiento óptimo.

John Deere ha estado trabajando diligentemente para cumplir con los estándares de emisiones establecidos por organismos reguladores como la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos y los estándares Stage V de la Unión Europea.

Se dice que las últimas incorporaciones a la línea de motores John Deere (JD4, JD14 y JD18) cumplen con las normas Tier 4 final de la EPA de EE. UU. y Stage V de la UE.

“Tenemos la oportunidad de hacer que los motores diésel sean aún más eficientes mediante un diseño optimizado, sistemas de combustión mejorados y un dimensionamiento adecuado del motor, garantizando que se utilice el tamaño de motor o unidad de potencia correcto en una aplicación”, afirma Lefebvre.

“El dimensionamiento adecuado ayudará a maximizar el tiempo de funcionamiento, la confiabilidad y la eficiencia del combustible. Esto mejorará el valor general para el cliente, reducirá el consumo de combustible y, a su vez, reducirá los contaminantes estándar”.

Lefebvre cree que, al fin y al cabo, los motores diésel tienen una larga vida útil por delante y seguirán contribuyendo a los trabajos más duros del mundo.

Perkins da inicio al Proyecto Coeus (Foto: Perkins)

Agrega que los motores de combustión interna, junto con los avances en energía de baterías y combustibles renovables, ayudarán a la industria a navegar en el panorama energético del futuro.

Todos somos parte de la transición

Si bien muchas soluciones todoterreno que apoyan la transición energética se centran en fabricantes de equipos originales (OEM) a gran escala con amplias capacidades de investigación y desarrollo, el fabricante de motores Perkins, con sede en el Reino Unido, ha mirado hacia los OEM con recursos más limitados y su papel como parte de la transición.

Perkins está colaborando con Equipmake y la Escuela de Ingeniería Mecánica, Eléctrica y de Fabricación de la Universidad de Loughborough en el Reino Unido para desarrollar y producir una unidad de potencia híbrida integrada y de múltiples combustibles de avanzada.

La unidad de potencia, lanzada en octubre de 2023, reemplazará directamente a su equivalente diésel en términos de densidad de potencia y respuesta, lo que permitirá a una amplia gama de OEM industriales fuera de carretera, independientemente de su tamaño o la aplicación que fabriquen, acelerar su transición a combustibles de menor intensidad de carbono o cero carbono como hidrógeno, metanol, bioetanol y otros eFuels y aprovechar la electrificación.

La compañía dice que el diseño admitirá varios tipos de combustible con la demostración inicial del hidrógeno.

Perkins está colaborando con Equipmake y la Universidad de Loughborough para desarrollar y producir una unidad de potencia híbrida integrada multicombustible avanzada basada en su Serie 1200 de 7 litros (Foto: Perkins)

El proyecto, denominado Proyecto Coeus, verá el diseño, desarrollo y fabricación de un sistema de propulsión híbrido "drop-in" multicombustible, que reemplazará directamente las soluciones diésel existentes en máquinas todoterreno y apoyará a las industrias todoterreno del Reino Unido y del mundo para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

“Nos complace haber obtenido esta oportunidad para acelerar el desarrollo de soluciones avanzadas de sistemas de energía fuera de carretera”, afirmó David Goldspink, vicepresidente y gerente general de Perkins.

“Este proyecto explorará, innovará y liderará el camino para resolver algunos de los desafíos clave que enfrenta la transición energética de la industria fuera de carretera y apoyará la transición hacia una reducción de carbono en este sector clave”.

Como lo destacaron Perkins y John Deere, la hibridación será crucial en la transición hacia la adopción total de baterías. Muchas aplicaciones fuera de carretera tienen altas demandas de energía que hacen que la energía eléctrica total de la batería a veces sea poco práctica.

Sin embargo, la hibridación ofrece una forma de reducir las emisiones de carbono al combinar una solución de electrificación con un motor. Las diversas necesidades de la industria de vehículos todo terreno sugieren que la industria requiere una gama de soluciones para satisfacer los requisitos de energía en diferentes aplicaciones y tamaños de equipos a medida que la industria avanza hacia un futuro más sostenible.