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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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k kInt. Cl. : F02B 43/10

11 N´ umero de publicaci´on:

2 173 753

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˜ ESPANA

F02M 25/10 A62D 3/00

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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

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kN´umero de solicitud europea: 99934955.8 kFecha de presentaci´on: 23.07.1999 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 1 105 632 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 13.06.2001

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86 86 87 87

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54 T´ıtulo: Combusti´ on de grasas y aceites.

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30 Prioridad: 24.07.1998 GB 9816244

21.04.1999 GB 9909199

Trade Winds Building, Bay Street P.O.Box N-215 Nassau, BS

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72 Inventor/es: McNeil, John

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74 Agente: Tavira Montes-Jovellar, Antonio

45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:

16.10.2002

45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:

16.10.2002

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73 Titular/es: Finch Limited

Aviso:

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En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art. 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

ES 2 173 753 T3 DESCRIPCION Combusti´ on de grasas y aceites. 5

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La presente invenci´on se refiere a un m´etodo para la combusti´ on de sebo, especialmente el sebo que puede estar contaminado con la prote´ına pri´ on considerada responsable de la propagaci´ on de la infecci´ on Encefalopat´ıa Espongiforme Bovina (BSE) en el ganado, en un motor est´ andar de encendido por compresi´on de alta velocidad. La invenci´ on se hace extensiva asimismo a la combusti´on de otras grasas y aceites de origen animal/vegetal que est´en en peligro de contaminaci´on por sustancias qu´ımicas t´oxicas que pueden entrar potencialmente en la cadena alimentaria. A continuaci´on, el calor y la energ´ıa producidos por el motor son preferiblemente utilizados para generar electricidad. El sebo es una grasa animal clarificada elaborada mediante el tratamiento de los restos de animales. Como resultado del programa de desecho de ganado introducido en el Reino Unido a fin de erradicar la BSE de la poblaci´ on pecuaria de la naci´ on, las existencias del Reino Unido de sebo segregado del desecho ha alcanzado proporciones significativas. Puede haber, asimismo, un v´ınculo entre la BSE y una nueva variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob (CJD) en humanos. Por lo tanto, la Uni´ on Europea ha establecido que las existencias brit´anicas de sebo y cualquier otro sebo potencialmente contaminado almacenado en Europa, debe ser eliminado por incineraci´on para evitar el riesgo potencial de infecci´ on bovina o humana. La prote´ına pri´ on que puede ser responsable de la propagaci´ on de la infecci´on de BSE es termorresistente y se cree que tiene capacidad para tolerar una temperatura de 800◦ C. Por lo tanto, por razones de seguridad, el sebo debe ser destruido por un medio eficaz de incineraci´ on a alta temperatura.

