El encendido por microondas que quiere salvar el motor de combustión: hasta un 80% menos de emisiones

El encendido por microondas que quiere salvar el motor de combustión: hasta un 80% menos de emisiones
25 comentarios

El motor de combustión interna parece tener los días contados. Y es que frente a las futuras normas anticontaminación a los fabricantes no les quedará otra que apostar por el coche eléctrico si quieren cumplir con la ley. Y eso sin necesidad de prohibir los coches de gasolina. Aun así, todavía quedan empresas que creen en el motor de combustión. Mazda es una de ellas, pero no es la única. Una star-up alemana llamada Micro Wave Ignition (MWI) asegura que con su sistema de encendido por microondas puede reducir sus emisiones en un 80 % (y el consumo en un 30 %) ya que el carburante se quemaría a una temperatura más baja.

La start-up ubicada en la localidad de Empfingen, en la Selva Negra, ha conseguido el respaldo de inversores de renombre. Entre ellos, Wendelin Wiedeking, antiguo CEO de Porsche y que sencillamente salvó la marca de la bancarrota cuando bajo su tutela se lanzó al mercado el Boxster y sobre todo el Porsche Cayenne. También conocido como la gallina de los huevos de oro de la marca. Wiedeking posee el 20 % de la start-up.

Para Wiedeking, se trata de una “innovación disruptiva con un gran mercado potencia.” Una tecnología que haga más eficiente los coches tradicionales los mantendría más tiempo en el mercado, permitiendo así a los fabricantes seguir invirtiendo en coches eléctricos. Pero también retrasaría el auge del coche eléctrico ya que los fabricantes no tendría un incentivo -cumplir con las medias de emisiones- para seguir apostando por el coche eléctrico.

Según recoge Automotive News, la compañía habría ya iniciado negociaciones con grandes fabricantes de Corea del Sur y de China. Y es que, según la compañía, el sistema de encendido por microondas se puede adaptar a cualquier motor ya existente.

Por otra parte, la start-up, fundada en 2005, patrocinará los coches de la escudería suiza Fach Auto en las Porsche Mobil 1 Supercup en la temporada 2019. Si bien los coches de Fach no usarán el encendido por microondas, las dos empresas colaborarán para conseguir una aplicación de este sistema en un futuro.

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Comentarios cerrados
    • interesante

      Me faltan datos por todas partes. ¿Cómo funciona? ¿Qué desventajas tiene?

    • como invento parece cojonudo! deseando ver alguna prueba en video

    • Quiero verlo!

    • El artículo es un poco escueto y yo personalmente desconozco de la base científica que hay detrás; pero haciendo acto de fe lo primero que he pensado es en su aplicación en un motor rotativo.
      Entonces me he ido a su página web (https://mwi-ag.com/technik/?lang=en) y en "Application Fields", bam, "Rotary Engines".

      En los rotativos ya se suele usar dos bujías para intentar acelerar el proceso de combustión de forma que acabe para cuando el rotor esté expulsando los gases de escape. Si esto realmente acelera mucho el proceso aparte de hacer una combustión más homogénea, suena tremendamente útil para un rotativo.

      Habrá que ver en qué queda, sobre el papel tiene buena pinta. Habría que saber también qué implicaciones tiene usar microondas en un motor desde el punto de vista de salud o de seguridad.

    • Pero sigue emitiendo emisiones... Un eléctrico no emite nada de nada.

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    • Avatar de mermadon Respondiendo a mermadon

      no nada de nada, en tu casa o en la calle... pero si en la planta de energia para cargar el auto, si no tienes energia limpia solo estas trasladando el tubo de escape a otro lugar

    • Mi pregunta es... De la frase de "se puede aplicar a los motores actuales"... ¿Podrian sustituir las bujías de toda la vida por un dispositivo acoplable al hueco de las mismas para que simplemente con ello se pudiera aplicar a cualquier coche?

