Reducción de emisiones contaminantes en régimen de ralentí de un motor de combustión interna de encendido por chispa mediante el uso de hidrógeno. - Bermello Mendoza, José Ignacio (2016)
La reducción de las emisiones contaminantes en los motores de combustión interna ha sido por años un tema de estudio y de interés científico, lo que ha permitido investigar y desarrollar nuevos métodos para lograr tal cometido. A nivel mundial existen muchas empresas sobre todo del ámbito automotriz comprometidas con dar solución a este problema que acarrea daños y deterioro de la calidad del medio ambiente así como de la salud de las personas. No es novedad la situación actual de nuestro planeta, existen reportes avalados científicamente del aumento de su temperatura debido al efecto invernadero que está directamente ligado con la emisión de estos gases tóxicos a la atmósfera. Entre los métodos más utilizados para erradicar este problema en los vehículos sobresale el diseño y construcción de automotores híbridos y eléctricos, que en cierto modo está ganando acogida entre las personas en su afán de hacer conciencia del momento en que vivimos. Otro método muy común es el uso de combustibles alternativos que derivan de fuente ajenas al petróleo. Y es en este tema en el cual se quiso profundizar e idear un proyecto con la finalidad minimizar las emisiones contaminantes a régimen de ralentí de un motor Daewoo Matiz usando hidrógeno como combustible. En primera instancia se determinó el flujo necesario de hidrógeno gaseoso que necesita el motor para mantenerse estable al régimen antes mencionado, para esto se construyó un sistema de alimentación de este combustible proveniente de una botella de hidrógeno presurizada obtenida de una distribuidora de gases industriales. La alimentación requerida para el motor fue de 5 litros por minuto según el dato reflejado por el flujómetro. En relación a esta cifra se realizaron los cálculos matemáticos necesarios para el diseño y construcción de un sistema electrolizador el cual funciona aplicando el principio de la electrólisis donde se divide las moléculas que componen el agua, hidrógeno y oxígeno. El sistema se alimenta con 220 voltios del suministro eléctrico de la red doméstica, el mismo que es rectificado mediante un circuito a voltaje en corriente directa pues su principio de funcionamiento establece utilizar este tipo de voltaje. Los dos gases provenientes del sistema electrolizador forman un gas denominado hidroxi, tiene una proporción de aproximadamente 70% hidrógeno y 30% oxígeno el cual se lo direcciona hacia la admisión del motor para su posterior combustión. La diferencia de la botella de hidrógeno presurizado y el sistema electrolizador es que en la primera se tiene 100% hidrógeno y el segundo no se cumple este requerimiento, por lo que en el flujómetro al hacer funcionar el dispositivo se debe obtener un flujo cercano a 7 u 8 litros por minuto para equiparar la cantidad de hidrógeno que se necesita para el motor. Debido a que el agua pura es considerada como mala conductora eléctrica, esta es mezclada con un compuesto químico conocido como hidróxido de potasio para elevar su conductividad eléctrica y obtener una mayor generación de gas en el sistema, la sustancia obtenida de esta mezcla se la denomina electrolito. El consumo de corriente eléctrica y la cantidad de hidrógeno generado dependen de la concentración de hidróxido de potasio que tenga el electrolito estableciendo un máximo de 30% en peso para optimizar y alargar la vida útil del sistema electrolizador. La medición de los gases combustionados por el motor se los realizó con el AGS-688 utilizando gasolina e hidrógeno, un combustible a la vez. El resultado obtenido de la combustión del hidrógeno fue vapor de agua, algo que se tenía previsto que ocurriría. Los gases como hidrocarburos, monóxido de carbono y dióxido de carbono fueron reducidos prácticamente en su totalidad.