Por qué el diésel sigue siendo importante en un futuro multifuel

Para aplicaciones de alto rendimiento que operan durante turnos largos, la disponibilidad de energía y el tiempo de repostaje son factores críticos a tener en cuenta.

Esto parece prudente dada la actual imprevisibilidad de los precios y el suministro de combustible, y el desarrollo de motores capaces de funcionar con combustibles alternativos y con bajas emisiones de carbono se está acelerando.

Gran parte de la investigación y el desarrollo se ha centrado en alternativas como el hidrógeno, que puede producirse localmente y ofrece energía libre de emisiones (en el punto de uso).

Con plazos de entrega impresionantemente cortos, estos motores de hidrógeno se han presentado al mercado, pero tienen inconvenientes: la producción de hidrógeno es limitada, es cara y, cuando se obtiene a partir de gas natural, pierde sus credenciales ecológicas.

Para complicar aún más la situación, la escasez prevista de suministro de diésel nunca se ha materializado por completo, ya que los suministros de combustible refinado procedentes de Oriente Medio, India y Turquía han cubierto en gran medida cualquier déficit.

Cumplimiento de la legislación

Leen Stolk, gerente de Ingeniería de Clientes para Europa y el Reino Unido en Cummins

Ante la resistencia del mercado del combustible diésel, los fabricantes de motores se han visto obligados a mantener soluciones de energía de hidrógeno totalmente nuevas que, si bien son técnicamente impresionantes, resultan más caras de comprar, instalar y operar que sus equivalentes diésel.

Pero hay otros factores en juego. En respuesta a los niveles de contaminación local y a la preocupación generalizada por el cambio climático, tanto los gobiernos regionales como los locales han estado elaborando leyes que exigen el uso de soluciones energéticas de bajas y cero emisiones en una amplia gama de aplicaciones y entornos.

Según Leen Stolk, gerente de Ingeniería de Clientes para Europa y el Reino Unido en Cummins, esto es lo que ha impulsado el desarrollo continuo de nuevas soluciones que puedan utilizar otros combustibles alternativos.

«Vivimos tiempos muy interesantes», afirma Stolk. «Durante muchas décadas, el diésel fue el combustible preferido para la maquinaria todoterreno y los camiones de carretera. Pero hemos entrado en una época de transición en muchos ámbitos, lo que ha impulsado el desarrollo de soluciones que utilizan combustibles alternativos».

“Tenemos nuestros motores de combustión interna (CI) de hidrógeno, pero nuestros motores diésel están homologados para su uso con HVO [aceite vegetal hidrotratado], lo que significa que los clientes tienen la opción de utilizar una alternativa de bajas emisiones al diésel.”

Stolk señala que el trabajo para mejorar el rendimiento de los motores diésel continúa a buen ritmo con el objetivo de mejorar aún más la eficiencia del combustible y reducir las emisiones del motor.

El desarrollo de motores se centra en combinar fiabilidad y rendimiento con una mayor eficiencia y un menor coste total de propiedad.

“Una de las principales razones para continuar con el desarrollo tecnológico es la legislación, los cambios que exigen los gobiernos”, afirma.

“Pero los fabricantes de maquinaria también están cambiando sus requisitos, con el objetivo de mejorar el coste total de propiedad (CTP) del cliente.

“Cuanto más eficiente sea el funcionamiento de una máquina, menor será su coste de operación, lo que ayuda a amortizar la inversión inicial realizada para adquirir dicho producto.”

Mitos sobre el diésel

De hecho, Stolk cree que el diésel aún tiene mucho potencial.

«Aún no hemos llegado al final de la tecnología de combustión», afirma. «Todavía queda mucho por desarrollar, sobre todo en los casos en que los fabricantes de maquinaria buscan motores de alta eficiencia que ocupen menos espacio, pero sin que ello suponga una pérdida de potencia. Básicamente, estamos ofreciendo una mayor densidad de potencia».

“Quizás los motores de combustión interna acaben desapareciendo gradualmente en Europa y Norteamérica, pero tenemos que tener en cuenta a los países de Asia y África, que dependen de la energía diésel para construir sus infraestructuras y sus economías.

“Simplemente no disponen de combustibles alternativos para respaldar una transición.”

Stolk afirma que no se trata de que estas regiones nunca vayan a pasarse a los combustibles alternativos, pero antes de que eso ocurra, preparar los motores de combustión interna para el futuro ayudará a mejorar el coste total de propiedad y a reducir el impacto ambiental.

“En mi opinión, un motor preparado para el futuro no solo es productivo, sino que también puede ofrecer un bajo costo total de propiedad”, afirma. “Además, debe combinar la fiabilidad con el rendimiento que esperan los usuarios”.

“Gran parte de ello se debe al proceso de optimización que llevamos a cabo al trabajar con un fabricante de equipos originales (OEM) mientras construyen una nueva máquina.”

Las decisiones relativas al sistema de propulsión deben reflejar la aplicación y el ciclo de trabajo de la máquina, en lugar de seguir un enfoque único para toda la industria.

Diésel frente a HVO

La electrificación está ganando terreno en el sector de la construcción. Sin embargo, la mayoría de las máquinas que utilizan baterías hoy en día son más pequeñas y adecuadas para trabajos donde la demanda de energía no es muy alta.