      Si el depósito te dura cerca de un tercio más y siendo algo fácil de instalar mucha gente lo haría sin pensarlo.

      Por imaginar, ya un coche híbrido, con encendido por microondas y sin arbol de levas (freevalve) sería brutal, quizá el consumo estaría por debajo de los 3 litros / 100 en una Berlina Media.

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    • Avatar de ryd3r Respondiendo a ryderman

      El freevalve no reduce mucho el consumo, simplemente elimina las pérdidas por rozamiento en el árbol de levas y es un sistema más complejo. Creo que los actuales motores gasolina fiat llevan válvulas de escape neumáticas así que ha habido algún avance en eso.

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    • Avatar de dark_god Respondiendo a dark_god

      Creo que un 15%, aunque claro, es un dato teórico. Pero el tema es aumenta la eficiencia reduciendo el peso y un 30% más un 15% es un motor teóricamente con un 45% menos consumo y sobre todo muchísimo más eficiente y con menor peso, peso que ayudaría a contrarrestar el lastre de las baterias de un sistema hibrido y que encima serviría para equilibrar fácilmente los pesos.

      Claro todo esto en teoría.

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    • Avatar de ryd3r Respondiendo a ryderman

      Eficiencia térmica no es lo mismo que consumo. Se puede reducir el consumo con una eficiencia térmica menor. La eficiencia es la diferencia de temperatura de los gases entre justo después de la combustión y cuando el pistón llega al punto muerto inferior. El resumidas cuentas cuanta expansión aprovechas. Como puedes ver aquí no se incluyen factores como la calidad de la combustión (microondas, pre-camaras, encendido por compresión, etc) o las pérdidas por rozamiento. Hablar de una mejora del 30% de eficiencia no implica una bajada del 30% de consumo.

    • Avatar de dark_god Respondiendo a dark_god

      Reducir las pérdidas por rozamiento en las levas significa dos cosas: O producir más potencia con el mismo consumo, o producir la misma potencia con un consumo menor. Por todos lados se gana.

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    • Avatar de aleon21 Respondiendo a aleon21

      No he dicho que no se gane nada, simplemente no es una mejora muy notable.

    • Avatar de ryd3r Respondiendo a ryderman

      Plasma-assisted combustion research, which investigates combustion enhancement through electromagnetic interactions in gases, has the potential to bring new ignition technologies to market. It has long been known that flames contain charged particles and can be influenced by electric fields (Lawton, 1969). Fialkov (1997) provides a comprehensive review of past flame ion measurements and discusses how electric fields can affect flame propagation, flame stabilization, and soot formation. Generation or enhancement of plasma in a combustion environment through the use of microwaves (MW), radio frequency waves (RF), dielectric barrier discharges (DBD), nanosecond discharges, and other electric discharges has been shown to improve ignition characteristics and flame speeds under a variety of conditions and is thus an active area of research, reviewed by Starikovskaia, (2006) and later by Starikovskiy (2013.) Applications include high-speed scramjet combustion for aerospace applications (Shibkov et al., 2009) (Stockman et al., 2009) and automotive internal combustion engines (Ikeda 2009b) (Tanoue et al., 2010) (Pertl and Smith, 2009) (Kettner et al., 2006) (DeFilippo, 2011) (Rapp, 2012). Plasmas are commonly categorized as either “thermal” or “non-thermal.” In thermal plasmas, the electron energy is in equilibrium with the energy of the heavy particles, thus characterizing thermal plasmas with high gas temperatures and high levels of ionization. In nonthermal plasmas, energy transferred to electrons can enhance reaction kinetics without causing large increases in gas temperatures. Ombrello recently isolated the chemical effects of combustion enhancement associated with elevated concentrations of Ozone, those associated with singlet Oxygen ( , (2010a), from Δ) (2010b). While most previous studies isolate plasma from the flame so that isolated species or effects can be studied, Sun et al., (2013) developed an apparatus for studying extinction limits of low-pressure counterflow methane diffusion flames directly interacting with a plasma, determining that a nano-second pulsed electric discharge can change the shape of the ignition-extinction curve changes shape from an Scurve to a monotonic extinction/ignition curve. One method of delivering energy to electrons in gases that has seen considerable research attention is through microwaves. Previous research concerning microwave enhancement of hydrocarbon flame speed has offered an inconsistent range of observations and explanations for those observations, however. Groff et al. (1984) measured flame speed enhancements that they attributed primarily to local microwave heating of gases. Clements et al. (1981) also measured significant flame speed enhancement of hydrocarbon flames, but only at the lean limit and under electrical breakdown conditions, concluding that microwave enhancement of flames is impractical due to the high energy requirements. Shibkov (2009) employed freely localized and surface microwave discharges for generating plasma in supersonic airflow and for igniting supersonic hydrocarbon fuel flows. Stockman et al. (2009) employed a pulsed microwave delivery strategy that reduced the energy requirement and measured up to 20% enhancement of flame speed in hydrocarbon flames, with measurements suggesting that chemical effects were likely responsible for this enhancement (Stockman, 2009). Michael (2010) and Wolk (2013) coupled spark breakdown with microwave input in quiescent fuel-air mixtures. Sasaki (2012) measured enhanced burning velocities of premixed methane-air flames in a burner subject to pulsed microwave irradiation, attributing the enhanced reactivity to energetic electron interactions since gas temperature increases were negligible.

