Estudio experimental del desempeño termodinámico y ambiental en motores diésel operando con mezclas de diésel y biodiésel verde de palma/girasol

Resumen

Introducción— En la actualidad, el consumo de recursos fósiles cada vez es mayor debido a los procesos industriales y el crecimiento económico. Esto ha provocado graves problemas ambientales y un riesgo de agotamiento de estos recursos.

Objetivos— En este estudio se evalúa la influencia de diferentes mezclas de biodiesel producidas a partir de los residuos de aceite de girasol y los residuos líquidos industriales de aceite de palma, en las características del proceso de combustión, rendimiento y emisiones contaminantes de CO2, HC, NOx y opacidad de humo.

Metodología— Se desarrollaron pruebas experimentales en un motor diesel monocilíndrico. En el cual, se probaron dos mezclas de biodiesel PB2SB4 y PB4SB4. El motor funcionó en cuatro modos diferentes. Además, se realizó un modelo de diagnóstico para monitorear el efecto del biodiesel en la presión del proceso de combustión y en las tasas de liberación de calor.

Resultados— Las curvas de presión en el cilindro disminuyen a medida que aumenta el porcentaje de biodiesel en el combustible. Del mismo modo, los resultados mostraron una disminución en la tasa de liberación de calor para las mezclas de biodiesel. Este efecto se puede apreciar al considerar la eficiencia de freno, en el cual las mezclas PB2SB4 y PB2SB4 muestran una reducción de 3.8% y 5.4% en comparación con diésel. El análisis de las emisiones contaminantes mostró que el biodiesel procedente de los residuos de aceite de palma y girasol permite una disminución en las emisiones de CO2, HC y opacidad de humo en un 21%, 18.5% y 10% al compararlo con el diésel comercial, respectivamente. Sin embargo, se observó un incremento en las emisiones de NOx.

Conclusiones— Las mezclas de biodiesel procedentes de los residuos de aceite de palma y aceite de girasol no producen un cambio significativo en el proceso de combustión, consumo, y en el rendimiento del motor, siempre que el porcentaje de sustitución se mantenga en un nivel inferior al 8%. Adicionalmente, este tipo de biodiesel permite reducciones en las emisiones de CO2, HC y opacidad de humo.