Combustibles renovables y alternativos para uso en motores diésel

RESUMEN 

Hay una serie de combustibles renovables y alternativos que se pueden utilizar como sustitutos del diésel. Estos combustibles deben cumplir con las especificaciones y características que se describen a continuación para poder utilizarse en los motores Cat® y reducir el riesgo de tiempo improductivo.

INTRODUCCIÓN 

Los combustibles renovables proceden de recursos renovables, como los cultivos (soja, palma, colza, etc.), el aceite de cocina usado, la grasa animal, la biomasa y las algas, entre otros. Los combustibles renovables reducen la huella de carbono de los motores diésel sobre la base del análisis del ciclo de vida. Los combustibles renovables derivados de grasas y aceites se pueden procesar mediante el hidrotratamiento. El resultado es un diésel renovable de alto contenido parafínico (DR), también llamado aceite vegetal hidrotratado (HVO, Hydrotreated Vegetable Oil), que se puede utilizar en motores diésel. 

La biomasa y el gas de síntesis, que se pueden producir a partir del gas metano y el gas a líquido (GTL, gas-to-liquid), se pueden convertir en combustible renovable a través de diversos procesos, y se suelen denominar biomasa a líquido (BTL biomass-to-liquid). El BTL, GTL y HHVO tienen las mismas especificaciones químicas y de rendimiento y todos se pueden utilizar en motores diésel. 

Pautas 

Hay que tener en cuenta que los combustibles alternativos y renovables que se tratan en este documento son diferentes del combustible biodiésel, que se trata en otras publicaciones. 

Para que sean aplicables a los motores diésel Cat®, Caterpillar recomienda que los combustibles renovables y alternativos cumplan con la versión más reciente de cualquiera de las siguientes especificaciones:

• EN15940, en la que se definen los requisitos de calidad para BTL, GTL y HVO. Esta es la especificación preferida para los combustibles renovables y alternativos que se tratan en este documento.
• ASTM D975, que es la especificación para el diésel en Estados Unidos.
• EN 590, excepto por sus disposiciones de densidad. Esta es la especificación para el combustible diésel en Europa.
• La Especificación de Combustible Diésel Cat, excepto por sus disposiciones de densidad.

Los combustibles renovables y alternativos que cumplen los requisitos mencionados anteriormente se pueden utilizar en lo siguiente:

• 100 % (se puede llamar RD100, HVO100 o GTL 100);
• cualquier nivel de mezcla con diésel;
• cualquier nivel de mezcla con combustible biodiésel; y
• cualquier nivel de mezcla con una combinación de biodiésel y diésel.

Los combustibles renovables y alternativos suelen ser hidrocarburos parafínicos, que se incluyen en un subconjunto de la composición del diésel. Por lo tanto, estos combustibles, ya sea al 100 % o mezclados, se pueden utilizar como sustitutos del diésel. Estos combustibles tienen muchas ventajas, entre estas, las siguientes:

• Los combustibles HVO/RD son renovables, lo que puede reducir la huella de carbono o el impacto de los gases de efecto invernadero (GEI) del motor.
• Tienen un alto número de cetano.
• Se pueden formular para proporcionar una capacidad de baja temperatura. Consulte con su proveedor para asegurarse de que el combustible cumpla con los requisitos de temperatura ambiente de la aplicación.
• Pueden reducir las emisiones de ciertos productos de la combustión incompleta, como los hidrocarburos no quemados (UHC, unburned hydrocarbons), el hollín y el monóxido de carbono (CO). También pueden reducir las emisiones de NOx a determinadas cargas y ciclos del motor.

A continuación, se presentan pautas de Caterpillar y los posibles impactos del uso de combustibles renovables y alternativos según las especificaciones detalladas anteriormente:

• No es necesario ningún proceso específico de conversión del motor cuando se utilizan estos combustibles por primera vez o posteriormente.
• Estos combustibles pueden reducir la potencia de los motores debido a su baja densidad. Se puede notar hasta un 5 % de reducción al 100 %.
• Son compatibles con tecnologías de postratamiento, como DPF, DOC y SCR, y se pueden utilizar en motores que cumplen las normas de emisiones avanzadas Nivel 4, Etapa V y similares.
• Son compatibles con los filtros y aceites de motor utilizados con los combustibles diésel habituales. No se espera ningún impacto en los intervalos de mantenimiento. En general, se recomienda que los intervalos de drenaje del aceite se basen en el análisis del aceite.
• Son compatibles con los materiales elastoméricos y las mangueras utilizadas en la mayoría de los motores modernos. Algunos elastómeros utilizados en motores antiguos, como los fabricados antes de principios de los años 90, pueden no ser compatibles con los nuevos combustibles alternativos. Consulte con su distribuidor Cat para recibir orientación.
• Se pueden almacenar en los mismos tanques que se utilizan para el diésel y tienen una vida útil similar a este.
• Como todos los combustibles, los renovables y alternativos se tienen que gestionar para reducir la contaminación y la entrada de agua.

Resumen 

El uso de combustibles con baja huella de carbono está a favor de las iniciativas de sostenibilidad de Caterpillar. Caterpillar respeta de forma continua el desarrollo de los combustibles renovables y alternativos y participa en el desarrollo de las especificaciones apropiadas para asegurar la aplicación exitosa de estos combustibles en los motores Cat.