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Tambi´en con el prop´ osito de impedir la contaminaci´on de los cursos h´ıdricos, que se puede producir si se vierte por los sumideros aceite de cocina usado, se est´ a alentando a restauradores y consumidores a guardar el aceite de cocina desechado para su recolecci´on y posterior reprocesamiento en pienso o productos detergentes. Sin embargo, siempre existe el peligro de que el aceite de cocina obtenido de instalaciones de recolecci´on p´ ublicas pueda haber sido contaminado inadvertidamente por otras sustancias qu´ımicas t´oxicas, especialmente los componentes qu´ımicos que se encuentran en los aceites minerales de desecho, tales como aceites para transformadores o lubricantes. Estos tipos de aceite mineral de desecho pueden estar seriamente contaminados con compuestos org´anicos polic´ıclicos t´oxicos, cancer´ıgenos, en especial dioxinas, furanos y bifenilos policlorados (PCB). La contaminaci´on cruzada provoc´ o una alarma alimentaria en B´elgica a principios de 1999, cuando se crey´ o que el aceite para transformadores desechado que conten´ıa dioxinas y PCB se hab´ıa mezclado con aceite de cocina usado en un recipiente p´ ublico de reciclaje. Las dioxinas y PCB son sustancias qu´ımicas termoestables que se acumulan en la grasa. Una vez que el aceite reciclado fue procesado para obtener pienso, los contaminantes permanecieron en el pienso y, en consecuencia, fueron introducidos en la cadena alimentaria humana. Las dioxinas, furanos, PCB y compuestos org´ anicos polic´ıclicos similares s´olo se pueden destruir de manera eficaz por incineraci´ on a alta temperatura. Un motor de encendido por compresi´ on funciona inyectando combustible, a alta presi´ on, en el aire que ha sido comprimido por un pist´ on que asciende por un cilindro. La mezcla de combustible y aire se sigue comprimiendo hasta que se calienta lo suficiente para encender el combustible. Esto da como resultado un r´ apido aumento de la temperatura y presi´ on en el interior del cilindro y el pist´ on es forzado a descender por el cilindro. Las presiones pico de cilindro en el interior de la c´ amara de combusti´ on pueden ser mayores que 0,14 MPa (140 bar) y la temperatura de combusti´on media puede superar 2000◦C. La combusti´ on del sebo o los aceites de cocina potencialmente contaminados en estas condiciones de temperatura elevada constituir´ıa una manera eficaz de garantizar la incineraci´on completa del sebo o el aceite, y cualquier contaminante contenido en el mismo ser´ıa destruido con eficacia. Otro beneficio es que el combustible ser´ıa inyectado en el motor en dosis peque˜ nas discretas y en caso de aver´ıa mec´anica o mantenimiento de la m´aquina s´ olo ser´ıa necesario aislar una peque˜ na cantidad del combustible potencialmente contaminado del tubo de entrada de combustible. Sin embargo, los motores de encendido por compresi´on de alta velocidad tienden a ser para combustibles muy espec´ıficos y s´olo funcionan con eficiencia con combustibles de tipo petroqu´ımico que han sido dise˜ nados para este tipo espec´ıfico de motores. Un fabricante de motores normalmente provee unos valores de especificaciones para el motor, incluyendo una potencia de salida recomendada y un ajuste de velocidad o´ptimo para el funcionamiento 2

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continuo del motor. Esto se basa en un tipo espec´ıfico de combustible, es decir, combustible diesel para el motor de encendido por compresi´ on. El motor no est´ a dise˜ nado para funcionar con otros tipos de combustible. Con frecuencia se especifica adem´ as una potencia de salida m´ axima (a la velocidad ´optima), y m´ as all´ a de este nivel es de esperar que se produzca una combusti´ on no eficiente y se origine un humo negro indeseable. El sebo, por ser una grasa animal, tiene una estructura qu´ımica diferente de los combustibles petroqu´ımicos y sus propiedades, tales como su valor calor´ıfico, viscosidad, n´ umero de cetano, punto de inflamaci´ on y peso espec´ıfico son diferentes de las de los aceites minerales. En consecuencia, el sebo y otros aceites o grasas con base animal/vegetal no arden con eficiencia en motores diesel de alta velocidad convencionales est´andar y se forman con rapidez dep´ ositos carbonosos en la c´amara de combusti´ on, sobre el pist´on y alrededor de las v´ alvulas y el inyector de combustible. La presencia de niveles elevados de contaminantes en el gas de escape, tal como mon´oxido de carbono, hidrocarburos y productos en part´ıculas no quemados, constituyen otra confirmaci´on de una combusti´ on incompleta e ineficiente. La presente invenci´on pretende proporcionar un m´etodo por el cual se pueden quemar satisfactoriamente el sebo y otras grasas y aceites con base animal/vegetal con peligro de contaminaci´on en un motor de encendido por compresi´ on. En un primer aspecto amplio, por tanto, la presente invenci´ on proporciona un m´etodo de desechar sebo no refinado, y en particular potencialmente contaminado, comprendiendo tal m´etodo suministrar sebo filtrado y precalentado a la c´ amara de combusti´ on de un motor de encendido por compresi´on y en el que se proporciona una atm´ osfera enriquecida en ox´ıgeno en la c´ amara de combusti´ on del motor para quemar el sebo, y en el que el motor se hace funcionar a una potencia continua de salida que es mayor que la potencia continua de salida normalmente recomendada por el fabricante del motor para su funcionamiento con combustible diesel normal. Adem´as o en lugar del sebo, se pueden quemar mezclas de aceites y grasas de origen animal y vegetal, especialmente aceites de cocina, en un motor de encendido por compresi´on en el m´etodo de la invenci´on. Si bien se contempla que tales mezclas consistir´ıan fundamentalmente en grasas y aceites animales (por ejemplo grasas/aceites con m´as de 50 %, 60 % o 70 % de base animal), se apreciar´a que, en los casos en que resulte deseable, se pueden utilizar proporciones muy inferiores de grasas/aceites animales en combinaci´on con otros tipos de aceites tales como aceites vegetales, siempre que las propiedades de combusti´on de la mezcla sean adecuadas para la combusti´on enriquecida con ox´ıgeno. En un segundo aspecto, por tanto, la invenci´ on proporciona un m´etodo de desechar aceite de cocida de desecho que consiste completa o parcialmente en grasas animales, y que est´a potencialmente contaminado con material peligroso, que comprende suministrar aceite de cocina de desecho filtrado a la c´amara de combusti´on de un motor de encendido por compresi´ on, y en el que se proporciona una atm´ osfera enriquecida en ox´ıgeno a la c´ amara de combusti´ on del motor para quemar el aceite de cocina de desecho, y en el que el motor se hace funcionar a una potencia continua de salida que es mayor que la potencia continua de salida normalmente recomendada por el fabricante del motor para su operaci´ on con combustible diesel normal.

