WiDE: Prolongando la vida útil del diésel en un mundo en proceso de descarbonización.

El transporte representa aproximadamente una quinta parte de las emisiones globales de CO2, siendo el transporte por carretera el único responsable de las tres cuartas partes de estas emisiones.

La mayor parte de estas emisiones del transporte por carretera provienen de vehículos de pasajeros, como automóviles y autobuses, seguidos de los camiones de carga. Si bien la gasolina es el combustible más común para vehículos ligeros, el diésel es el combustible principal para vehículos comerciales como camiones y autobuses.

Eso se debe a que esta mezcla de hidrocarburos obtenida por la destilación del petróleo crudo tiene una mayor eficiencia del motor.

Diesel en realidad tiene un 25% a% 35 Ofrecen mayor eficiencia de combustible que la gasolina, lo que los convierte en la mejor opción para vehículos comerciales. Además de un menor consumo, los motores diésel brindan mejor aceleración, mayor capacidad de remolque y carga, requieren menos mantenimiento y ofrecen mayor durabilidad.

Pero al mismo tiempo, el diésel es uno de los principales responsables de la contaminación atmosférica a través de contaminantes como el hollín, el monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NOx), los óxidos de azufre (SOx), los hidrocarburos (HC) y las partículas en suspensión (PM).

Los motores diésel también emiten dióxido de carbono (CO2), que, si bien no es tóxico como otros gases, es un importante gas de efecto invernadero. Los datos muestran que el consumo de combustible diésel representó alrededor del 25% de total del sector de transporte de EE. UU. Emisiones CO2 en el 2022.

Para ayudar a reducir los efectos negativos del combustible diésel en nuestra salud y el medio ambiente, investigadores de la Universidad Federal de Tecnología de Owerri (FTO) en Nigeria recurrieron a la tecnología de emulsión de agua en diésel (WiDE) y la identificaron como una Estrategia prometedora para reducir la contaminación de los motores diésel.¹ manteniendo, o incluso mejorando, su rendimiento.

Emisiones de diésel: por qué siguen siendo un importante problema de contaminación.

Como principal fuente de emisiones nocivas, los motores diésel representan graves riesgos para la salud, como problemas respiratorios y cardiovasculares. Además, contribuyen a problemas ambientales como la contaminación atmosférica, la lluvia ácida y el calentamiento global.

Para mitigar el impacto ambiental de los motores de encendido por compresión, los motores diésel modernos utilizan diversas tecnologías de control de emisiones, como los catalizadores de oxidación diésel (DOC), la reducción catalítica selectiva (SCR), la recirculación de gases de escape (EGR) y los filtros de partículas diésel (DPF).

Si bien estas tecnologías pueden ayudar reducir emisionesNo lo hacen del todo y, además, aumentan el coste y la complejidad de los motores.

Por ejemplo, el DOC reduce eficazmente el CO y el HC, pero tiene un efecto mínimo sobre las emisiones de partículas y NOx, mientras que el DPF es eficaz para reducir las emisiones de partículas, pero no aborda el CO ni el NOx, que pueden reducirse eficazmente mediante el EGR, que es rentable, pero puede aumentar ligeramente las emisiones de partículas.

Existen otras alternativas, como el biodiésel, que se obtiene a partir de biomasa y ha logrado reducir significativamente las partículas, el monóxido de carbono y los hidrocarburos, pero, de nuevo, puede aumentar las emisiones de óxidos de nitrógeno.

Como señalaron los investigadores de FTO en su estudio, la formación de NOx y PM depende de la temperatura y presenta una relación inversa, lo que significa que reducir una suele aumentar la otra.

Una solución a este problema consiste en introducir agua en la cámara de combustión, lo que reduce sustancialmente las emisiones de NOx y partículas. Existen varias formas de introducir agua en los motores diésel. Entre ellas se incluyen la fumigación con agua en el colector de admisión (FWIM) y la inyección de agua (DWI), que reducen las emisiones de NOx y partículas, pero pueden aumentar las de hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO).

