(*Por Julio César Giraldo Ruíz)
Durante las últimas décadas, el desarrollo de los motores de combustión interna alimentados con hidrógeno avanzó principalmente sobre la base de la tecnología HPDI (High Pressure Direct Injection), un sistema de inyección directa de alta presión que hoy predomina tanto en motores diésel como de gas e hidrógeno. Sin embargo, una nueva propuesta tecnológica denominada HPDD (High Pressure Direct Drive) busca dar un paso más al modificar por completo la arquitectura tradicional del motor.
El concepto parte de una idea radical: eliminar componentes históricos como el cigüeñal, el mecanismo biela-manivela y el sistema valvular. En lugar de transmitir directamente la energía de la combustión mediante piezas mecánicas, el sistema convierte pulsos de presión de alta frecuencia en energía hidráulica de alta presión, con valores que pueden alcanzar entre 600 y 1.000 bares.
Este cambio permite disminuir las pérdidas por fricción y reducir el peso del conjunto motriz. De acuerdo con la información técnica difundida sobre esta plataforma, la eficiencia puede superar el 62 % sobre poder calorífico inferior (LHV), un valor considerablemente superior al rendimiento habitual de un motor diésel convencional. Además, el sistema no depende de un único combustible, ya que puede operar con hidrógeno, amoníaco, metanol, biocombustibles y combustibles sintéticos gracias a un funcionamiento gobernado por software.
Otro de los aspectos destacados es el diseño interno del motor. Los pistones funcionan suspendidos sobre cojinetes de gas nitrógeno con holguras de apenas 25 micrómetros y están fabricados con aleaciones especiales como INCONEL 718, capaces de soportar temperaturas extremas. Según sus desarrolladores, esto elimina prácticamente la fricción, evita el desgaste de componentes y hace innecesario el cambio de aceite.
La tecnología fue desarrollada por la compañía belga Hydro Puls System, que informó haber presentado 47 solicitudes de patente vinculadas a esta plataforma. El sistema incorpora además un circuito de Siloxano que recupera el calor generado durante la combustión y lo envía a un ciclo Rankine Orgánico (ORC), con el objetivo de producir energía eléctrica adicional a partir del calor residual y aumentar el aprovechamiento energético del conjunto.
Uno de los puntos más llamativos es el comportamiento de la combustión. El HPDD realiza este proceso dentro de una atmósfera sellada y controlada, donde la combustión ocurre mediante pulsos casi instantáneos seguidos de un enfriamiento ultrarrápido de los gases. Según la empresa, esta dinámica evita la formación de óxidos de nitrógeno (NOx), permitiendo además utilizar amoníaco puro sin combustible piloto ni sistemas tradicionales de reducción catalítica selectiva (SCR).
Al estar completamente definido por software, el motor adapta en tiempo real los ciclos de compresión y el movimiento de los pistones según el combustible utilizado. Esa flexibilidad permitiría emplear la misma plataforma energética en distintas aplicaciones sin modificar su arquitectura básica, ampliando las posibilidades para la movilidad y la generación de energía.
Entre las aplicaciones previstas aparecen el transporte pesado de larga distancia, maquinaria de construcción, transporte marítimo, plantas de generación eléctrica, aviación e incluso futuros vehículos de despegue y aterrizaje vertical (VTOL). En estos segmentos, donde el peso y la autonomía siguen siendo factores determinantes, esta tecnología busca ofrecer una alternativa distinta a la electrificación basada exclusivamente en baterías.
*Julio César Giraldo Ruíz es ingeniero y Director de H2 CULTURE. Especializado en hidrógeno, transición energética y tecnologías de combustión, difunde análisis técnicos sobre la evolución de los motores H2-ICE y las nuevas plataformas energéticas aplicadas a la movilidad, la industria y la generación eléctrica.*