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Se ha encontrado inesperadamente que el aumento de los niveles de ox´ıgeno en la atm´osfera de combusti´ on permite la combusti´ on satisfactoria del sebo y los aceites potencialmente contaminados, proporcionando de esta manera un mecanismo por el cual ´estos se pueden eliminar con eficacia. Como el sebo tiene un valor calor´ıfico inferior al del combustible diesel, para una potencia de salida dada se necesita m´as sebo que combustible diesel. Sin embargo, la econom´ıa de combustible constituye una preocupaci´ on menor que la destrucci´on segura de cualquier contaminante potencial en el sebo. La destrucci´ on efectiva de cualquier prote´ına pri´ on que pueda estar presente en el sebo o de contaminantes potenciales de otros aceites y grasas depende tanto de una temperatura media elevada en el interior de la c´amara de combusti´ on como de la duraci´ on del per´ıodo de tiempo en que el proceso de combusti´on se mantiene a esa temperatura elevada. En una realizaci´ on preferida, se obtiene una temperatura de combusti´ on media elevada inyectando m´as combustible en el motor a fin de producir una potencia de salida m´ as alta que la normal, al tiempo que se hace funcionar el motor a su velocidad o´ptima. Esta mayor concentraci´on de ox´ıgeno garantiza que el combustible complementario pueda arder con eficacia, generando as´ı una energ´ıa t´ermica superior a la normal en el interior de la c´ amara de combusti´ on. En este aspecto, como la invenci´on est´ a destinada principalmente a la generaci´ on de energ´ıa el´ectrica, el motor deber´a ser ajustado para funcionar a su mejor velocidad continua.

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El aumento de ox´ıgeno trae aparejado, asimismo, un encendido m´ as r´apido del combustible, por lo que el combustible tiene m´as tiempo para arder. En consecuencia, en la realizaci´ on preferida no se realiza 3

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ning´ un ajuste a la temporizaci´ on mec´anica normal del motor para compensar este encendido temprano del combustible. Esto garantiza una combusti´ on del combustible m´ as duradera y completa, lo que es especialmente beneficioso para la combusti´on eficaz del combustible extra necesario para producir mayores potencias de salida. En este contexto, el t´ermino “normal” representa las condiciones o ajustes del motor que se utilizar´ıan habitualmente para el funcionamiento con un combustible diesel est´ andar.

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La potencia continua de salida es mayor que el m´aximo recomendado por el fabricante del motor para el combustible diesel com´ un. El funcionamiento del motor a potencias continuas superiores a las normales eleva la temperatura media en la c´amara de combusti´ on y tambi´en aumenta la temperatura del gas de escape.

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Esta combinaci´on de calor de combusti´on aumentado y mayor temperatura de escape asegura la destrucci´ on eficaz de la prote´ına pri´ on y de cualquier otro contaminante biol´ogico potencial que pueda existir en el sebo o contaminantes en el aceite. El calor y la potencia aumentados producidos por la combusti´ on del sebo de esta manera se pueden utilizar para generar electricidad con eficiencia.

