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ANALISIS DEL POTENCIAL DE UN MOTOR DE AMONIACO Y AIRE ENRIQUECIDO CON OXIGENO PA...

ANALISIS DEL POTENCIAL DE UN MOTOR DE AMONIACO Y AIRE ENRIQUECIDO CON OXIGENO PARA LA DESCARBONIZACION DE LA PROPULSION MARINA BASADA EN UN MODELO DIGITAL EL PRESENTE PROYECTO PROPONE UN CONCEPTO NOVEDOSO DE SISTEMA DE PROPULSION MARITIMA CERO-EMISIONES BASADO EN UN MOTOR DE COMBUSTION DE AMONIACO CON AIRE ENRIQUECIDO EN OXIGENO. EL AMONIACO ES VISTO COMO UNA DE LAS ALTERNATIVAS MAS... ver más

01/01/2021

UPV

134K€

Presupuesto del proyecto: 134K€

Líder del proyecto

UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 682

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

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Participantes

UPV

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA

Total investigadores 682

Presupuesto del proyecto 134K€

Descripción del proyecto EL PRESENTE PROYECTO PROPONE UN CONCEPTO NOVEDOSO DE SISTEMA DE PROPULSION MARITIMA CERO-EMISIONES BASADO EN UN MOTOR DE COMBUSTION DE AMONIACO CON AIRE ENRIQUECIDO EN OXIGENO. EL AMONIACO ES VISTO COMO UNA DE LAS ALTERNATIVAS MAS PROMETEDORAS PARA EL TRANSPORTE MARITIMO AL SER UN COMBUSTIBLE SIN CARBONO (Y POR TANTO SIN EMISIONES DE CO2) CON UNA DENSIDAD ENERGETICA EN VOLUMEN RAZONABLE A PRESIONES Y TEMPERATURAS MODERADAS, NECESARIA PARA MANTENER VALORES ADECUADOS DE TAMAÑO, PESO Y COSTE EN BUQUES DE LARGO RECORRIDO. NO OBSTANTE, LA COMBUSTION DE AMONIACO PRESENTA RETOS DEBIDO A SU BAJA REACTIVIDAD (ALTA RESISTENCIA AL AUTOENCENDIDO Y BAJA VELOCIDAD DE COMBUSTION), POR LO QUE LOS TRABAJOS RECIENTES POR PARTE DE FABRICANTES DE MOTORES MARITIMOS SE CENTRAN EN EL USO DE ESTRATEGIAS BI-COMBUSTIBLE. EL ENRIQUECIMIENTO DEL AIRE CON OXIGENO ENTRE UN 30 Y UN 35% EN FRACCION MOLAR TAMBIEN PERMITIRIA COMPENSAR LA BAJA REACTIVIDAD DEL AMONIACO SEGUN ESTUDIOS PREVIOS, AUNQUE ESTOS HAN SIDO REALIZADOS EN CONDICIONES DIFERENTES A LAS DE OPERACION DE UN MOTOR. UN ANALISIS PRELIMINAR POR PARTE DEL EQUIPO INVESTIGADOR REVELA QUE DICHOS NIVELES SON ALCANZABLES CON MEMBRANAS POLIMERICAS, UNA TECNOLOGIA COMERCIAL UTILIZADA PARA LA GENERACION DE NITROGENO DE ALTA PUREZA A PARTIR DE AIRE EN PROCESOS INDUSTRIALES. SIN EMBARGO, ES NECESARIO ENCONTRAR UN BALANCE APROPIADO ENTRE LAS VENTAJAS DEL ENRIQUECIMIENTO DEL AIRE EN LA COMBUSTION, EL TAMAÑO E INTEGRACION DE LAS MEMBRANAS POLIMERICAS Y EL ABATIMIENTO DE OTRAS EMISIONES GASEOSAS MEDIANTE SISTEMAS DE POSTRATAMIENTO. TENIENDO EN CUENTA LOS ASPECTOS PREVIOS, LA PROPUESTA ACTUAL SE FUNDAMENTA EN DOS PILARES. PRIMERO, LA ACTUALIZACION DE MODELOS HOLISTICOS DE DOS MOTORES REPRESENTATIVOS DEL ESTADO DEL ARTE, UNO DE ENCENDIDO POR COMPRESION Y OTRO DE ENCENDIDO PROVOCADO, PARA ANALIZAR LA COMBUSTION DE AMONIACO CON AIRE ENRIQUECIDO. DICHOS MODELOS HAN SIDO DESARROLLADOS Y VALIDADOS EXPERIMENTALMENTE EN PROYECTOS PREVIOS RELACIONADOS CON OXICOMBUSTION DE HIDROCARBUROS. ESTOS MODELOS SERVIRAN PARA PROPONER LA CONFIGURACION MAS ADECUADA PARA EL CONCEPTO. EN ESTE SENTIDO, LA COMBINACION DE DICHOS MODELOS Y LA FUTURA CONSTRUCCION DE UN MOTOR PROTOTIPO SEGUN LA CONFIGURACION ENCONTRADA CONSTITUIRIAN LAS HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA LA INVESTIGACION Y DESARROLLO DE MOTORES MARINOS SIN EMISIONES, CONSOLIDANDO AL GRUPO INVESTIGADOR PARA FUTUROS PROYECTOS EN ESTE CAMPO.PARA ACTUALIZAR DICHOS MODELOS ES NECESARIO REALIZAR ESTUDIOS EXPERIMENTALES ENFOCADOS EN ALGUNOS DE LOS SUBCOMPONENTES MAS CRITICOS DEL MOTOR. EN PARTICULAR, LA FORMACION DEL CHORRO DE AMONIACO Y EL PROCESO DE MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE SE CARACTERIZARAN EN UNA INSTALACION DE ALTA PRESION Y ALTA TEMPERATURA A TRAVES DE VISUALIZACION POR SCHLIEREN. LA CINETICA QUIMICA DE LA COMBUSTION DE AMONIACO CON AIRE ENRIQUECIDO SE EVALUARA EN UNA MAQUINA DE COMPRESION Y EXPANSION RAPIDA. FINALMENTE, LAS PRESTACIONES DE SISTEMAS DE POTRATAMIENTO COMO SCR (SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION) Y ASC (AMMONIA-SLIP CATALYST) SE EVALUARAN PARA LA COMPOSICION DEL GAS DE ESCAPE CARACTERISTICA DEL NUEVO CONCEPTO DE COMBUSTION. DICHO CONCEPTO VENDRA DESARROLLADO MEDIANTE SIMULACIONES DE MECANICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL DE ALTA FIDELIDAD, DEBIDO A LA FALTA DE DISPONIBILIDAD DE UN MOTOR QUE PUEDA OPERAR CON AMONIACO EN LA ACTUALIDAD. EL RESULTADO DE DICHAS SIMULACIONES PERMITIRA OBTENER TANTO LEYES DE LIBERACION DE CALOR COMO LAS EMISIONES BRUTAS DEL MOTOR.

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