La mayoría de los conductores asumen que el motor de combustión interna es la única forma de mover un vehículo. El calor y el enfriamiento ocurren dentro del bloque de cilindros. Funciona. Es omnipresente. Pero hay un camino alternativo. El motor de combustión externa mueve la calefacción y la refrigeración fuera de la estructura energética principal. Suena como un paso atrás. No lo es. En realidad, es bastante eficiente.
Dos tipos distintos han propulsado automóviles: la máquina de vapor y la máquina Stirling. Ambos ofrecen ventajas específicas que la ingeniería moderna sólo ahora está empezando a aprovechar plenamente.
La velocidad olvidada de la máquina de vapor
Las máquinas de vapor comenzaron en maquinaria pesada. Trenes. Equipo agrícola. Han demostrado su valía bajo cargas masivas. Esa prueba fue suficiente para llevarlos a las carreteras.
Una vez que una máquina de vapor alcanza su máxima temperatura, la presión se mantiene constante. No se permite cazar equipo. No se necesita una transmisión compleja. El auto simplemente se mueve.
Tomemos como ejemplo el cohete Stanley. En 1906, alcanzó las 127 millas por hora. Eso es 204,4 kilómetros por hora. Ese récord de velocidad se mantuvo durante décadas. Los coches de vapor no desaparecieron de la noche a la mañana. Compitieron con los primeros coches de gasolina durante años. ¿Por qué? Porque poner en marcha uno de los primeros motores de combustión interna era peligroso. Había que girarlo manualmente. Podría retroceder y romperle el brazo. Los arrancadores eléctricos aún no se habían inventado. Los motores de vapor acaban de encenderse.
Pero ganó la comodidad. Cuando Ford lanzó el Modelo T, los componentes eléctricos hicieron que los autos de gasolina fueran más fáciles de usar. El costo acabó con el mercado del vapor. Los populares coches de vapor cuestan aproximadamente seis veces más que un Ford producido en serie. Se extinguieron lentamente. Ahora son curiosidades. Jay Leno los colecciona. Los ejemplos antiguos sobreviven porque son confiables.
Pero los investigadores todavía los analizan. La eficiencia de la máquina de vapor, combinada con la tecnología moderna, sugiere un posible regreso.
Motor Stirling: calor del exterior
El motor Stirling fue desarrollado por un inventor escocés a principios del siglo XIX. También impulsó los primeros automóviles. Su popularidad se estancó rápidamente. Los materiales disponibles en ese momento no podían soportar el calor extremo requerido para su funcionamiento. Los motores se derritieron o fallaron.
El motor Stirling utiliza pistones como una máquina de vapor. Pero la fuente de calor es externa. Ahora tenemos materiales más resistentes. Tenemos mejor metalurgia. El Stirling tiene un nuevo potencial.
Puede funcionar con cualquier tipo de combustible. Esa flexibilidad inspiró a los fabricantes de automóviles de Detroit. Experimentaron con el Stirling durante la década de 1970. Vieron la versatilidad. Vieron la eficiencia teórica.
Más recientemente, en 2012, un automóvil con motor Stirling participó en el Shell Eco-marathon Europe. Se trataba de una competición para vehículos experimentales de combustibles alternativos. El coche no cumplió con los requisitos del concurso. No podía correr. No logró calificar.
Pero logró que la gente volviera a considerar el motor Stirling. Los materiales son mejores ahora. Los diseños son más nítidos. El interés ha vuelto.
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La eficiencia de la máquina de vapor, combinada con la tecnología moderna, ofrece a la energía de vapor un gran potencial para recuperarse.
El retroceso no se trata de nostalgia. Se trata de termodinámica. Los motores de combustión interna desperdician calor. Los motores de combustión externa pueden capturar más. Operan según principios diferentes. No necesitan los complejos trenes de válvulas de un motor de gasolina. No necesitan piezas alternativas de alta velocidad que causan desgaste.
El motor Stirling es silencioso. Funciona sin problemas. No explota dentro del cilindro. Calienta un gas externamente. El gas se expande. Empuja el pistón. Está limpio. Es eficiente. Es simplemente difícil hacerlo lo suficientemente pequeño para un automóvil. Los primeros intentos fracasaron debido a limitaciones materiales. Hemos superado esos límites.
El récord de velocidad del Stanley Rocket de 1906 nos recuerda que la energía alternativa no es nueva. Simplemente ha sido dejado de lado. El coste de los coches de vapor fue el factor decisivo a principios del siglo XX. Hoy en día, los costos de fabricación son diferentes. Las cadenas de suministro son diferentes. Las barreras son técnicas, no sólo financieras.
Los experimentos de Detroit en la década de 1970 demostraron esa intención. La participación en el Shell Eco-marathon de 2012 demostró este intento. El resultado fue un fracaso sobre el papel, pero un éxito en la toma de conciencia. La conversación se ha reiniciado.
Los investigadores modernos creen que la vía de combustión externa ofrece una ruta viable para el futuro diseño de automóviles. No necesariamente para récords de velocidad. Pero por eficiencia. Para flexibilidad de combustible. Para un tipo de conducción diferente.
El motor de combustión interna ganó la carrera hace un siglo. No significa que sea la única manera. Simplemente significa que era la forma más conveniente en ese momento. Cambios de conveniencia. La eficiencia importa más ahora. El motor de combustión externa todavía está aquí. Esperando el momento adecuado.