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En un aspecto adicional, por tanto, se proporciona un m´etodo de generar energ´ıa el´ectrica que comprende quemar sebo no refinado o aceite de cocina de desecho, potencialmente contaminado, que ha sido filtrado y consiste total o parcialmente en grasas animales, y que est´a potencialmente contaminado con material peligroso, en un motor de encendido por compresi´ on que tiene una atm´osfera de combusti´on enriquecida en ox´ıgeno, haci´endose funcionar el motor a una potencia continua de salida superior a la potencia de salida normal recomendada del motor, de modo que se aumenta la temperatura de combusti´ on, y conectar dicho motor a un generador de energ´ıa el´ectrica. Una ventaja del uso del sebo para la generaci´on de energ´ıa el´ectrica es que ´este es un combustible no f´ osil renovable, sostenible. El sebo tiene una estructura qu´ımica de cadena de carbonos limitada y contiene muy bajos niveles de azufre, cloro y metales pesados. Por lo tanto, arde limpiamente en una atm´ osfera enriquecida con ox´ıgeno sin producir cantidades significativas de algunos de los contaminantes asociados con los combustibles f´ osiles, tales como el di´ oxido de azufre y gases a´cidos de cloro.

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Adem´as, cuando se produce la combusti´ on del sebo, el di´ oxido de carbono producido no contribuye de manera neta al efecto invernadero. El di´ oxido de carbono liberado durante la combusti´ on reemplaza meramente el di´oxido de carbono secuestrado en un principio por las plantas que sirvieron de alimento a los animales durante el ciclo de crecimiento normal. 35

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En un sistema t´ıpico de acuerdo con la invenci´on, se conectan uno o m´ as motores diesel a un sistema de suministro de aire enriquecido en ox´ıgeno y a un suministro de sebo que puede estar en estado puro o contaminado, o a otro suministro de aceite potencialmente contaminado. El a´rbol de transmisi´on de los motores estar´ıa mec´anicamente acoplado a uno o m´ as dispositivos generadores de energ´ıa el´ectrica. A causa de la eficiencia t´ermica mejorada y la mayor densidad energ´etica, que se pueden obtener con el enriquecimiento en ox´ıgeno de la atm´ osfera de combusti´on, la corriente de gas de escape es m´ as caliente de lo habitual en un motor de encendido por compresi´ on. Por tanto, es preferible que este gas caliente de escape se utilice para producir vapor para propulsar otro sistema generador de electricidad. Adem´ as, cualquier exceso de vapor se utiliza preferentemente para la calefacci´on local.

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Antes de entrar en una chimenea, se pueden disminuir los productos gaseosos indeseables de la combusti´ on a alta temperatura de la corriente de gas de escape. Por ejemplo, se pueden eliminar los o´xidos de nitr´ ogeno (NOx) del gas de escape por medio de reducci´on catal´ıtica con amon´ıaco. De esta manera, se puede hacer uso del sistema para generar electricidad limpiamente y, al mismo tiempo, destruir con seguridad cualquier contaminante potencial que pueda estar presente en el combustible. A fin de conseguir la combusti´ on del sebo o de los aceites potencialmente contaminados en el motor, el nivel de enriquecimiento en ox´ıgeno necesario puede ser de tan s´ olo 1 % por encima de lo normal (es decir, 22 % de ox´ıgeno). Sin embargo, para conseguir una combusti´ on eficaz con una temperatura de combusti´on m´ as elevada y un mayor tiempo de combusti´ on, el nivel de enriquecimiento en ox´ıgeno provisto al motor ser´ a, preferentemente, al menos 2 % (es decir, 23 % de ox´ıgeno), m´as preferentemente de 3 a 6 % por encima de lo normal (es decir, entre 24 % y 27 % de ox´ıgeno) y a´ un m´ as preferentemente entre 4 y 5 % por encima de lo normal (es decir, entre 25 % y 26 % de ox´ıgeno). Al nivel relativamente bajo preferido de aumento de la concentraci´on de ox´ıgeno (es decir, entre 25 % y 26 % de ox´ıgeno), el aire enriquecido en ox´ıgeno es seguro de manejar y no provocar´ıa da˜ nos por oxidaci´ on a los componentes del motor. Tambi´en es razonablemente econ´ omico suministrar el ox´ıgeno necesario para este bajo nivel de enriquecimiento en ox´ıgeno. 4

