Posibilidades de uso del etanol de la industria vitivinícola como combustible sostenible para motores de media/alta potencia (Etinvi).

Proyecto de Investigación Científica - SBPLY/21/180501/000051 – 99.173,70 €.

Grupo de investigación: GCM - Grupo De Combustibles Y Motores. Universidad de Castilla-La Mancha/ETSI Ciudad Real

I.P.1:  Dr. José Rodríguez Fernández

I.P.2:  Dr. Magín Lapuerta Amigo

Finalidad del Proyecto

El proyecto evaluó el aprovechamiento del etanol procedente del sector vitivinícola castellanomanchego como combustible sostenible en motores diésel, facilitando así la transición energética en el transporte pesado y otros sectores difíciles de electrificar. Para ello, se compararon tres vías de uso del etanol: mezcla directa, combustión dual y reformado catalítico on-board esta última permitiendo una recuperación energética de la energía residual contendida en el gas de escape. Se analizaron rendimientos globales, consumo de combustible y emisiones.

Objetivos

1.- Determinación de parámetros de combustibles del etanol.

2.- Comparación de sus distintas formas de aprovechamiento.

3.- Diseño y evaluación de un reformador y las prestaciones obtenidas en ensayos en banco motor.

Resultados

El proyecto ha comparado catalizadores de níquel y de cobalto, el primero comercial y el segundo de investigación, en el proceso de reformado de etanol hidratado, concluyendo que el catalizador de níquel tiene una ventana térmica más amplia, si bien genera elevada cantidad de coque y metano (especialmente a temperaturas bajas). Por el contrario, el catalizador de cobalto fue más selectivo hacia la producción de hidrógeno. En el motor, utilizando mezclas de gases que simulen la composición de gas de reformado, se concluyó que la recuperación de energía asociada al carácter endotérmico de las reacciones de reformado no consigue, en general, mejorar el rendimiento asociado al uso directo del etanol hidratado en el motor por combustión dual. No obstante, para alta sustitución energética (a partir del 40%) y alta temperatura de escape (altas tasas de EGR y alta carga, principalmente) sí es posible obtener mayor rendimiento mediante el reformado de etanol. La ubicación preturbo del reformador también puede favorecer una mayor temperatura de operación y mayor rendimiento.

Impacto científico, técnico o social

Parte de los resultados han sido ya publicados en tres artículos en revistas científicas (Applied Spectroscopy, doi.org/10.1177/00037028241298300; Fuel, doi.org/10.1016/j.fuel.2025.134916; Case Studies in Thermal Engineering doi.org/10.1016/j.csite.2025.106828) y dos presentaciones en la International Conference in Engineering Thermodynamics (CNIT), cuarta y quinta edición.

Colaboraciones

Empresas como Alvinesa, alcoholera de referencia en la región, Guascor, fabricante de motores de gran cilindrada y combustión dual, o Alfalaval.

Grupos de investigación como el Instituto de Tecnología Química de la Universidad Politécnica de Valencia, en materia de catalizadores