Motor cerámico Opciones

[Pottoki]

Lo prometido es deuda, y acabas de liquidar esa deuda. Muy interesante, promete, y para colmo, como si fuera uno de estos seriales de la radio, nos dejas con intriga, dolor de barriga.

Gracias Paco, y me quedo esperando la siguiente entrega.

Y ya sabeis, un pis y a la cama.

[Paco]

Como lo prometido es deuda, pego la primera parte del ladrillo, cerámico en este caso:

El secreto de las innumerables aplicaciones del hierro y los demás metales se ha de buscar en la estructura intima de su combinación molecular. Los átomos metálicos están íntimamente unidos entre sí, pero sus electrones más exteriores (los que se encargan de facilitar las uniones interatómicas) vagan libres en torno a ellos, lo que permite que los átomos puedan deslizar entre sí sin romper la unión. Por eso los metales en general pueden soportar violentos golpes y llegar a deformarse sin fracturarse por ello. Esta característica estructural es fuente también de algunas desventajas, como son la degradación del material a altas temperaturas y la sensibilidad a la corrosión. Ante esto, la respuesta tradicional de la industria ha sido la aleación, la mezcla homogénea de metales y la adición de otros elementos. Sin embargo, hasta las mejores aleaciones pierden sus propiedades mecánicas cuando la temperatura sube por encima de los 800 a 1000 grados. Esta limitación es determinante en muchos casos.
Así la mayoría de los motores de combustión interna y turbinas mejorarían enormemente su rendimiento si pudieran trabajar a mayor temperatura. En el caso de los automóviles el sistema de refrigeración del motor significa un derroche energético de por sí: energía en forma de calor que va a parar a la atmósfera, a través del radiador, sin que haya contribuido para nada en la propulsión del vehículo y que ha sido pagada a precio de gasolina a la hora de repostar.
El motor ideal necesita pues elementos que resistan temperaturas muy elevadas y que puedan realizar su trabajo sin aceites lubricantes, ¿Imposible?.
No, para los nuevos materiales cerámicos. Las uniones atómicas de las cerámicas son mucho mas fuertes que las de los metales. De ahí que la eficacia mecánica de una pieza cerámica sea fantástica, tanto en dureza como en resistencia a altas temperaturas y choques térmicos (basta recordar las placas cerámicas que recubren el fuselaje de los trasbordadores espaciales). Por si esto fuera poco, los componentes cerámicos resisten a los agentes corrosivos y no se oxidan.
Todas estas propiedades han animado a los principales fabricantes de automóviles a desarrollar motores cuyas piezas críticas sean cerámicas. En EEUU existe un camión prototipo con motor diesel cerámico que funciona sin refrigeración y que ya ha cubierto más de 10.000 kms de pruebas. Las investigaciones han revelado un gasto de combustible un 30% menor que con un motor diesel convencional de la misma potencia. También la fiabilidad sale ganando: casi la mitad de las averias en motores diesel se originan en el circuito de refrigeración.
Quizás la turbina de gas cerámica sea más interesante aún. Un motor de esta clase contiene muchas menos piezas móviles que un diesel y además funciona sin vibraciones. Ciertamente el motor diesel ideal gastaría mucho menos gasóleo que los convencionales, pero por en contrario, la turbina de gas se muestra mucho menos exigente respecto de la calidad del combustible; hasta carbono pulverizado sería capaz de utilizar. Estos motores trabajan, en la turbina de carga, a temperaturas entre 1.200 y 1.500 grados centígrados, mas que suficiente para derretir las aleaciones metálicas más eficaces como si fueran mantequilla.
Si la cerámica llega tan lejos y ofrece tan buenos resultados, ¿por qué seguimos utilizando los metales?

En el siguiente capítulo sabremos la respuesta.

Saludos.