Los investigadores afirman que cualquier motor diésel utilizado en camiones y equipos de potencia en los sectores del transporte, la agricultura y la minería podría adaptarse al nuevo sistema híbrido en sólo un par de meses.

En su artículo, el equipo demuestra que el uso de su sistema patentado de inyección de hidrógeno reduce las emisiones de CO2 a sólo 90 g/kWh, un 85,9% menos que las producidas por el motor diésel.

«Esta nueva tecnología reduce significativamente las emisiones de CO2 de los motores diésel existentes, por lo que podría contribuir a reducir nuestra huella de carbono, especialmente en Australia, con sus minas, su agricultura y otras industrias pesadas en las que los motores diésel son muy utilizados», afirma el profesor Shawn Kook, que dirigió el equipo. «Hemos demostrado que podemos tomar esos motores diésel existentes y convertirlos en motores más limpios que queman combustible de hidrógeno».

Inyección directa de hidrógeno a alta presión

La solución del equipo de la UNSW mantiene la inyección original de gasoil en el motor, pero añade una inyección de combustible de hidrógeno directamente en el cilindro.

El equipo descubrió que la inyección directa de hidrógeno específicamente programada controla el estado de la mezcla en el interior del cilindro del motor, lo que resuelve las emisiones nocivas de óxido de nitrógeno que han sido un gran obstáculo para la comercialización de los motores de hidrógeno.

«Si simplemente se introduce el hidrógeno en el motor y se deja que se mezcle todo, se producirán muchas emisiones de óxido de nitrógeno (NOx), que es una causa importante de contaminación atmosférica y lluvia ácida», afirma el profesor Kook.

El nuevo sistema ha demostrado que si la inyección se hace estratificada, es decir, en algunas zonas hay más hidrógeno y en otras menos, se puede reducir las emisiones de NOx por debajo de las de un motor puramente diésel.

Es importante destacar que el nuevo sistema de inyección directa de hidrógeno-diésel de doble combustible no requiere hidrógeno de altísima pureza, que debe utilizarse en los sistemas alternativos de pilas de combustible de hidrógeno y cuya producción es más cara. El motor híbrido diésel-hidrógeno también ha demostrado un aumento de la eficiencia de más del 26% en comparación con los motores diésel existentes.

Figura 1. Motor de combustible dual desarrollado por la UNSW Sidney.

Esta mejora de la eficiencia se consigue gracias al control independiente de la sincronización de la inyección directa de hidrógeno, así como de la sincronización de la inyección de gasoil, lo que permite un control total de los modos de combustión: combustión de hidrógeno premezclada o controlada por mezcla.

El equipo espera poder comercializar el sistema de inyección directa de hidrógeno y gasoil en los próximos 12 a 24 meses y está dispuesto a consultar a posibles inversores.

Según los investigadores, el uso más inmediato de la nueva tecnología es en lugares industriales en los que ya existen líneas permanentes de suministro de hidrógeno.

Entre ellas se encuentran las explotaciones mineras, en las que los estudios han demostrado que alrededor del 30% de las emisiones de gases de efecto invernadero se deben al uso de motores diésel, sobre todo en vehículos mineros y generadores de energía.