Stolk afirma que elegir la fuente de alimentación adecuada es fundamental para el éxito de una nueva máquina, y también para el éxito del cliente que la utiliza.

“Creo que se trata de analizar las ventajas de cada tipo de fuente de alimentación y cuál es la más adecuada para la aplicación y su ciclo de trabajo.”

“Si el proyecto tiene limitaciones de tiempo, no se puede permitir ningún tiempo de inactividad para recargar las baterías, por lo que el diésel, el HVO o posiblemente el hidrógeno, si hay almacenamiento, son las únicas opciones.”

El HVO es un sustituto directo del gasóleo que ya ha sido certificado por Cummins para su uso con los motores diésel de la compañía.

Ofrece la ventaja adicional de ser neutro en emisiones de CO2 en el punto de uso, ya que la biomasa utilizada para producir el combustible habrá eliminado una cantidad equivalente de CO2 de la atmósfera. Sin embargo, el HVO no elimina las emisiones del motor y Stolk señala que hay otros factores a tener en cuenta.

“Como contamos con HVO certificado, los clientes pueden elegir qué combustible usar. Sin embargo, tiene menor densidad energética que el diésel estándar, por lo que el motor produce un poco menos de potencia.”

“Además, existe un componente de costo que podría afectar el costo total de propiedad. Si los precios del diésel aumentan, el HVO podría convertirse en el combustible preferido, pero hasta entonces, esperamos que el precio sea el factor determinante.”

Debería haber suficiente HVO en el mercado, al menos a corto plazo, ya que el precio limita el número total de usuarios. Si esto cambiara, Stolk afirma que la demanda podría superar a la oferta.

El diésel es fundamental para proyectos de infraestructura exigentes y con plazos de entrega ajustados, donde las redes de combustible alternativo y de recarga pueden ser limitadas. Imagen: Getty

Elección de poder

Según Stolk, para los compradores de maquinaria, la elección de la mejor solución de alimentación depende de la aplicación. Por ejemplo, en casos donde las máquinas trabajan en espacios cerrados, como en la manipulación de materiales en puertos marítimos, las máquinas alimentadas por batería con cero emisiones pueden ser una buena opción.

Pero en casos como este, con frecuencia se les pide a los fabricantes de equipos originales que suministren una solución completa, que incluya las máquinas, los puntos de carga y otros periféricos.

“Con toda esta información incluida en la licitación, el fabricante de equipos originales (OEM) debe pasar de ser un proveedor de maquinaria a un gestor de proyectos”, afirma Stolk. “Esto se extiende incluso al caso en el que el OEM nos pregunta [a Cummins] qué podemos ofrecer en términos de soporte”.

Señala que el costo también es un problema, pero que posiblemente se pueda compensar mediante subvenciones gubernamentales o similares.

Más allá de la ubicación, adaptar la elección de la fuente de alimentación al ciclo de trabajo es clave para una implementación exitosa de la máquina, pero existen problemas.

“Existen enormes diferencias entre los ciclos de trabajo”, afirma Stolk, “y podemos ver esos datos a través de la telemática de las máquinas, pero no siempre están disponibles.

“Si queremos avanzar en este ámbito, creo que debemos colaborar más con los fabricantes de equipos originales y los clientes para comprender mejor el ciclo de trabajo y mostrarles las ventajas de compartir esos datos.”

De cara al futuro

Existe la posibilidad de que en el futuro los motores de combustión interna no emitan óxidos de nitrógeno (NOx) ni partículas (PM). Pero si bien es impresionante, Stolk afirma que, en última instancia, será la aplicación la que determine la elección de la fuente de energía.

La colaboración entre fabricantes de motores, fabricantes de equipos originales (OEM) y usuarios finales puede ayudar a adaptar las soluciones de energía a las necesidades operativas del mundo real.

“Seguiremos ofreciendo soluciones de energía a los fabricantes de equipos originales (OEM) en función de las máquinas y las aplicaciones propuestas por los clientes”, afirma Stolk. “Incluso podríamos llegar al punto en que una aplicación ya tenga una opción de sistema de propulsión preferida”.

Al menos por ahora, afirma, la ubicación también influirá. “Muchos puertos en Europa ya utilizan tractores de terminal eléctricos y otros equipos de manipulación de materiales. Pero en lugares como Costa de Marfil, en África, probablemente no exista infraestructura de apoyo para estos vehículos y el diésel sea la única opción disponible”.

Stolk cree que todavía existe potencial para el hidrógeno, particularmente en áreas donde la industria produce este gas como un subproducto que de otro modo sería un desecho de la industria existente, y eso incluye tanto el motor de combustión interna de hidrógeno como la tecnología de celdas de combustible.

Por lo tanto, potencialmente el hidrógeno podría unirse al diésel, al HVO y a la energía eléctrica de baterías para hacerse con una parte del mercado energético.

En definitiva, Stolk afirma: "Creo que ya no estaré aquí cuando veamos que los motores diésel se retiran del mercado de la energía para maquinaria".

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Este artículo fue producido por KHL Content Studio, en colaboración con expertos de Cummins.

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Todas las imágenes sin acreditar son cortesía de Cummins.

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