Motori a lungo raggio più puliti consumano gasolio o gas naturale

La tecnologia che consente ai motori diesel di funzionare principalmente a gas naturale potrebbe fornire un modo economico per le ferrovie e le compagnie di navigazione di spostare i loro vasti sistemi di trasporto verso il gas naturale.

Trasporto più economico: Questa locomotiva GE può funzionare sia a gasolio che a gas naturale.

Un tale cambiamento potrebbe ridurre le emissioni di gas serra, poiché il gas naturale quando viene bruciato emette dal 15 al 20% in meno di anidride carbonica rispetto al diesel. Potrebbe anche far risparmiare denaro ai caricatori e abbassare il costo delle merci spedite, dal momento che il boom del gas naturale negli Stati Uniti ha reso il gas naturale molto più economico del diesel (vedi Natural Gas Changes the Energy Map).

L'economia è molto potente, dice Marco Piccolo , direttore di GE Global Research. Il carburante diesel è da qualche parte dell'ordine di 10 volte più costoso del gas naturale, per unità di energia. C'è cambiamento in corso dappertutto.

DARE ha sviluppato motori per locomotive che utilizzano ancora il diesel, ma possono anche funzionare fino all'80% di gas naturale. Di recente ha iniziato a testare le locomotive con la compagnia ferroviaria merci BNSF .

Nel frattempo, alcune società di autotrasporti hanno sviluppato una tecnologia simile per i camion a lungo raggio. Questo mese, ad esempio, UPS inizierà a testare 10 camion a doppia alimentazione che utilizzano la tecnologia di Potenza dell'aria pulita , una società con sede a Leyland, in Inghilterra.

È probabile che le aziende trovino i motori a doppia alimentazione più allettanti rispetto ai motori a solo gas naturale, perché i conducenti possono tornare al diesel se le pompe del gas naturale non sono disponibili o se il prezzo del gas naturale aumenta. La più grande preoccupazione per le flotte è il problema della volatilità del prezzo del carburante, afferma Amy Myers Jaffe , direttore esecutivo per l'energia e la sostenibilità presso l'Università della California, Davis. Quindi c'è molto interesse per il dual fuel.

I motori diesel possono essere fatti funzionare a gas naturale con modifiche relativamente piccole (vedi i ricercatori svizzeri fanno un ibrido da 80 mpg). In un motore diesel, il carburante e l'aria vengono accesi non con una scintilla, come nei motori a benzina, ma comprimendoli fino a quando non diventano abbastanza caldi da bruciare. L'accensione per compressione, come viene chiamato il processo, non funziona bene con il solo gas naturale. È troppo difficile controllare esattamente quando si verifica la combustione e il gas naturale può esplodere, esplodere come una bomba, danneggiando il motore. In un motore a doppia alimentazione, il problema viene risolto iniettando una piccola quantità di diesel nel motore per innescare la combustione.

L'aggiunta principale necessaria per convertire un motore diesel in uno a doppia alimentazione è un sistema per l'iniezione del gas naturale. Oltre a ciò, si tratta principalmente di modificare i tempi di combustione e il rapporto aria-carburante tramite semplici regolazioni. I ricercatori di GE hanno anche progettato un sistema di controllo che tiene conto del carico sul motore e della temperatura ambiente e regola di conseguenza il rapporto tra gas naturale e diesel. Ciò può essere utile, ad esempio, quando si guida una locomotiva attraverso un tunnel, dove il motore si riscalda a livelli che possono rendere più difficile il controllo della combustione del gas naturale. In questo caso, il sistema GE passa automaticamente a utilizzare meno gas naturale.

La tecnologia dual-fuel non è nuova: è stata dimostrata già negli anni '60, afferma Russell Goss, program manager per la tecnologia dual-fuel presso bruco , che vende generatori a doppia alimentazione. Ma i bassi prezzi del gas naturale hanno recentemente aumentato la domanda e hanno portato i produttori di motori a mettere a punto la tecnologia per soddisfare i requisiti sulle emissioni e spostare quanto più diesel possibile pur mantenendo le prestazioni.

La tecnologia ha dei difetti. Per prima cosa, la maggior parte dei motori a doppia alimentazione non può bruciare più del 65-80% di gas naturale. Tuttavia, Westport , con sede nella British Columbia, ha sviluppato motori che possono funzionare fino al 95% di gas naturale. Usano ancora il diesel per innescare la combustione, ma sono ottimizzati per funzionare a gas naturale. A differenza della maggior parte dei motori a doppia alimentazione, non funzionano bene con il solo diesel. Oltre a testare la locomotiva a doppia alimentazione di GE, BNSF ne sta testando una che utilizza la tecnologia Westport.

Per applicazioni che richiedono meno potenza rispetto a grandi camion e locomotive, è possibile utilizzare motori ad accensione comandata che possono funzionare sia a benzina che a gas naturale. Sebbene siano meno potenti, questi motori possono utilizzare apparecchiature di controllo delle emissioni più economiche.

Sebbene la tecnologia dual-fuel potrebbe facilitare la transizione al gas naturale, un passaggio completo sarà ostacolato dall'alto costo dei motori a gas naturale e dalla mancanza di infrastrutture di rifornimento. Ci sono ancora poche stazioni di pompaggio del gas naturale, in particolare le stazioni che producono il gas naturale liquefatto (GNL) che è il migliore per il trasporto su strada e su rotaia a lunga distanza.

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