La mirada del mendigo

26 febrero 2015

XJR

Filed under: automoción — Mendigo @ 22:57

Buenísimo. Impagable. Llevo rato partiéndome el culo.

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Por cierto, no sabía que Varoufakis (Γιάνης Βαρουφάκης, qué elegante es el alfabeto) es motero. Es curioso, Iglesias y Monedero también lo son, pero de rueda chica (scooters, el yerraco 883 de Fort Apache es sólo de promoción). Marineros de agua dulce :P

Comentario intrascendente, pero me ha hecho ilusión, tras estar horas limpiando y puliendo los pistones de las pinzas, ver a Yanis subido en una XJR 1300 del 98.

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No es mi estilo, pero no deja de tener estilo este paquebote de aire ochentero. Aunque ya puestos, la prefiero con los colores de guerra tradicionales de Yamaha.

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Por si hay algún motero nostálgico entre la concurrencia:

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Entrada de relax y buen rollito, un respiro, y seguimos dando caña.

6 diciembre 2014

El coche a pilas VI

Filed under: automoción — Mendigo @ 14:30

La sexta entrada de esta serie (más sus bises) no es mía, sino una colección de artículos que el compañero Beamspot ha publicado en la página del señor Turiel: The Oil Crash. Página que recomiendo consultar porque es un ejemplo de debate sereno y bien argumentado, aunque cada vez yo esté más lejos de muchas de sus tesis piquistas (porque la realidad me ha desengañado, pero dejemos ese asunto para próximas entradas).

La serie de artículos, aún incompleta, esperemos que el autor no haya perdido el empuje, se estructura en tres bloques, con una curva de aprendizaje que ya quisieran para sí muchos manuales de estudio. En lo pedagógico, se merece un 10.

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El primero es generalista, sobre el vehículo eléctrico. Empieza desde lo más básico, empezando con un nivel perfectamente adecuado para un neófito, que va in crescendo para abordar temas más particulares como los tipos de motores eléctricos:
Introducción y un poco de historia
Un poco de física
El balance energético teórico
Motores eléctricos y transmisión

El segundo bloque versa sobre la parte clave del coche a pilas…las pilas. El mismo buen tratamiento, de lo general a lo específico, de un nivel básico a otro más técnico (pero asequible, no suelta palabros ni formulotes, no temáis).
Fundamentos
Baterías de litio
Futuro y otros elementos de almacenamiento
Hidrógeno

El tercer bloque, inconcluso, versa sobre cuestiones relacionadas con los EV, como la electrónica de control o, en una próxima entrega, la relación de esta tecnología con la industria automovilística.
Otros componentes

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coche a pilas

Recomiendo esta serie de artículos porque son de lo mejorcito que os podéis encontrar en la red en lengua castellana sobre el vehículo eléctrico, redactados por alguien que trabaja en el sector y, por lo tanto, sabe de primera mano lo que se cuece. De ellos podéis extraer provecho tanto los que queréis entender de qué se trata esto de los vehículos eléctricos, como los que ya sabemos algo del tema. Yo he aprendido un montón de cosas, como por ejemplo los “bacitores”, un híbrido entre supercapacitor y batería química, de los cuales no tenía ni idea de su existencia. O la complejidad que lleva aparejada el proceso de carga y descarga de las múltiples celdas que yo, en mi ignorancia, me figuraba que era prácticamente como llenar y vaciar un botijo.

Como el blog del profesor Turiel tiene inhabilitados los comentarios, aprovecho que contamos por aquí con el autor de esta serie para hacerle unas preguntas, a las cuales podéis añadir las vuestras:

– Una gran incógnita. Si la célula de hidrógeno es un niño que ya nace muerto, pues por mucho que mejore su eficiencia ya está superada por el estado actual del vehículo eléctrico (si esperamos obtener hidrógeno a partir de la hidrólisis, y si es a partir del metano -steam reforming- es ridículo complicarse tanto la vida cuando podemos simplemente quemarlo en un MEC convencional con ligeras adaptaciones). Entonces ¿Cómo es que grandes marcas, sobre todo japos y coreanas, siguen enterrando millones en sacar al mercado coches con esta tecnología? Si para nosotros es evidente que es un callejón sin salida, ¿son estos monstruos tecnológicos tan tontos que aún no se han dado cuenta? No creo, algo se nos debe escapar, pero ¿el qué? Beamspot, se te ocurre alguna explicación plausible?