    • Los motores eléctricos sirven para los coches pero no para los aviones (al menos con las potencias actuales). Por lo tanto todos los fabricantes de motores se estarían matando por esta tecnología. Pero nadie lo está haciendo. Y es que es muy sospechoso que las microondas (que calientan por hacer entrar en resonancia la molécula de agua) puedan calentar una molécula de carbono.

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    • Avatar de kapunto Respondiendo a kapunto

      Los motores eléctricos si sirven para los aviones, lo que no sirve son las baterías actuales que son muy pesadas.

    • Avatar de kapunto Respondiendo a kapunto

      Por si quieres saber métodos:

      Plasma-assisted combustion research, which investigates combustion enhancement through electromagnetic interactions in gases, has the potential to bring new ignition technologies to market. It has long been known that flames contain charged particles and can be influenced by electric fields (Lawton, 1969). Fialkov (1997) provides a comprehensive review of past flame ion measurements and discusses how electric fields can affect flame propagation, flame stabilization, and soot formation. Generation or enhancement of plasma in a combustion environment through the use of microwaves (MW), radio frequency waves (RF), dielectric barrier discharges (DBD), nanosecond discharges, and other electric discharges has been shown to improve ignition characteristics and flame speeds under a variety of conditions and is thus an active area of research, reviewed by Starikovskaia, (2006) and later by Starikovskiy (2013.) Applications include high-speed scramjet combustion for aerospace applications (Shibkov et al., 2009) (Stockman et al., 2009) and automotive internal combustion engines (Ikeda 2009b) (Tanoue et al., 2010) (Pertl and Smith, 2009) (Kettner et al., 2006) (DeFilippo, 2011) (Rapp, 2012). Plasmas are commonly categorized as either “thermal” or “non-thermal.” In thermal plasmas, the electron energy is in equilibrium with the energy of the heavy particles, thus characterizing thermal plasmas with high gas temperatures and high levels of ionization. In nonthermal plasmas, energy transferred to electrons can enhance reaction kinetics without causing large increases in gas temperatures. Ombrello recently isolated the chemical effects of combustion enhancement associated with elevated concentrations of Ozone, those associated with singlet Oxygen ( , (2010a), from Δ) (2010b). While most previous studies isolate plasma from the flame so that isolated species or effects can be studied, Sun et al., (2013) developed an apparatus for studying extinction limits of low-pressure counterflow methane diffusion flames directly interacting with a plasma, determining that a nano-second pulsed electric discharge can change the shape of the ignition-extinction curve changes shape from an Scurve to a monotonic extinction/ignition curve. One method of delivering energy to electrons in gases that has seen considerable research attention is through microwaves. Previous research concerning microwave enhancement of hydrocarbon flame speed has offered an inconsistent range of observations and explanations for those observations, however. Groff et al. (1984) measured flame speed enhancements that they attributed primarily to local microwave heating of gases. Clements et al. (1981) also measured significant flame speed enhancement of hydrocarbon flames, but only at the lean limit and under electrical breakdown conditions, concluding that microwave enhancement of flames is impractical due to the high energy requirements. Shibkov (2009) employed freely localized and surface microwave discharges for generating plasma in supersonic airflow and for igniting supersonic hydrocarbon fuel flows. Stockman et al. (2009) employed a pulsed microwave delivery strategy that reduced the energy requirement and measured up to 20% enhancement of flame speed in hydrocarbon flames, with measurements suggesting that chemical effects were likely responsible for this enhancement (Stockman, 2009). Michael (2010) and Wolk (2013) coupled spark breakdown with microwave input in quiescent fuel-air mixtures. Sasaki (2012) measured enhanced burning velocities of premixed methane-air flames in a burner subject to pulsed microwave irradiation, attributing the enhanced reactivity to energetic electron interactions since gas temperature increases were negligible.