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El aire enriquecido en ox´ıgeno puede ser provisto por un cierto n´ umero de medios disponibles en el comercio, incluyendo membranas para separaci´on de gases, sistemas de adsorci´on por presi´ on oscilante, adsorci´ on oscilante al vac´ıo y sistemas criog´enicos. 5

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Un sensor que monitoriza la temperatura y composici´on de la corriente de gas de escape puede controlar, en parte, el proceso de combusti´ on. Ese sensor puede estar conectado, por ejemplo, a una v´ alvula del suministro de aire al motor y dicha v´ alvula puede regular la concentraci´on de ox´ıgeno en el aire de entrada para garantizar las condiciones de combusti´ on o´ptimas deseadas. Otros aspectos del funcionamiento del motor, tal como la velocidad (revoluciones del motor), potencia de salida, consumo de combustible y temperaturas del motor, son monitorizadas y controladas por el sistema de gesti´ on del motor habitualmente provisto por el fabricante del motor. Sin embargo, generalmente es deseable determinar el nivel de mon´ oxido de carbono (CO) deseado u o´ptimo en la corriente de gas de escape, ya que ´este es un buen indicador de la eficiencia de la combusti´ on, y controlar y mantener el nivel deseado de CO regulando, en consecuencia, la concentraci´on de entrada de ox´ıgeno. La concentraci´on total de ox´ıgeno debe mantenerse constante, aunque se pueden realizar peque˜ nos ajustes dentro de un intervalo limitado, digamos por ejemplo ± 0,5 %, para mantener los niveles de CO de salida aproximadamente constantes. Si bien todos los contaminantes deben haber sido destruidos en la c´ amara de combusti´ on, es preferible que, tras dejar el motor, los gases de escape se mantengan durante un per´ıodo de tiempo a una temperatura elevada para producir una esterilizaci´ on adicional de la corriente del gas de escape. Preferiblemente, un m´ as elevada. M´ as prela temperatura es de hasta al menos 500◦ C y puede ser de hasta 800◦C o a´ feriblemente, sin embargo, la temperatura estar´ a entre 500 y 800◦ C. Esto se puede lograr mediante el aislamiento t´ermico adecuado del escape.

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A continuaci´ on se describen algunas realizaciones preferidas de la presente invenci´ on, a manera de ejemplo solamente, con referencia a los siguientes ejemplos y los dibujos acompa˜ nantes, en los cuales:

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La Figura 1 ilustra gr´ aficamente la concentraci´on determinada de mon´ oxido de carbono en el gas de escape, a las potencias de salida m´as elevadas, cuando se utiliza combustible diesel como combustible y en condiciones de combusti´ on aspirada de manera natural (21 % de ox´ıgeno) y sebo en condiciones de enriquecimiento en ox´ıgeno (26 % de ox´ıgeno). La Figura 2 es una ilustraci´on esquem´atica de un sistema generador de energ´ıa que incorpora la invenci´on; y La Figura 3 es una ilustraci´ on esquem´atica de una culata de cilindro de un motor diesel.

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El sebo est´ a constituido por grasas animales, en tanto que el combustible diesel, el combustible normal empleado en los motores de encendido por compresi´on, consiste en una mezcla m´ as combustible de alcanos y compuestos arom´aticos. Las propiedades del sebo son muy diferentes de las del combustible diesel, como se ilustra en la Tabla 1: TABLA 1

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Propiedades T´ıpicas del Combustible Diesel y el Sebo Propiedades

