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SPAIN 2017, hacia un transporte sostenible

Repsol lidera un consorcio de empresas punteras españolas que se han unido para desarrollar un innovador sistema de propulsión híbrido que combina los mejores atributos de tres energías: química, eléctrica y térmica. ¿El reto? Crear una alternativa eficiente para el transporte urbano.

La forma en que nos movemos en las ciudades está cambiando. La sociedad se enfrenta al reto de avanzar hacia una economía con bajas emisiones de carbono.

Este reto se ha visto reflejado en el transporte desde principios de la década de los 90 con la implantación de la primera normativa comunitaria Euro 1 y ha ido evolucionando hasta la Euro 6 (en vigor desde septiembre de 2016). El objetivo no es otro que ir limitando, a lo largo de estos años, los niveles máximos permitidos de contaminantes que los vehículos pueden emitir.

CTR
Los investigadores de Repsol lideran este proyecto.

Carrera por la eficiencia

En las últimas décadas, tanto el sector de la automoción como el energético viven en una auténtica carrera para incorporar más y mejor tecnología a sus productos y alcanzar así mayores cotas de eficiencia y de sostenibilidad. Gracias a ello, han podido cumplir con esas estrictas normas Euro que, desde los 90, han reducido más de un 90% los límites máximos permitidos de emisiones de partículas y NOx.

Fruto de esta particular maratón, se han ido incorporando sistemas de postratamiento o reformulando los combustibles y lubricantes para aumentar la eficiencia del vehículo, a la vez que se reduce el impacto medioambiental. A su vez, en automoción los motores han evolucionado para reducir drásticamente su nivel de emisiones.

De hecho, los motores de gasolina han conseguido resolver este reto, pero aún se necesitan alternativas para un segmento propulsado típicamente por motor diésel, como el transporte urbano de personas o el logístico de última milla, cuya entrada en las ciudades estará cada vez más regulada en función de sus emisiones. Y ahí es donde entra en juego SPAIN 2017.

CTR
Centro de Tecnología de Repsol, entrada principal.

Anticipándonos al futuro

“SPAIN 2017 nos permitirá entender y anticipar cómo la energía para el transporte puede contribuir a hacer frente a los retos actuales y futuros de la movilidad”, nos explica Dolores Cárdenas, investigadora del Centro de Tecnología Repsol, quien lidera este proyecto. Y es que, para desarrollar tecnología que permita un transporte sostenible, es fundamental ser capaces de interpretar y anticiparse al futuro.

Quizás por ello, aunque la hibridación ya está presente en los vehículos turismo, esta investigación nació enfocada a un nicho de interés muy concreto: vehículos de tamaño intermedio, tanto de mercancías como de personas, pensado para entornos urbanos y clientes como empresas de logística, servicios de transporte o administraciones públicas, por ejemplo.

De hecho, el resultado del proyecto será un minibús de demostración de 19 plazas con las mismas prestaciones que un vehículo diésel similar pero sin problema de emisiones de NOx y de partículas. Pero vayamos al germen de este proyecto: ¿por qué SPAIN 2017?

AUTOGAS
Coche prototipo de Autogas de inyección directa en base líquida.

SPAIN 2017 nos permitirá entender y anticipar cómo la energía para el transporte puede contribuir a hacer frente a los retos actuales y futuros de movilidad

 

en cifras...

5 empresas asociadas: Lancor, Infranor, Maser Microelectrónica, el grupo CIE y Repsol.dibujo 2

3 tecnologías eficientes: electrificación, inyección directa de gasolina ligera y recuperación de energía de los gases de escape.

2017 en diciembre finalizará el proyecto, con la presentación del vehículo de demostración.

19 plazas tiene el minibús de demostración, con las mismas prestaciones de un vehículo diésel similar, sin problema de emisiones de NOx y de partículas.

33 veces reduce la emisión de partículas frente a los vehículos de gasolina, hasta prácticamente eliminarlas.

 

3x1 = SPAIN 2017

Los científicos e investigadores han logrado reunir los mejores atributos de cada una de las energías —química, eléctrica y térmica— en lo que han bautizado como Sistema de Propulsión Avanzado Integrado (SPAIN 2017). Es un híbrido que combina las tecnologías más eficientes: la electrificación, la inyección directa y la recuperación de energía de los gases de escape, con una sofisticada unidad de control capaz de gestionar esa unión.

¿Cómo funciona el vehículo? Su tracción es eléctrica pura, pero se alimenta de dos fuentes: una batería que puede ser recargada externamente y un motor de combustión, que transforma la energía química de la gasolina en energía eléctrica usando el cigüeñal del motor para mover un generador. La electricidad así producida o bien se almacena en la batería o se emplea directamente en el motor de tracción eléctrico.

