Combustión externa.

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PROPULSION
Revista de Publicaciones Navales
COMBUSTION EXTERNA
Por William Matthews
Los militares norteamericanos analizan el motor Cyclone de combustion
limpia.
ace poco más de un año
cuando subió el precio
del petróleo, dos de los
tres grandes fabricantes de automóviles se
mostraron muy interesados en el motor Cyclone de combustión externa, creado por Harry Schoell.
Poco después, colapsó la industria
automotriz.
Actualmente, dos Fuerzas Armadas están analizando el motor Cyclone;. el Ejército Norteamericano
(piensa que podría ser una manera
eficiente de generar electricidad) y la
Armada Norteamericana, que considera que puede ser una nueva forma
de propulsión para torpedos.
Schoell, un inventor de Florida
(EE,UU), sueña con el día en que su
motor de combustión externa reemplace a la mayoría de los motores de
combustión interna que funcionan con
nafta y diesel.
Tiene muchas ventajas: es
más chico, más simple, limpio,
silencioso y económico y se lo puede
poner en marcha con prácticamente
cualquier cosa que entre en combustión. Es muy superior, sostuvo
Schoell.
Sin embargo, es difícil
convencer a un mundo que vive un ro-
mance de 100 años con el motor de
combustión interna. Schoell espera
comenzar convenciendo al Ejército
Norteamericano.
El motor Cyclone funciona
bombeando combustible y aire a una
cámara de combustión redonda que
gira tipo ciclón y lo quema a aproximadamente 2.000º Fahrenheit. Los
gases de la combustión pasan a un
intercambiador de calor, donde
calientan el agua desionizada a 1200º
bajo 3.200 libras de presión.
El agua se convierte en vapor,
pero bajo presión, éste se mantiene en
un estado fluido que se considera un
fluido crítico.
El vapor pasa a través de una
válvula e ingresa a un cilindro donde
se expande, con una fuerza casi
explosiva para impulsar un pistón.
Cuando éste es empujado hacia el
extremo del cilindro, el vapor sale a
través de un conducto de escape.
Desde allí, el vapor ingresa a
otro intercambiador de calor, donde se
lo recupera y se lo reenvía a la cámara
de combustión. Una vez que se
encuentra más refrigerado, el vapor
sale del intercambiador de calor e
ingresa a un condensador con aire
refrigerado, desde donde regresa al
Combustión externa
agua para su posterior bombeo al primer intercambiador de calor para
atravesar nuevamente el ciclo.
El proceso para convertir el
agua en vapor y viceversa es un ciclo
cerrado. Si bien el motor necesita combustible para producir el calor que genera vapor, virtualmente cualquier combustible funciona. Schoell ha hecho
funcionar sus motores con gasolina y
combustible diesel, pero también con
combustible elaborado con cáscaras
de naranja, aceite de palma y grasa de
pollo.
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Se puede utilizar gas propano,
al igual que etanol, biocombustible,
carbón pulverizado, residuos municipales y restos agrícolas. Podemos
ponerlos en marcha con aceite sucio
proveniente del cárter del cigüeñal;
nada daña el motor, sostuvo Schoell.
Los giros tipo ciclón del combustible y el aire en la cámara de
combustión permiten una combustión
completa de modo que, salvo el dióxido
de carbono, hay pocos gases de escape. El motor Cyclone no emite casi
nada de los hidrocarburos sin quemar,
monóxido de carbono y óxido de
nitrógeno que provienen de un motor
de combustión interna.
Podrá utilizarse cualquier combustible: DARPA y el Ejército Norteamericano están analizando el motor Cyclone de combustión
externa que aquí se observa montado en un chasis de demostración.
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Revista de Publicaciones Navales
No se requieren lubricantes
El agua desionizada, aquella
que se somete a un importante proceso
de filtrado para eliminar las impurezas,
sirve como lubricante del motor y como
fuente de vapor, eliminando así la
necesidad de aceite, bombas de aceite
o los correspondientes cambios,
manifestó Schoell.