– Y ahora, una petición bibliográfica. En la carrera tuve que elegir entre la asignatura de máquinas térmicas, eléctricas e hidráulicas. Escogí térmicas, así que ahora ando como pirata por la cubierta del barco, cuando estudio el coche eléctrico: cojeando. Quiero un libro o una relación de libros para curar mi cojera sobre motores eléctricos ¿cuáles me aconsejas? Pueden ser en castellano, francés o inglés, indistintamente (bueno, o portugués, pero dudo mucho que…).

Gracias por tu esfuerzo divulgador. Un aplauso para ti, Beamspot.

21 noviembre 2013

El coche a pilas V (requetebis)

Filed under: automoción — Mendigo @ 0:31

Vaya, vaya. Es reconfortante que los ingenieros locos de Volvo (junto con la ferroviaria Alston, la eléctrica Vattenfall y la Agencia de la Energía sueca) no piensen que es tan descabellada la idea del scalextric escala natural.

Aquí, la noticia.

Y ahora…

:P

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Para quien se haya perdido la historia y quiera saber de qué va esto, puede echar un ojo en:
El coche a pilas V
El coche a pilas V (bis)
El coche a pilas V (rebis)

29 junio 2013

El coche de agua

Filed under: automoción — Mendigo @ 21:51

Los movimientos políticos suelen llevar aparejados un universo de creencias, valores y estilos. Como los tirantes de Fraga o la chaqueta de pana de Felipe. Y, por desgracia, la superchería es común a todo el espectro político. Generalmente se asocia la superstición institucionalizada, esto es, la religión, con la derecha. Y líbreme Dios, Shiva o Athor de los progres católicos, porque son lo peor. Pero la izquierda, desgraciadamente, es particularmente fecunda en supersticiones, y también se complace sometiendo, inmolando su inteligencia en el altar de cualquier creencia idiota. Que si cultos druídicos, que si hadas, que si fuerzas paranormales y pseudofilosofía zen…todo eso queda muy cool y buenrollista, supongo que es la forma de rebelarse contra la patochada cristiana, abrazando otras patochadas alternativas.

Pero la antítesis del judeocristianismo criminal y falócrata no es la Pachamama o el budismo, sino la Ciencia.

Introducción hecha, vamos con la exposición de motivos: estos últimos días he visto que alguno de vosotros ha caído en el timo de la PowerBalance motorizada, una especie de Atlántida de la automoción: el coche de agua. Todo conspiparanoico de esos que creen que Nikola Tesla es una mezcla entre Prometeo y Jesucristo, alguna vez se ha sentido atraído por el mito del coche que usa agua como combustible.

En realidad, lo de inyectar agua en la cámara de combustión no es ninguna locura, sino algo archiconocido. Por ejemplo, ya lo usaban en algunas series de los Focke-Wulf.

No es que el agua sufriese un proceso de combustión, evidentemente. Simplemente se usaba una levísima proporción de agua en la mezcla para usar su calor latente de vaporización (el más alto de la naturaleza) para enfriar la cámara de combustión. Eso permitía inyectar más masa de mezcla por pistonada y aumentar la potencia. Por si estáis pensando probarlo en vuestro coche, os aviso que era sólo una potencia de emergencia que el piloto tenía disponible durante un par de minutos para usarla en combate, abusar de ello llevaba indefectiblemente al gripaje del motor.

Recuperados de este inciso historicista, centrémonos en el tema. La teoría que normalmente se invoca (hay otras) para defender el coche de agua viene a ser tan absurda como la homeopatía: se basa en un motor que genera electricidad, esa electricidad se usa para disociar agua e hidrógeno por electrólisis, y esta mezcla es vuelta a recombinar en el motor (de combustión interna o una pila de combustible) obteniendo energía que mueve el vehículo y sobra para obtener más electricidad, obtener más hidrógeno y… Es decir, que han inventado el móvil perpetuo de segunda especie. Digo yo que con un poco de Loctite es más fácil fabricar un unicornio.

Como demostrar que todo esto es una botaratada es más sencillo que demostrar la ineficacia de un crecepelo, basta con pedir una demostración de ese prodigio, el bálsamo de Fierabrás ha rebajado sus expectativas. Ya no pretende mover sólo el coche con agua, sino algo mucho más humilde: rebajar el consumo. Pero no cualquier reducción, la empresa española que lo comercializa habla de reducciones de hasta un 50%. ¿A qué calvo no le gustaría peinar su de nuevo poblada melena, qué conductor no fantasea con que su coche gaste la mitad?