Esta combinación permite circular en modo eléctrico puro con cero emisiones (de CO2 y contaminantes) por el tubo de escape, una opción ideal para su uso en ciudad y, al mismo tiempo, extender la autonomía del vehículo gracias al combustible que emplea el motor de combustión.

Pero, además, SPAIN 2017 aprovecha la energía cinética de las frenadas para producir electricidad e incorpora también dos novedosos dispositivos de recuperación de energía térmica de los gases de escape del motor de combustión que alimentarán elementos auxiliares como los limpiaparabrisas, la radio o el aire acondicionado.

Laboratorio motores CTR
Celda de motor en el Laboratorio de Motores del CTR.

Gasolina más ligera

Iniciado en 2014, el proyecto concluirá en diciembre de 2017 con la presentación del vehículo de demostración. En el Laboratorio de Motores del Centro de Tecnología Repsol encontramos a los investigadores trabajando en optimizar una pieza clave: el nuevo motor de combustión de gasolina tipo Otto en cuatro tiempos —la opción más eficiente— renovado y mejorado. Es una tecnología que circula por nuestras carreteras desde el siglo XIX pero, gracias a la tecnología, llega ahora con una formulación más eficaz.

Además, la experiencia de Repsol en la formulación de gasolinas y lubricantes para la alta competición y el desarrollo de formulaciones comerciales más eficientes, como Neotech, tienen aquí su mejor reflejo en la creación de un combustible ligero y un lubricante con prestaciones específicas.

Banco rodillos
Banco de rodillos en el Laboratorio de Motores del CTR.

La nueva gasolina aprovecha las mismas ventajas del GLP (gas licuado del petróleo o AutoGas): “Por su mayor volatilidad mejora el proceso de mezcla y permite una combustión más completa, produciendo en su conjunto menos CO2”, explica Dolores. Por su parte, el lubricante específico, en línea con los aceites fuel economy que ya comercializa Repsol, reduce las pérdidas mecánicas y, por tanto, el consumo de combustible sin que el motor pierda potencia. El recorrido de estos nuevos combustibles y lubricantes puede ir incluso más allá, integrados con las futuras tecnologías de propulsión, aprovechando al máximo la energía con el menor impacto ambiental.

“Un motor como este, que trabaja con la nueva gasolina ligera, no constituye un problema de emisiones contaminantes; además, el papel del motor de combustión en este sistema de propulsión, en combinación con la electrificación, demuestra que es una tecnología que estará presente en la movilidad y que jugará un papel relevante en los próximos años”, destaca Dolores.

investigador motores
Un investigador en una celda de motores, acondicionando el motor para realizar ensayos.

El proyecto SPAIN 2017 busca situar a España a la cabeza del sector automovilístico

Reindustrializar España

Dejamos a los investigadores en el Centro de Tecnología Repsol ultimando detalles y optimizando el funcionamiento del vehículo de pruebas de SPAIN 2017, que está ya en talleres.

Trabajan con ilusión en un proyecto que pronto verán concluido y que, son conscientes, permitirá allanar el camino hacia una solución integral para reducir la contaminación medioambiental y las emisiones de CO2.

Así, además de servir como plataforma para poner en juego su potencial en entornos urbanos, se estudiará su rendimiento en competencia con otras alternativas ya consolidadas, como el vehículo diésel o gas natural; o en alternativas en desarrollo actualmente, como el vehículo eléctrico puro con baterías.

Pero la ambición con la que se concibió SPAIN 2017 va aún más allá: “Queremos impulsar en nuestro país un tejido investigador e industrial vinculado a la eficiencia en automoción para situar a España a la cabeza del sector automovilístico”, finaliza Dolores.

coche eléctrico
Punto de recarga de vehículo eléctrico de Car Sharing corporativo entre sedes de Repsol.

todos a uno...

SPAIN 2017 es un proyecto ambicioso, liderado por Repsol y fruto del trabajo conjunto de cinco empresas españolas dibujopunteras: Lancor, Infranor, Maser Microelectrónica, el grupo CIE y Repsol, que aportan inversión en I+D y buscan liderar la innovación en la fabricación de los distintos componentes del motor.

Forma parte de un proyecto global en cooperación con otras entidades españolas financiado con el apoyo del CDTI, a través del programa CIEN, y con fondos FEDER de la UE. En la investigación participan, asimismo, centros de investigación públicos como el CSIC y privados como la Universidad de Mondragón, Tecnalia o IK4.