Evaluación del empleo de biocombustibles en motores de encedido por comprensión

Abstract

La presente tesis doctoral es el resultado del trabajo conjunto realizado en el Área de Máquinas y Motores Térmicos, perteneciente al departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada de la Universidad de Córdoba (España) y en el Centro de Estudios Energéticos y Tecnologías Ambientales de la Universidad Central “Marta Abreu ” de Las Villas (Cuba), orientado a la obtención de biodiésel (procedente de materias prima de interés para las instituciones implicadas) y su posterior evaluación en el motor de biodiésel. Esta tesis constituye un modesto aporte a la solución de la problemática ambiental que hoy presenta la humanidad como resultado de la limitación de reservas petrolíferas y su creciente concentración en un reducido número de regiones del planeta. En estas circunstancias el biodiésel se presenta como una alternativa energética al gasoil y constituye una solución inminente para la sustitución de este combustible fósil en el transporte automotor. La tesis está estructurada en cinco capítulos, de modo que en el primero de ellos se estudia el estado del arte relacionado con la problemática actual referida a la explotación de los combustibles fósiles y las principales generalidades de los biocombustibles como contribución a la solución de la misma. Además, se profundiza en el biodiésel como alternativa a emplear en los motores de encendido por compresión y se establecen las condiciones en que éste puede obtenerse. Posteriormente, en el segundo capítulo se fundamenta la selección del aceite de orujo y de girasol como materias prima a emplear en las condiciones de España y Cuba, respectivamente. A continuación, se realiza una optimización de la reacción de transesterificación de ambos aceites vegetales, la cual es seguida de un estudio de cinética, identificando para ambas materias prima las cantidades óptimas de alcohol y catalizador y el tiempo necesario de reacción para obtener el rendimiento en la conversión exigido por la normativa europea de biodiésel, EN 14214. En el capítulo 3, se realiza una caracterización del biodiésel obtenido a partir de la determinación de sus principales propiedades físico-químicas y se establecen las condiciones experimentales del banco de ensayo para motores que se emplearán en la...