Schoell, quién creó la empresa
Schoell Marine en el año 1966, invirtió
40 años en el desarrollo de diseños de
cascos de embarcaciones de avanzada
e inventó sistemas de propulsión naval. Comenzó a trabajar en el motor
Cyclone en el año 2004 y fundó la
empresa Cyclone Power Technologies
en Pompano Beach, Florida, para el
desarrollo de su invento.
El motor fue premiado por la
Sociedad de Ingenieros de Automotores en los años 2006 y 2008 y recibió
el premio al invento del año en el 2008,
otorgado por la revista Popular Science.
Gran parte de las tareas de
comercialización del motor están a cargo de Advent Power Systems en la
cercana Coconut Creek, Florida.
Su director ejecutivo, Phillip
Myers, ex ingeniero de la Fuerza Aérea,
remarcó la capacidad del Cyclone para
funcionar con múltiples combustibles.
Ello representa una solución para los
graves problemas logísticos que
implican proveer múltiples y específicos
grados de combustibles para diferentes
vehículos, generadores y otros motores
de combustión interna.
Myers agregó que el Centro de
Investigación, Desarrollo e Ingeniería
de Tanques y Automotores del Ejército
Norteamericano está interesado en un
pequeño motor Cyclone para impulsar
un generador eléctrico dentro de sus
tanques Abrams y de los vehículos de
combate Strykers y Bradley.
Se utilizaría un motor de 12 x
12 x 17 pulgadas y un generador para
mantener en funcionamiento un equipo
eléctrico en los vehículos cuando se
apaga el motor principal. Se trataría de
un gran ahorro de combustible para el
Abrams que tiene un motor con turbina
a gas de 1.500 caballos de fuerza que
quema 12 galones de combustible en
una hora.
En febrero, Cyclone Power
Technologies anunció que había
completado las pruebas con Raytheon
las pruebas de un motor Cyclone,
diseñado para que la Armada lo utilice
en vehículos submarinos no tripulados
y en torpedos. El motor quema Moden,
un combustible líquido que la Armada
describe como de bajo costo y
amigable con el medio ambiente.
El combustible contiene su
propio oxígeno de modo que puede
quemarse con ausencia de aire, como
por ejemplo bajo el agua y en el
espacio.
Teniendo en cuenta que son
más livianos y pequeños que los
motores de combustión interna, los
Cyclone también podrían utilizarse
como motores para los UAV
impulsados por hélices.
La Agencia de Investigación de
Proyectos de Avanzada del área de
Defensa (DARPA = Defense Advanced
Research Projects Agency) está
Combustión externa
analizando la posibilidad de que un
motor Cyclone, impulsado con biomasa se utilice para operar robots en
misiones militares de gran autonomía.
La idea de DARPA es que los robots
se podrían auto-reaprovisionar
buscando combustible.
El robot recogería madera,
pasto, papel y otros materiales biológicos para luego triturarlos e
incorporarlos a su motor Cyclone. Este
impulsaría un generador que produciría
electricidad para poner en funcionamiento el robot.
Su denominación es Robot
Táctico Energéticamente Autónomo
(EATR = Energetically Autonomous
Tactical Robot) y su desarrollo está a
cargo de Robotic Technology en
Potomac.
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Robert Finkelstein, presidente
de Robotic Technology, expresó que el
motor Cyclone parece muy prometedor. Es mejor que el motor Stirling
que utiliza las diferencias de
temperatura entre los cilindros para
generar energía.
Este verano se le entregará a
Robotic Technology un motor Cyclone
modificado que quemará astillas de
madera y biomasa.
Después de ver los motores
Cyclone operando en la planta de
Schoell, Bilal Ayyub, profesor de la
Facultad de Ingeniería en la Universidad de Maryland y que también trabaja
en el proyecto, sostuvo que la
tecnología le resulta suficientemente
interesante como para hacer un pedido
de seis cifras del motor EATR.
DE “DEFENSE NEWS”, MAY 4/2009
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