5 sustancias sorprendentes que realmente podrían impulsar un automóvil

A veces, las cosas se diseñan de cierta manera porque tienen que ser así. Un zapato tiene la forma que se adapta al pie, y la forma del ala de un avión está dictada por las leyes de la física para generar sustentación. Hay un límite de manipulación que puedes hacer sin perder lo que los convierte en un zapato o un ala. Otras veces, las cosas van por un camino cuando podrían haber ido por otro. El motor del automóvil pertenece a este último campo.

Hoy en día damos por sentado que los automóviles funcionan con gasolina refinada a partir de petróleo extraído de la tierra. Así se hace, en gran parte porque así se ha hecho siempre. Pero todo lo que realmente se necesita para que un motor funcione es alguna forma de transformar de manera confiable el combustible en trabajo. En un motor de combustión convencional, la gasolina se mezcla con aire y se quema en una serie de pequeñas explosiones controladas. La presión de esa reacción mueve un pistón que, a su vez, te hace girar por la carretera. Por supuesto, hay muchas maneras de mover un pistón y muchas maneras de alimentar un automóvil.

A medida que el cambio climático se convierte en un problema global cada vez más grave, la gente busca alternativas a los combustibles fósiles. Hasta ahora, los coches eléctricos están a la cabeza (sin juego de palabras), pero muchos investigadores e innovadores están preparando combustibles no convencionales para mantener los coches de combustión en las carreteras. Estos son cinco de los más extraños y geniales.

El alga sargazo es una presencia invasora y problemática en partes del Océano Atlántico. Una alfombra gigante de este material, llamada Cinturón Atlántico de Sargazo, a menudo arroja trozos que llegan al Caribe o al Golfo de México. Una vez en la costa, el sargazo comienza a pudrirse, produciendo sulfuro de hidrógeno a medida que se descompone, un gas apestoso que hace que la playa sea un poco menos paradisíaca.

Varios grupos de investigadores, incluido un equipo de Princeton y otro de la Universidad de las Indias Occidentales en Barbados, están trabajando en formas de transformar esta planta invasora no deseada en una fuente de energía. El equipo caribeño ha desarrollado un método para transformar el sargazo en un combustible funcional para automóviles mezclándolo con otros productos de desecho.

Pueden recolectar las algas a medida que llegan a la orilla y mezclarlas con estiércol de granjas locales y aguas residuales de la producción de alcohol en un tanque de fermentación. Las bacterias del estiércol descomponen el sargazo y producen biogás, que puede utilizarse para impulsar un vehículo. Con un poco de trabajo y la capacidad de taparse la nariz, puedes transformar un invasor acuático en un activo.

Abe Hertzberg, profesor jubilado de aeronáutica y astronáutica de la Universidad de Washington, ha sostenido que el nitrógeno líquido es el combustible del futuro. Como prueba de concepto, Hertzberg convirtió un camión de correo de Grumman Kubvan en un vehículo experimental denominado LN2000. En lugar de gasolina, el LN2000 funciona con nitrógeno líquido en un proceso similar al de una máquina de vapor a la inversa.

En una máquina de vapor, el agua se calienta hasta que se convierte en vapor y se expande, haciendo girar una turbina. En un motor de nitrógeno, el nitrógeno líquido se mantiene a una temperatura gélida de 320 grados Fahrenheit dentro de tanques especialmente aislados. Luego se pasa a través de una serie de tubos y tuberías de aluminio y el aire circulante lo calienta a temperatura ambiente. En el proceso de transformación de líquido a gas, el nitrógeno se expande hasta 700 veces su volumen original, impulsando el motor. El único producto de escape es el nitrógeno gaseoso, que ya constituye el 78% de la atmósfera. A diferencia de la liberación de dióxido de carbono, la emisión de nitrógeno no tendría ningún impacto negativo mensurable en el medio ambiente.