Combustible Diesel

Sebo

Valor calor´ıfico, MJ/kg

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Densidad, g/cm3

0,83

0,92

Viscosidad a 40◦C, cSt

2,1

48,9

Punto de inflamaci´ on, ◦ C

61

222

Punto de congelaci´on, ◦ C

-30

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Composici´ on % en masa

C = 86; H = 14

C = 77; H = 12; O = 11

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Con el prop´osito de confirmar que se pod´ıa quemar con eficacia el sebo en un motor de encendido por compresi´ on, con la ayuda de una atm´ osfera enriquecida en ox´ıgeno en la c´amara de combusti´ on, se llevaron a cabo ensayos pr´acticos en el laboratorio. Se utiliz´ o, como motor de ensayo, un motor diesel de cuatro tiempos Lister-Peter de dos cilindros con inyecci´ on directa de combustible y una capacidad nominal de un litro. Se hizo funcionar el motor a su punto m´ aximo de eficiencia t´ermica, que es cuando se obtiene la m´axima Presi´on Media Efectiva de Frenado (BMEP) en todo el intervalo de revoluciones del motor. Se encontr´ o que la mejor BMEP se produce a una velocidad de 2300 rpm y que ´esta correspond´ıa a la velocidad ´optima recomendada por el fabricante del motor para el funcionamiento continuo utilizando combustible diesel. El motor se hizo funcionar en un equipo de prueba especial, en el que la carga mec´anica consist´ıa en un motor de corriente directa de alta potencia con una tensi´on de campo variable. El motor se hizo funcionar a incrementos de carga de aproximadamente 1 kWe, en condiciones de funcionamiento continuo, desde la m´ınima carga estable a la m´axima carga sostenible, sobre la base de la temperatura de escape y el nivel de emisi´on de mon´ oxido de carbono, y mientras se manten´ıa dentro de las restricciones t´ermicas recomendadas del motor. El fabricante del motor recomendaba que la potencia de salida m´ as favorable para funcionamiento continuo a 2300 rpm, utilizando combustible diesel, fuera de 9 kWe. Se recomendaba que la m´axima potencia de salida limitada por el humo, funcionando a una velocidad de 2300 rpm, fuera de 11 kWe.

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Para establecer los par´ametros de funcionamiento normal del motor, se hizo funcionar el motor inicialmente bajo aspiraci´ on natural (21 % de ox´ıgeno, 79 % de nitr´ ogeno) utilizando combustible diesel com´ un como combustible. A cada incremento de potencia diferente, se registr´o el consumo de combustible, las emisiones de escape de mon´oxido de carbono y o´xidos de nitr´ ogeno, la temperatura de escape, la presi´ on pico de cilindros y la opacidad del humo. La presencia de mon´oxido de carbono en el gas de escape constituye un signo de combusti´ on incompleta y el nivel de mon´ oxido de carbono aporta una buena indicaci´ on de la eficiencia operativa del motor.

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La Figura 1 ilustra gr´ aficamente la concentraci´ on medida de mon´ oxido de carbono en el gas de escape, a las potencias de salida m´as elevadas, cuando se utiliza combustible diesel como combustible y en condiciones de combusti´ on aspirada de manera natural (21 % de ox´ıgeno). El nivel m´ınimo de emisiones de mon´oxido de carbono se obtuvo a una potencia de salida de alrededor de 8 kWe. Se determin´o que la potencia de salida m´ınima estable era de aproximadamente 5 kWe. Entre 5 kWe y 9 kWe, el nivel de mon´oxido de carbono en el escape era relativamente constante y dentro de un intervalo de 250 a 350 ppm. Sin embargo, superando los 9 kWe, el nivel de mon´ oxido de carbono en el gas de escape comenzaba a aumentar, y m´as all´ a de 10 kWe el nivel se incrementaba dr´ asticamente. A una potencia de salida continua de 11 kWe, la concentraci´ on de mon´ oxido de carbono era superior a 4000 ppm y el gas de escape ten´ıa un perfil de humo negro indeseable, lo que suger´ıa que el motor no era capaz de quemar por completo el combustible. Los resultados obtenidos a una potencia de salida de 11 kWe estuvieron en l´ınea con las recomendaciones efectuadas por el fabricante del motor y confirmaron que ´este era probablemente el valor m´aximo limitado por el humo para el motor funcionando con combustible diesel. A continuaci´ on se utiliz´o sebo previamente filtrado, calentado a 50◦ C, para alimentar el motor. En primer lugar se hizo funcionar el motor con un nivel de enriquecimiento en ox´ıgeno 20 % superior al normal (41 % de ox´ıgeno, 59 % de nitr´ ogeno), con cada incremento de potencia, y luego con concentraciones de ox´ıgeno decrecientes, que se redujeron inicialmente en escalones de 2 % y despu´es en escalones de 1 % a las concentraciones menores, hasta alcanzar las condiciones de aspiraci´on normal (21 % de ox´ıgeno, 79 % de nitr´ ogeno). Una vez m´ as, se registr´ o el consumo de combustible, los niveles de emisiones de escape, la temperatura de escape, la presi´on pico de cilindros y la opacidad del humo en cada etapa operativa e incremento de potencia. Si bien fue posible dar comienzo al funcionamiento del motor utilizando sebo en condiciones de combusti´ on aspirada de manera natural, los perfiles de emisiones fueron deficientes y era poco probable que se pudiera obtener una operaci´ on continua y sostenida del motor. Los resultados demostraron que se pod´ıa conseguir la combusti´ on eficiente del sebo a niveles de enriquecimiento en ox´ıgeno de entre 3 y 6 % por encima de lo normal (es decir, entre 24 y 27 % de ox´ıgeno). Se determin´ o que las condiciones de enriquecimiento en ox´ıgeno o´ptimas preferidas para producir una combusti´on eficiente, con un coste econ´omico de ox´ıgeno, eran de 4 % a 5 % superiores a lo normal (es 6