Existe otra forma sencilla pero eficaz de reducir la contaminación de los motores diésel: la emulsión de agua en diésel (WiDE, por sus siglas en inglés).

WiDE: Prolongando la vida útil del diésel en un mundo en proceso de descarbonización.

La mezcla de agua con diésel, facilitada por tensioactivos, muestra efectos positivos en la reducción de emisiones, el rendimiento del motor y la eficiencia de la combustión. Esta técnica puede reducir las emisiones de gases de escape y NOx en más del 60%, manteniendo un rendimiento óptimo e incluso mejorando la eficiencia del motor en algunos casos.

Esta opción más limpia, que reduce la temperatura de combustión, disminuye la duración de la combustión a alta temperatura, aumenta el impulso del chorro y mejora el ahorro de combustible, funciona en los motores diésel existentes sin necesidad de modificaciones.

Tecnología WiDE: Cómo la mezcla de agua y diésel reduce las emisiones y mejora el rendimiento.

Cuando se mezclan correctamente, el diésel tiende a flotar en la superficie porque es más ligero que el agua. Un combustible en emulsión, en cambio, es una mezcla de dos líquidos inmiscibles que no se combinan completamente, distribuyéndose una sustancia en la otra. Por lo tanto, la emulsión se crea mediante técnicas de alta energía con la ayuda de tensioactivos.

Para que el motor diésel funcione con combustible emulsionado, el tiempo de estabilidad WiDE es fundamental, ya que la disminución de la estabilidad de la emulsión mientras el motor está en marcha afectará negativamente al sistema de combustión y provocará una avería prematura del motor.

Unos productos químicos especiales llamados tensioactivos desempeñan un papel fundamental para mantener el diésel y el agua mezclados de manera homogénea. Crean emulsiones estables al reducir la tensión superficial entre ambos, uniéndolos eficazmente.

En la tecnología WiDE, se mezclan diminutas gotas de agua con el gasóleo y se añaden tensioactivos para mantener una mezcla homogénea, lo que permite que la emulsión se mantenga estable hasta por 60 días. Cuando esta combinación se quema dentro del motor, las gotas de agua se vaporizan rápidamente, desencadenando un fenómeno conocido como "microexplosión" que fragmenta el combustible en partículas más finas.

Esto mejora la mezcla de aire y combustible durante la combustión, disminuyendo las temperaturas máximas de combustión y reduciendo la formación de óxidos de nitrógeno. La combustión completa también reduce las emisiones de hollín y partículas.

Dado el potencial de esta sencilla técnica para reducir significativamente la contaminación de los motores diésel, sin necesidad de rediseñarlos, los investigadores de FUTO analizaron en profundidad la tecnología y su promesa como vía rápida hacia un uso más limpio del diésel, mediante el análisis de estudios de todo el mundo.

Según los estudios revisados ​​en el análisis de WiDE, el uso de WiDE en motores diésel puede reducir drásticamente las emisiones contaminantes. En particular, las emisiones de NOx disminuyeron un 67 % y las de partículas un 68 % en comparación con el diésel convencional, lo que lo posiciona como una alternativa más limpia para motores diésel.

Además de las ventajas medioambientales, varios experimentos también han demostrado beneficios en el rendimiento. Esto incluye mejoras en la eficiencia térmica al freno (BTE), que mide la eficacia de un sistema para convertir el combustible en trabajo útil. Asimismo, estudios sobre otras características de rendimiento del motor, como la potencia al freno, el consumo específico de combustible (BSFC) y el par motor, también muestran resultados prometedores con WiDE.

Por lo tanto, los motores WiDE no solo producen gases de escape más limpios, sino que también utilizan el combustible de forma más eficiente.

«Las emulsiones de agua en diésel son una forma práctica y rentable de lograr motores diésel más limpios», afirmó el autor principal, el Dr. Chukwuemeka Fortunatus Nnadozie. «Dado que esta tecnología no requiere rediseñar el motor, ofrece una vía inmediata hacia la reducción de emisiones tanto en países en desarrollo como desarrollados».