Hertzberg también ha argumentado que el proceso de producción de nitrógeno líquido en realidad elimina la contaminación de la atmósfera. El aire pasa a través de un sistema de refrigeración para enfriar y condensar los gases. Luego se aísla el nitrógeno mientras se extraen y contienen los contaminantes, incluido el dióxido de carbono. No es un proceso completamente neutral en carbono, pero podría representar una mejora espectacular con respecto al status quo.

El uso de desechos de pollo como combustible tiene una historia sorprendentemente larga. Un par de estudiantes universitarios convirtieron un automóvil para que funcionara con estiércol de pollo en la década de 1970. A medida que la caca de pollo se descompone, produce gas metano, que puede usarse para impulsar un motor. En ese momento, los estudiantes estimaron que 100 libras de estiércol moverían un vehículo promedio unas 400 millas.

Hoy en día, se están preparando operaciones más complicadas con desechos de pollo. Utilizarían estiércol, como en el proyecto de los años 1970, pero también plumas, huesos y desechos de procesamiento de granjas de pollos. A menudo, todos esos desechos se desechan, se esparcen en los campos cercanos o llegan al sistema de agua. Los empresarios del sector del automóvil quieren ofrecer un destino alternativo.

Los productos de desecho caerían dentro de digestores anaeróbicos, tanques calentados donde los microbios descomponen los productos de desecho y los convierten en gas metano. Los subproductos sobrantes se pueden utilizar incluso como fertilizante. Sin embargo, vale la pena señalar que el metano es en sí mismo un potente gas de efecto invernadero, por lo que si bien esta podría ser una buena manera de lidiar con los desechos de la industria cárnica, no es necesariamente la opción más amigable con el clima.

Cada día se tratan aproximadamente 34 mil millones de galones de aguas residuales en los Estados Unidos. Mediante un proceso llamado licuefacción hidrotermal (HTL), es posible transformar excrementos humanos (o cualquier otra biomasa húmeda) en petróleo biocrudo y, en última instancia, combustible líquido.

Los productos de desecho se colocan dentro de un reactor HTL, se presurizan a 3000 psi y se calientan a 660 grados Fahrenheit. El proceso dura sólo unos 30 minutos y convierte aproximadamente el 60% del material de partida en biocrudo o biocombustible que puede usarse de manera similar al petróleo, según una discusión entre la Oficina de Tecnología de Bioenergía del Departamento de Energía de EE.UU. y científicos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico.

Los reactores HTL podrían instalarse en plantas de tratamiento de aguas residuales y podrían producir hasta 30 millones de barriles de biocrudo al año a partir de los productos de desecho ya existentes. Como los reactores podrían ubicarse a nivel comunitario, incluso ayudarían a reducir la carga del transporte de petróleo y productos derivados del petróleo en todo el mundo.

El café es un combustible común para impulsar a las personas y resulta que también se puede utilizar para impulsar un automóvil. En 2010, el inventor Martin Bacon condujo un Volkswagen Scirocco de 1988 337 kilómetros (unas 209 millas) desde Londres a Manchester, con algunas modificaciones y un montón de café. El logro le valió un récord mundial por el viaje más largo en un coche propulsado por café. El vehículo modificado calentó café molido en un fuego de carbón, liberando gas hidrógeno. Luego, el gas se enfriaba y se utilizaba para impulsar el motor.

Más tarde, Bacon construyó otro vehículo propulsado por café, esta vez una camioneta Ford P100, y estableció un récord separado de velocidad máxima. El Coffee Car Mark 2 alcanzó los 105,5 kilómetros por hora y luego salió de gira. Según se informa, el Mark 2 podría viajar unas 55 millas con una bolsa de café molido de 22 libras.

Mientras tanto, investigadores de la Universidad de Bath descubrieron que los posos de café usados ​​se pueden transformar en biocombustible mediante un proceso llamado transesterificación. Un catalizador inicia una reacción química que convierte las grasas de los posos del café en biocombustible. Los posos de café usados ​​contienen hasta un 20% de aceite en peso, y los investigadores estimaron que una pequeña cafetería promedio produce suficientes desechos de posos de café para producir aproximadamente medio galón de biocombustible cada día.