ES 2 173 753 T3 decir, entre 25 % y 26 % de ox´ıgeno).

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La Figura 1 ilustra gr´ aficamente la concentraci´on de mon´ oxido de carbono en el gas de escape, a potencias de salida elevadas, cuando se utiliza sebo como combustible y una atm´ osfera de combusti´on enriquecida en ox´ıgeno 5 % por encima de la normal (26 % de ox´ıgeno). Entre 5 kWe y 9 kWe de potencia de salida, los niveles de mon´ oxido de carbono con sebo enriquecido en ox´ıgeno fueron similares a los del combustible diesel aspirado de manera natural. Sin embargo, se encontr´o con sorpresa que el aumento de la potencia de salida a m´as de 9 kWe no aumentaba significativamente la concentraci´on de mon´ oxido de carbono en el gas de escape. Esta observaci´ on est´a ilustrada en la Tabla 2, que compara los resultados del funcionamiento del motor con combustible diesel aspirado de manera natural y sebo enriquecido en ox´ıgeno a una potencia de salida continua de 10,5 kWe, alrededor de 15 % por encima del nivel o´ptimo recomendado para el motor. Para facilitar la comparaci´ on, la mayor´ıa de los resultados de la Tabla 2 son cifras referidas a un motor que funciona con combustible diesel aspirado de manera natural. TABLA 2 Pruebas de Motor Continuas utilizando Sebo y Combustible Diesel

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Propiedades

Combustible diesel 21 % ox´ıgeno

Sebo 26 % ox´ıgeno

Potencia de salida real kWe

10,5

10,5

Potencia de salida relativa

1,0

1,0

Emisi´on relativa de mon´ oxido de carbono

1,0

0,19

Emisi´on relativa de ´oxidos de nitr´ ogeno

1,0

2,64

Consumo de combustible relativo

1,0

1,13

Presi´on pico relativa de los cilindros

1,0

0,53

Temperatura de escape real ◦ C

507

510

40

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55

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A una potencia de 10,5 kWe, la concentraci´ on de mon´ oxido de carbono en el gas de escape, funcionando con sebo enriquecido en ox´ıgeno, fue s´ olo alrededor de 20 % del nivel producido por el combustible diesel aspirado de manera natural. El humo procedente del motor tambi´ en era mucho m´as limpio. La presi´on pico de los cilindros, una indicaci´ on del esfuerzo mec´anico impuesto al motor, tambi´en se dividi´ o por la mitad y se caracteriz´ o f´ısicamente por un funcionamiento m´ as silencioso del motor, y con menos vibraci´ on. La ca´ıda de la presi´ on pico de cilindro con el sebo enriquecido en ox´ıgeno es atribuible a que la combusti´on ten´ıa un per´ıodo de retardo m´ as corto, es decir, que el combustible arde antes de lo normal en la c´ amara de combusti´ on. De esa manera, el combustible tiene m´ as tiempo para arder, lo que da como resultado una presi´on pico en el cilindro reducida, pero presiones y temperaturas medias m´as elevadas. El mayor consumo de combustible del sebo consignado en la Tabla 2 se relaciona totalmente con el menor valor calor´ıfico del sebo en comparaci´on con el combustible diesel.