    • La tecnología evoluciona sin descanso. Por eso en 2020 habrà tantos nuevos modelos eléctricos, porque podràn incorporar baterias de estado sólido, màs densas que las actuales.

      En cuanto de donde sacar tanta electricidad, imagina quemar gasolina para generar electricidad suficiente para abastecer a todo un pais de coches 100% eléctricos, qué burrada, verdad ? Pues es lo que se hace ahora salvo que no se convierte en electricidad. (Los motores elécticos tienen una eficiencia energética de casi el 100%).

      Ahora imagina que en lugar de quemar toda esa gasolina parte de la electricidad sea obtenida por fuentes renovables, hidraulicas, eólicas, geotérmicas, solares, etc.

      Solo con una parte de esa electricidad nueva necesaria que venga de fuentes renovables la bajada de contaminacion serà brutal.

      Contaminacion de baterias, y tierras raras, también se està mejorando en este aspecto, con soluciones menos contaminantes en su fabricación, incluso baterias de sodio y calcio.

      Todo es progresivo, que hoy no se pueda no significa que progresivamente en 30 años se consiga en su totalidad. No seamos cenizos y confiemos en la tecnología, que ahora, por fin tiene un incentivo real, masivo y concreto para desarrollarse màs ràpido y rentabilizarse.

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    • Avatar de jl_u2 Respondiendo a ONE

      El motor eléctrico tiene una eficiencia cercana al 100%. Por eso los trenes o los coches de choque son eléctricos y van conectados a la red.

      Cuando la electricidad en vez de usarla en un motor quieres meterla en una batería para luego volver a sacarla y darle de comer al motor la eficiencia se aleja mucho de ese 100%. Sobre todo cuando empezamos con las cargas rápidas.

      En un coche de gasolina la eficiencia del tanque es del 100%. Tienes 50 litros en un bidón, los echas en el depósito y en el depósito hay 50 litros, no se te pierde nada por el camino en forma de calor. Da igual si esos 50 litros los echas despacio o rápido

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    • Para extraer petróleo se necesita una gran cantidad de energía, + fabricar la gasolina refinada + transportarla en diferentes fases hasta la gasolinera y una vez usada la eficiencia de un motor de combustión està en torno al 56%.

      A sumar todas las pérdidas energéticas del proceso.

      Lo ideal y màs frecuente en las cargas eléctricas serà de noche en casa y parkings.

      Lo que hay que evitar es inflar la venta de eléctricos subvencionando, ni prohibir tanto al diesel y al gasolina, que se haga una transición progresiva hacia el eléctrico sin subvenciones.