Mientras tanto, un análisis de la importancia de los tensioactivos reveló que elegir el tensioactivo adecuado y su concentración es clave para la estabilidad de la emulsión, lo que afecta tanto al rendimiento como a la seguridad del combustible.

Los investigadores descubrieron que la combinación de varios tensioactivos proporciona los mejores resultados, mejorando tanto la estabilidad de la mezcla de combustible como la calidad de la combustión dentro del motor.

A pesar de los resultados alentadores, los investigadores destacaron la necesidad de seguir trabajando, centrándose en perfeccionar las combinaciones de tensioactivos y evaluar los efectos a largo plazo de la emulsión en los componentes del motor.

Más importante aún, WiDE puede ofrecer una forma práctica de reducir la contaminación de los motores actualmente en funcionamiento y contribuir a otras tecnologías limpias, en lugar de sustituir soluciones más limpias a largo plazo. Según el equipo, combinar este enfoque de combustible con biodiésel y sistemas avanzados de control de emisiones puede contribuir a alcanzar objetivos más amplios en materia de clima y calidad del aire.

«Esta tecnología puede cerrar la brecha entre el uso convencional de diésel y un futuro energético más limpio», afirmó el coautor, el profesor Emeka Emmanuel Oguzie. «Con la formulación y las pruebas adecuadas, podría convertirse en una parte importante de los sistemas de energía sostenibles para el transporte y la industria».

Alternativas al diésel: combustibles de bajas emisiones y soluciones de transporte limpio.

La tecnología WiDE es solo una de las muchas maneras en que el sector del transporte puede abordar las limitaciones del diésel. La búsqueda de alternativas más limpias ha dado lugar a una gama de combustibles y tecnologías de propulsión que pueden ayudar a la industria a lograr la descarbonización a largo plazo. Una vía prometedora para reducir las emisiones es el biodiésel y el diésel renovable, que se derivan de la biomasa.

El biodiesel se produce mediante la transesterificación de aceites vegetales como el de soja, girasol, colza y palma, grasas animales procedentes de plantas procesadoras de carne y aceite de cocina reciclado de restaurantes. Las algas constituyen otra fuente prometedora de biomasa.

El diésel renovable es similar al biodiésel, pero es un hidrocarburo químicamente equivalente al diésel derivado del petróleo.

El hidrógeno es otra solución para limitar las emisiones de gases de efecto invernadero de los vehículos de motor a través de motores de combustión interna de hidrógeno (H2ICE) y pilas de combustible de hidrógeno (FCEV). Ambos pueden alimentar vehículos utilizando combustible con cero emisiones de carbono.

En lo que respecta a los motores de combustión interna que utilizan hidrógeno (H2-ICE), los motores de combustión interna convencionales utilizan hidrógeno en lugar de diésel o gasolina.

Los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) generan electricidad a partir de hidrógeno mediante un dispositivo llamado pila de combustible, donde el hidrógeno se combina con oxígeno para producir electricidad que alimenta el motor eléctrico, de forma muy similar a un vehículo eléctrico.

Si bien los motores de combustión interna son más eficientes bajo cargas elevadas, lo que convierte a los motores de hidrógeno en la opción más adecuada para camiones pesados, los vehículos eléctricos de pila de combustible son más eficientes con cargas más bajas, lo que los hace ideales para grúas o camiones hormigonera.

Tanto los vehículos con motor de combustión interna de hidrógeno (H2-ICE) como los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) tienen perfiles de emisiones similares, pero mientras que los primeros pueden producir NOx y cantidades ínfimas de CO2, los segundos solo producen vapor de agua.

Como resultado, varios fabricantes de automóviles están impulsando activamente proyectos de vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV), entre ellos BMW Group, Toyota y Hyundai Motor. Recientemente, Alpine también presentó su prototipo de superdeportivo propulsado por hidrógeno, el Alpine Alpenglow, que desarrolla 740 CV a 7,600 rpm, alcanza las 9,000 rpm y llega a una velocidad máxima de 205 km/h.

Pero como se compartió recientemente, El hidrógeno tiene su propio costo. y los obstáculos de infraestructura que deben abordarse con apoyo político, inversiones y asociaciones público-privadas para impulsar su adopción.

