En muchas despensas, incluida la mía, el amoniaco suele estar presente como una solución acuosa, con un olor un tanto desagradable, pero efectivo para desinfectar y limpiar el hogar. Lo que tal vez no sea tan conocido por mucha gente es que el amoniaco puede ser un vector energético económico, seguro y sostenible. O en otras palabras, que el amoniaco pueda ser una solución realmente buena para alimentar motores de combustión interna. ¿Podríamos asistir a la llegada al mercado de coches que funcionen con amoniaco?
A día de hoy podemos comprarnos coches con motor de combustión interna diésel y gasolina, pero también coches que, además de con gasolina, pueden funcionar con gas, siendo los más populares los que funcionan con gas licuado del petróleo y, menos comunes, pero también disponibles en los concesionarios, los que funcionan con gas natural comprimido.
No podemos comprarnos coches que funcionen con amoniaco, ni tampoco existe ningún plan concreto de algún fabricante para lanzar un coche de amoniaco. Pero, como veremos a continuación, no es una idea ni mucho menos descabellada.
Banco de pruebas de un motor de amoniaco de MAHLE
El amoniaco como alternativa a diésel y gasolina es posible
La primera puerta que permitiría la posibilidad de lanzar coches de amoniaco, como alternativa a diésel y gasolina, la ha abierto la Unión Europea, cediendo a las presiones que han impuesto algunos miembros como Alemania e Italia para permitir la venta de coches con motor de combustión interna más allá de 2035, siempre y cuando utilicen un combustible neutral.
A la hora de hablar del amoniaco como vector energético es imposible no hacer ninguna referencia al hidrógeno. Diferentes fabricantes han explorado la posibilidad de lanzar coches con motor de combustión interna de hidrógeno y, sobre todo, con pila de combustible, en la que el hidrógeno se transforma en energía eléctrica para alimentar un motor eléctrico. Pero la investigación del amoniaco como combustible, al menos en motores de combustión interna pequeños, y coches, no ha causado tanto interés entre los fabricantes de coches.
El amoniaco, como el hidrógeno, es relativamente sencillo de producir en procesos grises, que conlleven emisiones de CO2. Pero también puede producirse en procesos verdes, empleando energía renovable, y alcanzando parcial o totalmente la neutralidad de carbono, que las emisiones generadas en su combustión ya hayan sido compensadas en su producción, por ejemplo tratando residuos.
Alternativa al diésel y la gasolina, ¿mejor que el hidrógeno?
La gran ventaja del amoniaco reside en que, a diferencia del hidrógeno, su tratamiento, transporte y almacenamiento, ya sea como amoniaco puro, o como solución, es seguro y relativamente sencillo. Y, de hecho, el amoniaco está destinado a ser uno de los vectores energéticos más importantes, tal vez no en nuestros coches, pero sí en sectores de la economía en los que la electrificación completa no es posible, o presenta importantes retos y dificultades, como es el transporte marítimo. Son muchos los proyectos que están explorando la producción y el empleo del hidrógeno para reducir la huella de carbono del transporte marítimo.
Aunque no esté tan desarrollado este ámbito, sí que se han explorado diferentes fórmulas para emplear amoniaco en motores pequeños. Se ha investigado el uso de amoniaco en motores con encendido por compresión – similares a los diésel – y también de inyección directa y encendido por bujía (la primera imagen que ilustra este artículo es de un sistema de inyección desarrollado por MAHLE para motores de combustión interna). Y los mejores resultados de estas investigaciones han llegado en motores de combustión interna funcionando con una mezcla de amoniaco y una pequeña proporción de hidrógeno (ver artículo y referencias de Frontiers), que es también la línea que han explorado la mayoría de las investigaciones.
Una mezcla de hidrógeno y amoniaco, o incluso amoniaco puro, podría conseguir unas emisiones de gases de efecto invernadero que serían la mitad, o incluso un tercio, de las emisiones generadas por un motor diésel o gasolina comparable.
Buque que emplea amoniaco como combustible
Combustión interna de amoniaco y neutral
Como os decíamos, si un coche requiere de hidrógeno, además de amoniaco, para funcionar, ese coche seguiría estando sujeto a las problemáticas y los retos que afronta el hidrógeno como vector energético. En cualquier caso, en los estudios mencionados anteriormente ya hemos visto que los mejores rendimientos se habrían alcanzado empleando amoniaco y una pequeña proporción (entre el 5% y el 10% de hidrógeno). Y sería posible crear motores alimentados por amoniaco con relaciones de compresión en el entorno del 10:1, con inyección directa y encendido por bujía.
Eso, unido a las bajas emisiones del amoniaco y el hidrógeno en su combustión y su posible producción verde y alcanzando la neutralidad, podrían hacer de esta una solución válida, para vender coches de amoniaco más allá de 2035. De hecho, podría ser una solución especialmente interesante para coches híbridos y motores extensores de autonomía para vehículos eléctricos. Si lo unimos al desarrollo de una infraestructura de producción y suministro de amoniaco, cada vez mayor, para el transporte marítimo, el amoniaco en turismos no solo podría ser viable, sino también muy rentable en términos económicos.
En cualquier caso, para que viéramos un coche de amoniaco en los concesionarios aún serían necesarias muchas investigaciones, sobre todo empleando prototipos de motores de varios cilindros – y no prototipos de laboratorio con un solo cilindro – y situaciones específicas, como el encendido en frío, y su aplicación con los diferentes sistemas de inyección que emplean hoy en día los motores diésel y gasolina.
Autobús alimentado con amoniaco en Bélgica en 1943
Amoniaco para solventar la escasez de diésel
Como curiosidad, y para terminar, destacar que el amoniaco ya ha sido empleado en el pasado para alimentar el transporte terrestre como alternativa al diésel. A finales de 1942, Europa se encontraba inmersa en la Segunda Guerra Mundial y Bélgica había sido ocupada por Alemania. La guerra provocó una crisis energética que afectaba dramáticamente al esfuerzo de guerra, pero también a la ciudadanía. En octubre de 1942, la Société Nationale des Chemins de Fer Vicinaux de Bélgica, que supervisaba los transportes interurbanos por vía terrestre, fue informada de que el gasóleo no estaría disponible para sus autobuses.
En noviembre de 1942, los servicios de transporte de pasajeros en Bélgica tuvieron que cesar su actividad por la falta de gasóleo (Claverton Energy). De manera que los belgas tuvieron que encontrar combustibles alternativos, como el obtenido de la gasificación del carbón u otra fuente menos común, pero relativamente accesible, como era el amoniaco.
En abril de 1943, los belgas pusieron en servicio su primer autobús de amoniaco, al cual seguirían ocho más en los meses posteriores, operando diferentes líneas que, de otra forma, y por la escasez de diésel, no hubieran podido funcionar.