      Las subvenciones aumentaràn el consumismo y la contaminación cuando la tecnología y la infraestructura no es totalmente madura.

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    • Avatar de jl_u2 Respondiendo a ONE

      Puntualizar que si, que sacar y llevar el petroleo a las gasolineras pasa por muchos procesos, pero se estima que las pérdidas por transporte hasta las casas de electricidad es un 10%. No creo que el petroleo esté muy por encima de eso porque un camión con un 10% de la carga que transporta puede hacer muchos, muchos km.
      Aparte ningún motor de combustión conocido llega al 56% de eficiencia. Ni siquiera los de f1 que andan ahora mismo entorno al 51%. A nivel de calle se puede hablar de 30% para gasolinas, 45% para diésel y rozando los 40% para motores realmente eficientes gasolina (los de ciclo atkinson/miller de toyota por ejemplo).

    • Avatar de jl_u2 Respondiendo a ONE

      Quiza lo de la subvenciones sea para acelerar un proceso que no acabaría de arrancar y de ser atractivo para empresas que necesitamos que inviertan en el negocio de los eléctricos. Lo digo porque esto es un poco como la pescadilla que se muerde la cola.

    • No mezclemos churras con merinas, hay muchos tipos de emisiones, este tipo de mejoras tratan de reducir las emisiones de CO, NOx y partículas que se deben a la mala combustión en algunas situaciones (exceso de combustible o de aire en la mezcla). Aunque se consiguiese una combustión perfecta y se redujesen estas emisiones a 0 siempre quedará el C02, en un motor de combustión SIEMPRE va a haber C02 y por ese motivo están condenados a desaparecer en favor de los eléctricos o pilas de combustible o lo que sea que no quemen combustibles con base de carbono.

      En cuanto al funcionamiento es bastante simple (en concepto, otra cosa es hacerlo funcionar en la práctica). En vez de prender fuego a la mezcla con la chispa de una bujía (gasolina) o por autocombustión por el aumento de presión/temperatura (diésel) se le prende fuego mediante microondas igual que calientas la comida en el microondas de tu casa. El primer problema que veo es que el cilindro y pistón son de metal y eso se lleva mal con las microondas así que tendrían que o hacerlo de otro material (cerámico?) cosa que a día de hoy no se ha conseguido después de 1 siglo y pico o buscar algún recubrimiento para aislar la zona de combustión de las paredes metálicas del cilindro (que aguante los cientos de grados y fricción del pistón, complicado tb) suponiendo que pudiesen resolver este problema está el tema de como prender la mezcla en el instante exacto, no es tan sencillo como un pico de corriente en una bujía, y luego el tema de integrar todo esto en un motor. Vamos que no lo vais a ver.

    • En serio, tantas complicaciones... Hay que pensar YA en el eléctrico solamente.

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    • Avatar de rebootedc Respondiendo a rebootedc
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      Yo dudo que la electrificación sea la solución... en un principio, sí, reducirá la contaminación en las grandes ciudades, pero a cambio, disparará el consumo eléctrico y traerá consigo otros problemas para el medio ambiente (qué pasará con todas las baterías que dejen de funcionar, con sus componentes, y tenemos suficientes materias primas para producir la ingente cantidad de baterías y motores que vamos a necesitar los próximos años?).

      Con la tecnología actual, la electrificación de todo el parque automovilístico es imposible, y dudo que vaya a ser más positivo que los actuales motores de combustión...

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    • Avatar de 59970 Respondiendo a Usuario desactivado

      Totalmente de acuerdo
      Y no nos olvidemos que la gasolina tiene aprox. un 70% de impuestos
      Cuando desaparezca la gasolina, qué impuestos le van a poner a la electricidad?
      Quiere eso decir que por ver la tele, cargar el móvil, lavar la ropa, etc... voy a pagar un 70% más de impuestos?

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