Licuefacción de gases de escape en motores de combustión interna

¿Un motor de combustión interna proporciona suficiente eficiencia para seguir entregando potencia mecánica, si se ve obligado a licuar sus propios gases de escape por compresión?

Si se agregaran contenedores de gas al escape, la carrera de escape de un motor diesel o otto de cuatro tiempos teóricamente comprimiría el gas en los contenedores, y en algún momento se licuaría, supongo. De esta manera, el motor solo consumiría aire de la atmósfera pero no liberaría ningún escape a la atmósfera. Los contenedores se llenarían con nitrógeno licuado, dióxido de carbono, agua y otros residuos de la combustión.

¿Cuánta potencia del motor se sacrificaría en este proceso? ¿Seguiría funcionando?

El escape de un motor de combustión interna es principalmente nitrógeno y el nitrógeno no se licuará por encima de una temperatura crítica de -146,9 grados centígrados. Para el CO2 es de 31 grados C, por lo que incluso eso necesitaría un preenfriador bastante robusto. La presión parcial requerida para el CO2 será de 72 bar, lo que significa que, sin separación, todo el gas de escape tendría que comprimirse a cientos de bar. En otras palabras, dado que no necesita el nitrógeno líquido, de todos modos, necesitaría un separador de gas, primero, un preenfriador segundo, un secador de gas para deshacerse del agua y luego un compresor bastante fuerte para el CO2.
Si bien esta es una buena pregunta teórica, sugeriría que descargar norte 2 regresar a la atmósfera está bien, ambientalmente hablando. capturando C O 2 sería útil, pero incluso entonces, ¿dónde vas a almacenar el hielo seco? Si no lo convierte en un compuesto sólido inerte, tarde o temprano volverá a su estado gaseoso.
@CuriuosOne, su comentario debería ser una respuesta completamente expandida.
Pero, ¿sería teóricamente posible licuar todo el escape? El contenedor tendría que ser bastante genial, supongo.

Respuestas (1)

un motor diésel produce 2,68 kg de CO2 por litro de diésel. La mezcla estequiométrica es 14,5 en masa. El aire es 0,78 N2 (28 gr/mol) y 0,209 O2 (32 gr/mol) -> 11,2 kg N2 y 3,3 kg O2 por kg de diésel.

energía necesaria por kg de N2 líquido: actualmente alrededor de 0,5 kWh (según esto ) -> total 5,6 kWh

licuefacción de CO2: 0,09 a 0,14 kWh por kg. -> energía total necesaria 0,37 kWh (como máximo).

TOTAL: 6,0 kWh por kg de diésel.

Contenido energético gasóleo: 86 gr por kWh. El motor diésel más eficiente utiliza 0,16 kg de diésel por kWh -> 6,2 kWh por kg.

Un margen del 3,3 %, insuficiente para compensar la combustión incompleta con la relación aire-combustible dada. Pero está cerca y todavía hay margen de mejora (licuefacción: el ciclo ideal es 0,233 kWh por kg). Sin embargo, sería un superpetrolero en lugar de un automóvil ...

Así que el motor puede hacer esto, pero ya no queda energía para conducir un automóvil. Todavía podría usarse como planta de licuefacción y para calefacción de habitaciones de esta manera...
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