El consumo de biodiésel se aceleró y las materias primas cambiaron rápidamente en 2022 como resultado de un cambio inesperado en las políticas gubernamentales que incentivaron el consumo de biodiésel. Además, los eventos geopolíticos limitaron los suministros del diésel con contenido ultrabajo de azufre (ultra-low sulfur diesel, ULSD) convencional.

El impulso en el consumo de estas mezclas no estándar se derivó de las políticas gubernamentales de muchas regiones que requerían el consumo de biodiésel o lo promovían con incentivos económicos. En otras regiones, el impacto de la guerra en Ucrania y otros factores de inestabilidad política restringieron los suministros de diésel fósil convencional.

En respuesta, las flotas aceleraron su consumo de una diversidad de mezclas de biodiésel, entre ellas B5, B10 y B15, muchas de las cuales se fabricaban cada vez más a partir de materias primas no convencionales, como aceite de cocina y grasas animales. Al mismo tiempo, Estados Unidos exportó menos ULSD, por lo que fue necesario transportar suministros alternativos de diésel de calidad dudosa en un número cada vez mayor de viajes de larga distancia en buques tanque.

 

 

Los cambios en las mezclas de biodiésel ocurrieron rápidamente y trajeron consigo una consecuencia que nadie anticipó: la obstrucción prematura de los filtros de combustible. Ese fue el caso de un fabricante de equipo original (OEM) que presentó un nuevo motor casi al mismo tiempo en que estas nuevas mezclas llegaban al mercado.

Los usuarios del nuevo motor diésel de todo el mundo informaron de una obstrucción prematura de los filtros de combustible que hicieron que los intervalos de servicio fueran entre un 30 y un 50 % más cortos de lo esperado.

Los filtros estaban cubiertos por una cantidad anormalmente elevada de depósitos blandos, gelatinosos y ultrafinos (1 a 2 micrones). El análisis químico reveló que los depósitos eran carboxilatos de sales metálicas. Pero ¿de dónde provenían?

 

El equipo de ingenieros, químicos, biólogos y especialistas de Fleetguard puso manos a la obra para descubrir el origen.

Fleetguard trabajó estrechamente con el OEM del motor y recolectó muestras de combustible de varias ubicaciones en todo el mundo para determinar si los contaminantes provenían del combustible en sí.

“Ninguna de las muestras de combustible contenía una presencia importante de carboxilatos. Eso nos llevó a preguntarnos si los contaminantes se formaban en el motor”, afirmó Karthik Jayaraman, gerente técnico de Fleetguard.

Después de pasar muestras de combustible a través de celdas de prueba que recreaban las condiciones del motor y del combustible, los especialistas de Fleetguard confirmaron que los carboxilatos se formaban dentro del motor, bajo altas temperaturas y presiones en el sistema de inyección de combustible del riel común de alta presión (high-pressure common rail, HPCR). Luego, se recirculaba el combustible no quemado (que tenía los carboxilatos recién formados) a través del sistema de combustible. Puede ver esto en la imagen que está en la parte superior de la página.

 

Una vez que el equipo entendió lo que sucedía, era necesario definir cómo modificar los diseños de los filtros para solucionar el problema.

“Nuestros filtros están diseñados para apuntar y capturar los tamaños de partícula de los contaminantes presentes con una eficiencia muy alta”, declaró Jay Stephenson, líder de capacitación de Norteamérica para Fleetguard. “Sin embargo, lo que descubrimos fue que los filtros no tenían la capacidad suficiente para retener el volumen de compuestos orgánicos blandos generados por las nuevas mezclas de biodiésel, el cual era mucho mayor que el que tradicionalmente observábamos con las fuentes convencionales de combustible ULSD”.

Los filtros de combustible suministrados originalmente por Fleetguard para el motor incorporaban una tecnología de nanofibras llamada NanoNet para proteger las aplicaciones del motor con tolerancias de componentes más estrechas de contaminante duros como arena y polvo. Después de evaluar muchas combinaciones diferentes de medios, los expertos en filtración Fleetguard decidieron agregar una capa de vidrio que retendría el alto volumen de contaminantes suaves que se estaban encontrando y todavía podría satisfacer los intervalos de servicio originales del OEM.

Las pruebas validaron este enfoque. Los filtros rediseñados proporcionan una vida siete veces más prolongada y más del doble de eficiencia para eliminar carboxilatos en comparación con nuestro diseño de filtro original.

Fleetguard también sometió sus filtros rediseñados a pruebas comparativas frente a un filtro de la competencia que el OEM había estado evaluando. Las pruebas iniciales indicaron que el filtro de la competencia proporcionaría una vida del filtro más prolongada que el filtro original. Sin embargo, pruebas adicionales demostraron que el filtro de la competencia era menos eficaz en la captura de contaminantes, lo que explica su vida útil más prolongada. Estas pruebas demostraron que el diseño del filtro original eliminaba mayor cantidad de contaminantes blandos que el filtro de la competencia, afirmó Jayaraman.

Los resultados de estas pruebas dieron al OEM la confianza de que los nuevos filtros cumplirían con el intervalo de mantenimiento especificado.

 

Todos los días, los operadores de equipo con motores diésel se enfrentan a nuevos retos. Puede tener plena confianza en que sus motores y equipos prolongarán su vida útil, sin importar las circunstancias, con la protección de la ciencia en filtración.