Un equipo de investigadores españoles del Instituto de Tecnología Química (ITQ), un centro mixto de la Universidad Politécnica de Valencia (CMT-UPV) y del CSID han solicitado la patente para un nuevo motor de combustión interna que emplea una tecnología basada en la utilización de membranas cerámicas MIEC (patentadas por el ITQ), que elimina todos los gases contaminantes y nocivos para la salud (NOx), capturando el CO2 propio y atmosférico, licuándolo, siendo susceptible de almacenaje y recogida en las estaciones de servicio.

Se trata de un motor de alta potencia específica y alta eficiencia, que emplea dos ciclos de Brayton: un primer ciclo que incorpora una membrana MIEC que separa el O2 del aire de manera que la corriente de oxidante (comburente) succionado está libre de N2 y un segundo ciclo combinado de forma binaria con el primero y anidado con un ciclo seleccionado de un ciclo de Otto y un ciclo diésel realizado mediante oxicombustión.

El primero proporciona al segundo O2 comprimido procedente de la membrana MIEC. El segundo transmite al primero energía mecánica así como energía térmica procedente de los gases de escape.

Esta integración tecnológica evita la emisión de gases nocivos para la salud (NOx) a la atmósfera por la separación de N2 en la membrana MIEC.

La propuesta tecnológica se presenta con: la solución modelada y calculada, los prototipos de componentes desarrollados (nivel TRL4), y planteando proyectos para llegar a prototipo en entorno real (TRL7) en un plazo de unos dos años, o menor, dependiendo de la financiación que se capte (Contacto científico: José Ramón Serrano – jrserran@mot.upv.es – 963 877 650 – https://www.cmt.upv.es/).

Ventajas

• Cumplimiento, a corto plazo, de la normativa europea de emisiones prevista para 2040.
• El nivel de eficiencia reporta al usuario costes equivalentes a los actuales.
• El CO2 licuado puede ser empleado para la generación de electrofuel a través de su combinación con el hidrógeno del proceso de electrolisis asistida por fuentes de energía renovable. Es decir, posibilitando una economía circular sobre el CO2, sin emitirlo previamente a la atmósfera por el conducto de escape.

Aplicaciones

• Los fabricantes de motores y los de sus componentes (propios o externos). Motores a utilizar por los fabricantes de vehículos de transporte de viajeros y mercancías tanto terrestres como marítimos y para aviación hasta un determinado nivel de potencia.
• La adaptación de los actuales motores diésel.
• Las compañías petroleras, como prescriptoras, al poder recalificar sus productos como no contaminantes para ser usados con estos motores.
• Procesos en los que la generación local de O2 y la oxicombustión hacen posible licuar el CO2 sin generar emisiones.
• Proyectos de economía circular de CO2.
• Procesos que requieren comprimir gases H2, O2, CO2.