También existen los combustibles sintéticos, o e-combustibles, producidos a partir de carbono capturado e hidrógeno verde. Este combustible alternativo se crea mediante procesos químicos. La mayoría de los combustibles sintéticos se han producido mediante el tratamiento de fuentes de combustibles fósiles existentes, como la conversión de gas natural en fuelóleo, la licuefacción del carbón para convertirlo en diésel y gasolina, y, más recientemente, la transformación de residuos de madera o animales en fuelóleo.

Estas opciones, sin embargo, utilizan carbono sólido o secuestrado, lo que significa que liberan CO2 a la atmósfera. Los combustibles sintéticos eliminan este problema al reducir la dependencia de los combustibles fósiles, lo que permite la descarbonización de los sectores con alto consumo energético.

Estos combustibles se fabrican extrayendo CO2 de la atmósfera, y si las emisiones liberadas durante la combustión son equivalentes al CO2 utilizado para producirlos, entonces este método se considera neutro en carbono.

Para sintetizar el e-fuel, el CO2 se obtiene mediante captura de aire, que absorbe CO2 El CO2 capturado se obtiene directamente de la atmósfera mediante disolventes líquidos o adsorbentes sólidos, o bien mediante la captura del CO2 emitido por otros procesos industriales. Posteriormente, el CO2 capturado se combina con hidrógeno y se somete a altas temperaturas y presiones que lo transforman en hidrocarburos.

En conjunto, estas soluciones están ayudando a abordar el impacto ambiental del diésel y allanando el camino hacia un futuro del transporte más limpio y sostenible.

Invertir en tecnología más limpia

Cummins Inc (CMI -0.56%) Es uno de los principales fabricantes mundiales de motores diésel y de gas natural, especialmente para camiones pesados ​​y aplicaciones industriales.

La compañía está invirtiendo activamente en tecnologías de descarbonización, incluyendo motores de hidrógeno, pilas de combustible y sistemas avanzados de postratamiento. Mediante su estrategia "Destination Zero", Cummins trabaja para mejorar la eficiencia y reducir las emisiones de los motores diésel a corto plazo, al tiempo que amplía las soluciones de cero emisiones a largo plazo.

Esta empresa global de soluciones energéticas opera a través de algunos segmentos clave.

El segmento de Componentes diseña y fabrica ejes, frenos, sistemas de transmisión y sistemas de suspensión, mientras que el segmento de Sistemas de Energía se centra en alternadores y grupos electrógenos. Su segmento Accelera fabrica y ofrece soporte para sistemas de energía electrificados, incluyendo tecnologías de baterías, pilas de combustible y trenes de potencia eléctricos, así como tecnologías de producción de hidrógeno. Por último, está el segmento de Motores, que fabrica una gama de motores de gas natural y diésel, mientras que el segmento de Distribución ofrece soporte para sistemas de generación de energía, motores de alta potencia y motores para vehículos pesados ​​y medianos.

El equilibrio entre la innovación en motores diésel y los objetivos de transición energética a largo plazo ha impulsado las acciones de CMI, que han subido un 6.65 % en lo que va del año y un 68.78 % en el último año, cotizando actualmente a 543.42 dólares. Con ello, Cummins, cuya capitalización bursátil asciende a 75 millones de dólares, presenta un BPA (últimos doce meses) de 20.51 y un PER (últimos doce meses) de 26.54. Además, ofrece una rentabilidad por dividendo del 1.47 %.

En lo que respecta a la situación financiera de la compañía, Cummins registró ingresos por 33.7 millones de dólares durante todo el año 2025. Sus segmentos de Distribución y Sistemas de Energía alcanzaron ventas y rentabilidad récord el año pasado, impulsados ​​por una "sólida demanda de energía de respaldo para centros de datos". Su beneficio neto según los PCGA para el período fue de 2.8 millones de dólares, y el beneficio por acción diluido fue de 20.50 dólares.

El dividendo en efectivo se incrementó por decimosexto año consecutivo, y Cummins devolvió algo más de mil millones de dólares a los accionistas en forma de dividendos.

