El motor de plasma podría extenderse por el mundo, pero antes tendríamos que romper una ley del universo. Si el motor futurista con potencia de Fórmula 1 causó una revolución, lo que llega con el de plasma es algo nunca visto. El plasma, comúnmente denominado el cuarto estado de la materia, junto al estado sólido, líquido y gaseoso, se trata de una ‘joya’ que cubre el 99% del universo y puede aplicarse en los coches. Su comportamiento se cimenta en un principio físico muy simple, que es que el estado de la materia varía cuando se le aporta algún tipo de energía.
Cuando se le provee energía a un sólido este pasa a ser líquido y si al líquido se le pasa energía se transforma al estado gaseoso. Pero cuando se le aporta más energía a un gas, este se ioniza y termina convertido en plasma, rico en energía.
Se trata de otro estado de la materia descubierto en 1879 por el físico William Crookes de los Estados Unidos, rompiendo así una ley del universo que creíamos conocer. El plasma es materia que, al recibir una gran cantidad de energía, ha desprendido los electrones de los átomos, dando como resultado un gas ionizado.
Se compara a lo que sucede cuando un líquido hierve y se vuelve gas al pasar la energía térmica. Calentar todavía más un gas creará el plasma, rico en partículas cargadas, positivas y negativas, sin equilibrio electromagnético, lo que colaboró a su empleo como conductor eléctrico o como reactivo a campos electromagnéticos.
Gran parte del universo está compuesto por el plasma, un aspecto que ha sido especialmente relevante para muchos investigadores y científicos en diferentes áreas. Más del 99% del universo visible es plasma. Por ejemplo, el plasma natural queda de manifiesto en relámpagos, auroras o el fuego de San Telmo.
Motor de plasma, la propuesta que podría extenderse por el mundo si renunciamos a una ley del universo
El potencial ha llevado a investigadores de ciencia e ingeniería del plasma a explorar su posible aplicación en el transporte. Corresponde a la disciplina que busca investigar la química del transporte y reacción de gases parcialmente ionizados.
Por su parte, Transient Plasma Systems (TPS), con sede en California, ha creado un módulo de encendido que utiliza pulsos de plasma de nanosegundos para encender la mezcla de aire y combustible dentro de los cilindros del bloque.
Esto podría ser un sustituto directo para las bujías convencionales, esas que dan inicio a la explosión dentro de un motor de gasolina. El sistema de gestión del motor es el encargado del resto de la actividad, pudiendo mejorar la eficiencia de la combustión hasta en un 20% después de 3 largos años de pruebas y validación.
Respecto a su funcionamiento, cuando hablamos de un motor de combustión interna, las bujías realizan la tarea de encender el combustible en el interior de los cilindros del motor. Lo que TPS sugiere es una “bujía” generadora de pulsos de plasma de nanosegundos en un solo punto que enciende la mezcla de combustible y aire dentro del motor.
El sistema de encendido funciona a través del desarrollo de varios pulsos de plasma en el módulo, exponiendo una gran mejora en cuanto a eficiencia si lo comparamos con un modelo de gasolina. Para demostrar ampliamente su viabilidad, TPS ha instalado su sistema en un motor de cuatro cilindros y 2,5 litros de un Toyota Camry, que funciona en el eficiente ciclo Atkinson, con una eficiencia térmica de en torno al 40%.
El motor de plasma podría llegar más lejos de lo que nunca pensamos
Además, el nuevo sistema de encendido por plasma fomenta una reasignación más eficiente del sistema de gestión del motor, con la válvula “un poco más” abierta y nuevos tiempos de encendido. Una característica que hizo posible que el motor ahorrase hasta un 6% de combustible en comparación con el sistema de encendido original.
En definitiva, este motor de plasma podría extenderse por el mundo más allá de las leyes del universo. Se espera que en el futuro puedan crearse motores con impulso de plasma para vehículos de todo tipo. Una propuesta de la que te contamos más en este artículo.
