Una revisión del uso del hidrógeno en motores de encendido por compresión (diésel) y un análisis de su posible uso en motores duales en Colombia

• Menaca, Rafael ^[1] ; Bedoya-Caro, Iván Darío ^[1]
  1. [1] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
• Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 21, Nº. 3, 2022 (Ejemplar dedicado a: Revista UIS Ingenierías), págs. 33-54
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • A review of the use of hydrogen in CI engines (diesel) and an analysis of its potential use in dual-fuel engines in Colombia
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• Resumen
  • español

    Las emisiones de los motores de encendido por compresión (MEC) están siendo fuertemente reguladas. Abandonar los motores diésel no es una solución a las regulaciones establecidas, debido a su alto desempeño respecto a similares tecnologías. El uso de combustibles más limpios y alternativos en motores diésel actuales es una propuesta bastante atractiva, puesto que aprovecharía su alta eficiencia y las características verdes de los combustibles no convencionales. El hidrógeno es el combustible más prometedor debido a que es limpio y puede ser producido a partir de energías alternativas como la solar o la eólica. El uso de motores duales diésel-hidrógeno promueve la reducción de agentes contaminantes atmosféricos (COx y hollín) y puede aumentar la eficiencia térmica del motor. En este trabajo se analizan los MEC en modo dual diésel-hidrógeno en una amplia gama de aspectos. Se revisa el efecto de la adición de hidrógeno a los MEC sobre el rendimiento del motor y las emisiones contaminantes. Se describe la legislación de Colombia y su matriz energética, y se analizan los compromisos que se tienen en los procesos energéticos. Se analizan los estudios en Colombia de los motores utilizando hidrógeno, y se establecen los límites de enriquecimiento recomendados expuestos en la literatura.

  • English

    Emissions from compression ignition (CI) engines are being heavily regulated. Renouncing to diesel engines is not a solution to the established regulations due to their good performance. The coupling of cleaner and alternative fuels to current diesel engines is a remarkable proposal because it would take advantage of its high efficiency and the green characteristics of unconventional fuels. Hydrogen is the most promising fuel because is clean, alternative and renewable (from alternative energy sources). The use of dual-fuel diesel-hydrogen engines promotes the reduction of pollutants ($ CO_x $ and soot) and increases the thermal efficiency of the engine. In this work, the CI engines in dual-fuel mode diesel-hydrogen is evaluated about many concerns. The effect of adding hydrogen to the CI engines on engine performance and pollutant emissions was reviewed. Furthermore, Colombian legislation and Colombian energy matrix were described, analyzing the commitments that are proposed in energy processes. The studies in Colombia of the engines using hydrogen were reviewed and the recommended enrichment limits set forth in the literature were established.