Estos “sólidos resultados operativos” se lograron “a pesar de la continua debilidad en los mercados de camiones de Norteamérica”, y la directora ejecutiva, Jennifer Rumsey, declaró: “2025 marcó un año histórico para Cummins, ya que logramos un progreso significativo en el avance de prioridades estratégicas clave, al tiempo que continuamos mejorando el rendimiento ciclo tras ciclo”.

Para el año fiscal 2025, Cummins también reportó cargos por $458 millones, o $3.28 por acción diluida, relacionados con el negocio de electrolizadores dentro de Accelera. Esta medida se tomó como parte de una revisión estratégica iniciada en respuesta a los cambios en las expectativas sobre la adopción del hidrógeno, para optimizar las operaciones y reducir los costos operativos ante las perspectivas de menor demanda.

Mientras tanto, en el cuarto trimestre de 2025, Cummins registró unos ingresos de 8.500 millones de dólares, un beneficio neto según los PCGA de 593 millones de dólares y un beneficio por acción diluido de 4.27 dólares.

Por segmentos, las ventas de Accelera aumentaron más, un 31% hasta alcanzar los 131 millones de dólares, debido al momento en que se realizaron las instalaciones de electrolizadores, seguidas de Power Systems, que aumentó un 11% hasta los 1.9 millones de dólares, impulsadas por el aumento de la demanda de generación de energía, particularmente en los mercados de centros de datos en América del Norte, China y Asia Pacífico.

La demanda de productos de generación de energía, especialmente para aplicaciones de centros de datos, también contribuyó a un aumento del 7 % en las ventas del segmento de distribución, alcanzando los 3.3 millones de dólares. Por el contrario, las ventas del segmento de componentes disminuyeron un 7 %, hasta los 2.4 millones de dólares, debido a la menor demanda de camiones medianos y pesados ​​en Estados Unidos, aunque se registró una mayor demanda en Europa y China. Asimismo, la menor demanda de camiones medianos y pesados ​​en Estados Unidos y México provocó un descenso del 4 % en las ventas del segmento de motores.

Para el presente año, la empresa prevé que los ingresos aumenten entre un 3% y un 8%, con planes para seguir generando un sólido flujo de caja operativo y para devolver el 50% de dicho flujo de caja a los accionistas a largo plazo.

“En 2026, prevemos una ligera mejora en la demanda de camiones de carretera en Norteamérica, especialmente durante la segunda mitad del año, junto con la continua fortaleza de los mercados de generación de energía para centros de datos. Cummins se mantiene en una buena posición para invertir en el crecimiento futuro, obtener sólidos resultados financieros y distribuir dividendos a sus accionistas en 2026.”

– Rumsey

Últimas noticias y novedades sobre las acciones de Cummins Inc. (CMI)

Conclusión

Si bien los motores diésel son fundamentales para numerosas industrias gracias a su durabilidad, alta eficiencia y par motor significativo, también son una fuente importante de emisiones nocivas, como NOx, PM, CO, HC y SO2, que representan graves riesgos para la salud y son incompatibles con los objetivos globales de clima y calidad del aire.

La tecnología de emulsión de agua en diésel (WiDE) se presenta como una solución atractiva. Al reducir significativamente las emisiones contaminantes sin necesidad de rediseñar el motor, ofrece una vía práctica y rentable hacia una combustión más limpia.

Si bien no es un sustituto permanente de las tecnologías de cero emisiones, WiDE puede desempeñar un papel crucial en la transición. Combinado con otras innovaciones, como las mezclas de biodiésel y los combustibles limpios emergentes, ayuda a cerrar la brecha entre la dependencia del diésel tradicional y un futuro energético sostenible.

Referencias

^{1. Nnadozie, CF, Onuoha, CP, Oguzie, EE, & Emereibeole, EI (2025). Avances en estrategias de reducción de emisiones de diésel: un enfoque en la tecnología de emulsión de agua en diésel. Investigación del carbono, 4, 45. https://doi.org/10.1007/s44246-025-00210-y}