Amoníaco, el olvidado y potencial combustible 'cero emisiones'

Durante la Segunda Guerra Mundial, hubo algunos autobuses en Bélgica que usaron el amoníaco como combustible. En 1981, un Chevrolet modificado recorrió la distancia que separa Detroit de San Francisco con una mezcla de gasolina y amoníaco. Pero si ya han existido precedentes, ¿es realmente viable la utilización de este químico como sustituto de la gasolina y el Diesel?

Para empezar, hay que explicar las bondades que derivarían de su uso: El amoníaco está compuesto por moléculas de nitrógeno e hidrógeno, en relación 1:3 respectivamente. Su combustión da como resultado una reacción exotérmica que resulta en emisiones de nitrógeno y agua, libres de óxidos y limpias para los organismos vivos.

Aparte de ello, el almacenamiento en tanques es menos pernicioso que en el caso del hidrógeno, ya que donde este necesita de presiones de operación en torno a 750 bares —lo que realmente marca el grado de peligrosidad de la tecnología—, el amoníaco opera en niveles de alrededor de 10 bares para mantenerlo líquido.

El problema principal reside en su escaso poder calórico en comparación con los combustibles actuales, casi la tercera parte para ser más exactos. Aparte de ello, quemarlo de manera directa en un motor de ciclo Otto es realmente complicado por su alto octanaje y su lentitud de llama. Se puede hacer, pero el resultado es un motor de eficiencia pobre y baja potencia.

Hasta el momento la opción más viable para su funcionamiento había sido la de separar previamente el hidrógeno del nitrógeno para ser quemado éste en su lugar, un resultado que lo llevaría a algo parecido a lo que Toyota lleva estudiando y probando durante bastante tiempo.

En esta tesitura han surgido fabricantes como el gigante chino GAC que, en colaboración precisamente con Toyota, han anunciado todavía sin mayores detalles que han logrado quemar amoníaco directamente en un motor de combustión con resultado alentadores.

No son los únicos, pues los expertos motoristas de Mahle Powertrains, anunciaron el pasado 2023 que habían logrado asimismo desarrollar un sistema para quemar amoníaco de manera directa con resultados ilusionantes y aptos para su uso directo en mecánicas Diesel de gran tonelaje, tales como camiones, autobuses o maquinarias de obra.

El estudio se ha desarrollado en dos vías. En la primera, a las mecánicas Diesel se les ha añadido un segundo set de inyectores con gas de amoníaco, que es el que realmente se prende, mientras que el Diesel únicamente se utiliza en contadas ocasiones, como el momento del arranque. La segunda vía es más prometedora, pues en un modelo monocilíndrico se han conseguido resultados aceptables al usar su modelo de inyección patentado, denominado 'Mahle Jet Ignition'.

En resumen, muy condensado, este consiste en una precámara de combustión donde se prende la chispa y el chorro de gas caliente resultante penetra en la cámara principal donde se encuentra la gran mayoría de la mezcla, donde se genera la explosión principal. Es el mismo concepto que se utiliza en los motores de Fórmula 1 y en el V6 del Maserati MC20, apodado 'Nettuno' por la marca.

La universidad de Sophia en Tokyo también ha trabajado en el acondicionamiento de esta tecnología, concretamente en mejorar el denominado efecto 'swirl' o 'torbellinado' a la hora de la admisión de la mezcla combustible — amoníaco, que mejora la eficiencia en el momento de la combustión.

Independientemente de todo ello, el obstáculo principal, como suele ocurrir con este tipo de energías alternativas, es la obtención del producto, ya que a pesar de estar altamente extendida, la producción de amoníaco en comparación con la de combustibles fósiles es una parte ínfima.