El mismo gobierno se lo ha tomado en serio, ya que ha presupuestado 750.000€ en comprar toda una partida de PowerBalance para instalar en las flotas oficiales (consultar el BOE, punto 2.1.8) y así que puedan ahorrar combustible gracias al nanogas generado (hace años vendían un imán que se ponía en el macarrón). Ojo a la palabrería, nanogas en el hidrocar ecológico. Y si le pones un holograma en la tapa de bio-balancines ya, niquelao.

Como sabéis, soy furgoneteiro y me he topado que también entre esa gente se ha puesto de moda el invento. Esta es la explicación, creo que absolutamente asequible, que les di para prevenirles del fraude pseudocientífico y que no cayesen al mismo nivel de credulidad que el gobierno. Y como parece que esta moda está cuajando como las pulseras biomagnéticas o faros amarillos cuando yo era crío, el Mendigo sección servicio público copia lo tratado en el foro furgoneteiro para avisaros y preveniros de que todo esto tiene la misma base científica que ponerle una velita a San Antonio de Padua.

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Básicamente, de lo que se trata es de disociar el agua por medio de la electrólisis, en iones H+ y O-. Esta disociación precisa de energía, en este caso eléctrica proveniente del alternador. La cuestión es que esta reacción tiene una eficiencia bastante baja. En reactores industriales no pasa del 50%, y los electrodos en estos electrolizadores son de platino. En un apaño tan made in feito na casa como el propuesto estoy casi seguro que no pasa del 20%.

¿Qué quiere decir esto? Que de cada 100W que gastamos de electricidad, obtenemos un flujo de iones de hidrógeno y oxígeno de una potencia química equivalente a 20W, y los otos 80W se disipan en forma de calor, calentando el agua de la botella y de ahí al ambiente en pura pérdida.

Y luego queda hablar de la eficiencia de recombinar esos H+ y O- en el motor. Como sabéis, la eficiencia térmica de un motor diésel moderno es del 30-40%. No tiene por qué ser muy diferente para el hidrógeno. Esto quiere decir que de esos 20W de energía teórica que nos podría entregar el flujo de hidrógeno y oxígeno, sólo obtendremos 8W de potencia mecánica. El resto, de nuevo, se disipa en forma de calor (igual que la combustión de hidrocarburos) camino del circuito de refrigeración, el radiador y, de nuevo, el ambiente.

Resumen: Hemos consumido 100W de electricidad para obtener 8W mecánicos. Dicho de otra forma, hemos tirado 92W a la basura.

Por hacer la broma: sería igual de estúpido, pero más eficiente, acoplar al cigüeñal un motorcillo eléctrico que apoye al motor térmico con 100W. Sería igual de imperceptible (un motor de 100CV, expresado en watios, entrega 73.550W a plena potencia) pero mucho maś eficiente (de esos 100W se entregarían unos 94W mecánicos, dada la gran eficiencia de los motores eléctricos). Digo que es una estupidez porque tenemos al motor térmico que mueve un alternador para generar energía eléctrica que mueva al motor térmico…un círculo vicioso en el que, cada paso que se da, es una pérdida de eficiencia.

En pocas palabras, que vuestro invento lo único que lograría es un aumento del consumo. Pero como es tan imperceptible (10A, es decir, 120W viene a ser como encender las luces) queda disimulado por otras mil circunstancias más importantes (la diferencia en la presión atmosférica, la altura, la temperatura o la humedad es varios órdenes de magnitud más determinante, y ya mejor no hablar del tipo de conducción). Imposible de determinar si no es metiendo el motor en bancada en condiciones normalizadas.

En cuanto a los que decís que observáis disminución en el consumo, la respuesta es la misma que para otras magufadas como la homeopatía: efecto placebo. Ninguna de estas mamarrachadas es capaz de someterse a un control serio (un ensayo a triple ciego en el caso de los medicamentos, un ciclo normalizado en banco de potencia para los motores). El efecto placebo es muy poderoso, y es conocido desde antiguo.

Que ningún constructor se haya interesado por este “invento” (y eso que se matan por conseguir reducciones de consumo para aventajar a la competencia) puede servir para intuir que se trata de un timo. La teoría lo corrobora. Esto no deja de ser una versión del “coche con agua”.

