Medio ambiente p. 8 y

Diciembre, 2022.

MEDIO AMBIENTE 09 La Primera Revolución Industrial Hacia nuevas alternativas de movilidad amigables con América Eileen Mendoza Rojas* / Juan Manuel García Guendulain** el medioambiente

Foto: www.pexels.com

Con la llegada de la Revolución Industrial comenzó a disminuir el trabajo artesanal, pues surgieron máquinas y tecnología que incrementaron la producción de bienes y consumo

Cuando hablamos de ciencia y tecnología es imprescindible hacer un recuento en la historia, los grandes logros obtenidos y las consecuencias ambientales de la adopción de nuevas estrategias para satisfacer las necesidades de la humanidad. En este capítulo abordaremos la denominada primera Revolución Industrial, más propiamente de la máquina de vapor, sus consecuencias ambientales y cómo ha evolucionado el concepto desde sus principios a la actualidad. En Inglaterra, aproximadamente a mediados del siglo XVIII, surgió este fenómeno socioeconómico y cultural que vino a transformar la forma en cómo se realizaban las actividades para el bien común; trajo consigo la disminución de trabajo artesanal con el surgimiento de máquinas y tecnología que incrementaron la producción de bienes de consumo. Una de las representaciones más significativas de esta etapa es la máquina de vapor de James Watt, la cual se basa en la famosa Ley de la Conservación de la Energía, es decir, la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Este era capaz de convertir el potencial químico del carbón en calor, el cual, al quemarse podía transferir calor hacia un depósito de agua (caldera) para transformarla de líquido a vapor a alta presión y temperatura, y por ende, provocar el movimiento de un pistón para generar energía mecánica para distintas aplicaciones; una de ellas las locomotoras. Esto, sin duda, fue un avance significativo, pero con una consecuencia ambiental considerable, pues al quemar carbón se producen tanto altas emisiones de dióxido de carbono (el cual es un gas de efecto invernadero), como partículas de hollín altamente dañinas para la salud. Actualmente este mismo principio es utilizado, pero de manera más eficiente para la producción de energía eléctrica, en las plantas termoeléctricas donde la quema de carbón es más controlada y la energía producida es aprovechada de mejor manera, ya no por un pistón, sino por una turbina sumamente eficiente. Sin embargo, la producción de dióxido de carbono sigue presente. Hoy en día, se busca que la movilidad en vehículos de pasajeros y vehículos pesados produzca la menor cantidad posible de gases de efecto invernadero por su grave daño ambiental. Para tal efecto, la electrificación vehicular es una buena forma de lograr este objetivo; se han enfocado diversos esfuerzos para eficientar esta opción y hacerla atractiva para el consumidor. Sin embargo, se pronostica que dentro de los próximos 20 años, los vehículos impulsados con motor de combustión interna seguirán siendo predominantes en el mercado automotriz, aunque cada vez en un porcentaje menor al actual. La electrificación vehicular presenta varias limitantes y, en este sentido, se mantiene la utilización de motores de combustión interna, aunque tomando en cuenta que estos sean más eficientes, generen menores emisiones y puedan operar con combustibles alternos. Los motores de ignición por compresión de carga homogénea (HCCI por sus siglas en inglés) son opción viable, aunque la realización de experimentos y análisis resultan ser muy complejos por los procesos de combustión que ocurren dentro del cilindro del motor.

Es por ello que integrantes del cuerpo académico de Tecnologías Automotrices de la Universidad Politécnica de Querétaro desarrollaron un modelo computacional basado en ecuaciones de termodinámica y mecánica de fluidos acoplados con mecanismos de cinética química para predecir el comportamiento del fenómeno de la combustión dentro de motores de ignición por compresión de carga homogénea, y de esta manera poder predecir el comportamiento del motor cuando se somete a diferentes condiciones de operación y/o combustibles, con la finalidad de incrementar la eficiencia, así como su rango de operación.

J.M. García Guendulain, J.P. Perez Trujillo, A.E. Mendoza Rojas, O. Rodríguez Abreo, R. Hernandez Alvarado1 y J.M. Riesco Ávila

Aún con los avances mundiales, se pronostica que en los próximos 20 años seguirán en el mercado vehículos de combustión interna