La importancia del control de las emisiones de partículas en motores diésel es fundamental dados el volumen global de los mismos y el impacto medioambiental y económico asociado. Los sistemas de control de partículas basados en modificaciones del proceso de combustión en el motor no son suficientes para alcanzar las exigencias normativas actuales, y menos las futuras, y por tanto necesariamente hay que emplear sistemas de postratamiento como los filtros. Existe un amplio margen de mejora de los mismos tanto en fiabilidad, control de la degradación de prestaciones, durabilidad, operación multicombustible y reducción de costes.
La importancia del control de las emisiones de partículas en motores diésel es fundamental dados el volumen global de los mismos y el impacto medioambiental y económico asociado. Los sistemas de control de partículas basados en modificaciones del proceso de combustión en el motor no son suficientes para alcanzar las exigencias normativas actuales, y menos las futuras, y por tanto necesariamente hay que emplear sistemas de postratamiento como los filtros. Existe un amplio margen de mejora de los mismos tanto en fiabilidad, control de la degradación de prestaciones, durabilidad, operación multicombustible y reducción de costes.
En el presente proyecto se abordará el desarrollo y fabricación de un filtro de partículas regenerativo en motores diésel que mejore las especificaciones de los sistemas actuales, basado en una nueva generación de materiales cerámicos bioderivados, y que integre sistemas para la combustión de partículas. Para ello se aprovecharán las sinergias integrando investigadores del: i) Grupo Maquinas y Motores Térmicos, GMTS, especialistas en motores de combustión interna ii) Grupo Materiales Biomiméticos y Multifuncionales, MBM, especialistas en la obtención de cerámicos porosos bioderivados, así como en caracterización físico-química y microestructural. El proyecto se completa con la colaboración de empresas en la evaluación de la tecnología y su aplicabilidad industrial.
Se trabajará en las siguientes líneas:
-Determinación de rutas de procesado para el desarrollo de elementos filtrantes con propiedades físico‐químicas idóneas, en base a los conocimientos previos en materiales bioderivados y nuevas tecnologías relativas al uso de geles de SiO2.
-Determinación de catalizadores idóneos y sistemas para su deposición.
-Fabricación de los elementos filtrantes constituidos de soporte poroso más catalizador.
-Caracterización exhaustiva de las propiedades microstructurales y físico-químicas de interés para la aplicación.
-Desarrollo de sistemas de activación para la regeneración del filtro.
-Diseño y fabricación de los filtros con geometría idónea y dimensiones prototipo.
-Diseño de la unidad piloto y estudio de la integración y operación sobre el motor de referencia.
-Diseño final del filtro para su instalación industrial.
Estudios previos desarrollados por MBM en estos materiales bioderivados han demostrado su potencialidad como elementos filtrantes de gas a altas temperaturas en plantas de gasificación de carbón, lo que avala el éxito de este proyecto, que abordará las mejoras necesarias para desarrollar la tecnología en las condiciones de combustión de los motores diésel, bajo condiciones dinámicas en vehículos y filtros regenerativos.
Una reducción de contaminantes en las emisiones de los motores diésel tendría un gran impacto medioambiental, para la salud y económico, debido a los cerca de 100 millones de vehículos diésel circulando en Europa y una industria vinculada con más de 2 millones de empleos directos y tendencia creciente en el mercado. Este proyecto aborda el Reto Social 3 del Horizonte 2020, Energía segura, limpia y eficiente. Además el uso de materiales biocerámicos permite la sustitución de los elementos metálicos empleados en la actualidad, por lo que también se alinea con el Reto Social 5 del Horizonte 2020 en la búsqueda de alternativas a las materias primas esenciales en aplicaciones ya existentes reduciendo la dependencia de importaciones y sostenibilidad de las aplicaciones.