Señores, si queréis bajar el consumo de vuestras furgos, mejor dejarse de inventos del profesor Bacterio. La culpa de que tu furgo consuma mucho es fundamentalmente TUYA. No incrementes el peso metiéndole el IKEA entero dentro, no aumentes su superficie frontal y, sobre todo, conduce con inteligencia (sin pasar de 100, jugando con las inercias, anticipándose…). Acabo de volver de Eslovaquia, un viaje de 9.000km, y he sacado un consumo medio de 6,7 l/100km a un vetusto 2.300 de inyección indirecta y admisión atmosférica (Vito 108D). ¿Qué maravilloso invento he usado para obtener tan bajos consumos? El cerebro.

NOTA: La electrólisis del agua es un proceso muy ineficiente. Por eso, cuando queremos obtener hidrógeno en grandes cantidades, la opción más económica es obtenerlo a partir de hidrocarburos, básicamente metano (steam reforming).

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Un forero sugirió una posibilidad: que la disminución de consumo se debiera a un aumento de la eficiencia de la combustión asociada a la presencia de hidrógeno atómico en la cámara de combustión. La tomé en cuenta, porque aquello sonaba lógico y me puse a indagar un poco en la información que aportaba. De nuevo, mi respuesta:

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Efectivamente, entra dentro de lo posible que la presencia en la cámara de combustión de iones de hidrógeno mejorase la reacción principal de combustión del gasóleo. Parece incluso razonable (el H+ es el principal catalizador). Entonces, este incremento en la eficiencia térmica podría compensar (o no) las pérdidas habidas en la electrólisis.

Esta es tu hipótesis, y según los papers que muestras, parecen confirmarlo. Pero ahora vamos a analizar el problema cuantitativamente: en el primer estudio, el único que analiza el caso de un MEC (motor diésel), muestra que el mayor incremento de eficiencia es para una proporción de un 6% de hidrógeno, en el cual se aumenta el rendimiento del 30 al 32%. Es decir, un aumento del rendimiento térmico del 6,7%. Si metemos más hidrógeno, el rendimiento empieza a caer, según este experimento.

Bien, un aumento de un 6,7% del rendimiento parece una gran cosa, pero no parece suficiente para compensar pérdidas del 60-80% que ocurren en el proceso de hidrólisis. Para hacer la hidrólisis más eficientes tendríamos que irnos a presiones bestiales, superiores a 500 bar, en las cuales se ha conseguido en laboratorio que la hidrólisis tenga una eficiencia del 64%. Claro, que para ello se necesita una máquina que pesa varias veces lo que la furgo.

Otra opción sería hidrolizar el vapor de agua (hidrólisis a alta temperatura).

Mira, aquí lo explican muy clarito:
During electrolysis, the amount of electrical energy that must be added equals the change in Gibbs free energy of the reaction plus the losses in the system. The losses can (theoretically) be arbitrarily close to zero, so the maximum thermodynamic efficiency of any electrochemical process equals 100%. In practice, the efficiency is given by electrical work achieved divided by the Gibbs free energy change of the reaction.
In most cases, such as room temperature water electrolysis, the electric input is larger than the enthalpy change of the reaction, so some energy is released as waste heat. In the case of electrolysis of steam into hydrogen and oxygen at high temperature, the opposite is true. Heat is absorbed from the surroundings, and the heating value of the produced hydrogen is higher than the electric input. In this case the efficiency relative to electric energy input can be said to be greater than 100%. The maximum theoretical efficiency of a fuel cell is the inverse of that of electrolysis. It is thus impossible to create a perpetual motion machine by combining the two processes.

Todo sería más sencillo si los “inventores” de este método revelasen la eficiencia de su electrolizador, pero tratándose de un cilindro de plástico que opera a temperatura y presión ambientales, y que ni de broma lleva catalizadores como el platino…podemos suponer que su eficiencia rondará el 20-30%.

Pero hay otra razón más. Hemos dicho que el máximo incremento de eficiencia se logra con proporciones de hidrógeno del 10%. ¿Pero cuál es el flujo de hidrógeno? Tampoco hay datos sobre ello, o yo no los he encontrado. Sin embargo, hagamos una estimación a través de los pocos datos que nos da la página del fabricante de esta PowerBalance en España.

¿Que sacamos de toda esta palabrería?

– Dicen que el electrolito lleva una sal caustica (para facilitar el movimiento de electrones). Voto porque esa sal misteriosa sea NaOH, hidróxido de sodio, es decir, vulgar sosa (a 5€ los 2l de agua destilada con sosa caústica, se van a poner las botas)
– Sabemos que un depósito de 12l consume 12A, así que podemos suponer que uno de 2l consumirá en buena lógica unos 2A (es decir, 24W).
– Nos dicen que un depósito dura entre 20 y 50.000km. Aquí está el dato importante.

Pongamos que ponemos el electrolizador de camiones, el de 12l, y que nos dura lo mínimo anunciado, 20.000km. En esos 12l de agua hay aproximadamente (despreciamos el peso de la sosa, que se mantiene) unos 4kg de hidrógeno. Es decir, el electrolizador más potente proporciona un flujo de 4 kg de H+ cada 20.000km. Esto viene a ser un consumo de 0,02 kg/100km.
Suponiendo una furgo que consuma unos 10kg de gasóleo /100 km, tenemos que la proporción de hidrógeno respecto de gasóleo en la cámara de combustión, en el mejor de los casos (empleando el electrolizador de camión con un consumo de electrolito máximo) es de… 0,2% !!!!!!!!

Recapitulemos. Si entramos en el enlace que nos muestras, en la tabla 4, el máximo de aumento de rendimiento térmico del motor (<7%) se produce para proporciones de hidrógeno en torno al 6%. Si extrapolamos el aumento de rendimiento térmico para una proporción de hidrógeno del 0,2%, en la misma tabla, obtenemos que…pues lo esperado, que tan poquísimo hidrógeno no tiene efecto significativo en la combustión (suponiendo una función lineal, sería un aumento de rendimiento menor del 0,22%).

RESUMEN: A la luz de los datos aportados, en el mejor de lo casos (electrolizador de 12l funcionando a tope) la reducción de consumo esperada en un MEC es de un 0,22%. Para los depósitos que se están instalando en automóviles y furgonetas, de 2l, la reducción de consumo habrá de ser menor a 0,04%. Es decir, pasar de consumir 10 l/100km a consumir 9,996 l/100km.

Es decir, absolutamente despreciable (y sin entrar a valorar el aumento del consumo asociado a la mayor solicitación del alternador para seguir produciendo hidrógeno).

Es decir, este invento ES UN TIMO.

Quod erat demostrandum.

Señores, en vez de gastar el dinero en meigalladas ¿por qué no os ocupáis de cosas tan sencillas como llevar el filtro de aire limpio o la presión de los neumáticos correcta? O ser humilde y reconocer que el principal problema de consumo que presenta tu furgoneta eres TÚ. Y aprender a conducir de forma eficiente.

13 marzo 2013

El coche a pilas V (rebis)

Filed under: automoción — Mendigo @ 20:30

No sé si os acordáis una entrada sobre el vehículo eléctrico en la que proponía que se electrificasen las vías principales para poder servir energía eléctrica al vehículo según circula, evitando de esta forma embarcar una excesiva cantidad de baterías (lo que redunda en una bajada de peso, costes y eficiencia). También recordaréis el cachondeíllo que os montasteis con que había inventado el Scalextric.

Que a mí la idea del Scalextric me pareciera buena, por su sencillez y eficiencia (motor alimentado por contactos eléctricos, la forma más sencilla y eficiente de generar movimiento desde que desenganchamos al burro de la noria) no le importa a nadie. Al fin y al cabo quién soy yo, el último mono.

Pero que la principal empresa de ingeniería del mundo, no sé si os suena una tal Siemens, esté proponiendo la misma solución para el transporte de mercancías por carretera, eso sí que supone un espaldarazo a la idea del Scalextric ¿no creéis?

La diferencia con mi idea es que toman la electricidad de una catenaria, igual que el modelo ferroviario.

Bueno, la historia se llama Electric-Powered Road Freight Traffic, y es una idea tan simple como un chupete, así que no merece la pena ni abundar más en el asunto. Mi único pero al sistema de catenaria es que dificultaría la conexión a los vehículos ligeros. Y realmente, el transporte de mercancías en largas distancias debería ser encomendado al ferrocarril o al barco.

Nada más, sólo era que me topé por casualidad con este proyecto y quería restregároslo un poco. ¡Hala, a pastar!

(imagen del nuevo héroe nacional español, que ha desbancado tras tantos años en el trono al Dioni)

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