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Se encontr´ o, a´ un m´ as sorprendentemente, que con el sebo y el enriquecimiento en ox´ıgeno, el motor pod´ıa funcionar con potencias de salida que superaban considerablemente el l´ımite m´aximo recomendado por el fabricante del motor, manteniendo las emisiones de mon´ oxido de carbono en niveles aceptables. Esto est´a consignado en la Tabla 3, en la que se comparan los resultados del funcionamiento del motor con sebo y enriquecimiento en ox´ıgeno a una potencia de salida de 13 kWe, con el funcionamiento normal con combustible diesel aspirado de manera natural a 10,5 kWe y a 12 kWe. Para facilitar la comparaci´ on, la mayor´ıa de los resultados de la Tabla 3 se expresan con respecto a un motor que funciona con combustible diesel a 10,5 kWe. TABLA 3

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Pruebas de Motor Continuas utilizando Sebo y Combustible Diesel Propiedades

Combustible diesel 21 % de ox´ıgeno

Combustible diesel 21 % de ox´ıgeno

Sebo 26 % de ox´ıgeno

Potencia de salida real kWe

10,5

12,0

13,0

Potencia de salida relativa

1,0

1,14

1,24

Emisi´on relativa de mon´ oxido de carbono

1,0

>>3,30

1,27

Emisi´on relativa de ´oxidos de nitr´ ogeno

1,0

1,04

3,67

Temperatura de escape real ◦ C

507

625

690

15

20

25

30

35

El aumento de la potencia a 12 kWe, con combustible diesel aspirado de manera natural aument´ o dr´ asticamente la concentraci´on de mon´ oxido de carbono en la corriente del gas de escape muy por encima de 300 % en comparaci´on con el funcionamiento a una potencia de 10,5 kWe. El nivel de emisiones de mon´ oxido de carbono realmente sobrepasaba el l´ımite que pod´ıa ser registrado de manera fiable por el equipo de monitorizaci´ on de gases de escape. El motor tambi´en emit´ıa humo negro.

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El fabricante del motor recomendaba una potencia de salida m´ axima limitada por el humo de 11 kWe cuando se utilizaba combustible diesel. Los resultados de la operaci´ on del motor aspirado de manera natural con combustible diesel a una potencia de 12 kWe confirmaron que el motor probablemente hab´ıa superado notablemente su nivel de potencia m´ axima sostenible.

45

Por el contrario, con sebo y enriquecimiento en ox´ıgeno, fue posible hacer funcionar el motor a una potencia de salida a´ un m´ as elevada de 13 kWe, manteniendo a´ un el nivel de mon´ oxido de carbono en el gas de escape en un nivel relativamente bajo. La concentraci´on de mon´ oxido de carbono fue s´ olo 27 % mayor que cuando el motor funcionaba con aspiraci´ on natural con combustible diesel a una potencia de 10,5 kWe.

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60

Aun as´ı, el humo de escape estaba relativamente limpio y libre de niveles excesivos de materiales hidrocarburo y sustancias en part´ıculas. La potencia de salida de 13 kWe es aproximadamente 40 % superior a la potencia de salida continua o´ptima recomendada para el combustible diesel y aproximadamente 18 % superior a la especificaci´on de potencia m´axima recomendada. o que el sebo se estaba quemando a una temperatura La alta temperatura de escape de 690◦ C confirm´ media aumentada en la c´amara de combusti´ on del motor, en comparaci´ on con las temperaturas asociadas con la combusti´on de los combustibles diesel convencionales. Por el contrario, la temperatura de escape al funcionar con combustible diesel a la potencia de salida insostenible de 12 kWe era s´ olo de 625◦ C. Las emisiones de ´oxidos de nitr´ ogeno (NOx) tambi´en se incrementaron significativamente con la potencia de salida m´as elevada. Sobre la base de los resultados de la investigaci´ on, se reunieron modelos 8

ES 2 173 753 T3 te´oricos a fin de examinar los factores que afectaban la formaci´ on de o´xidos de nitr´ ogeno (NOx) en el interior de la c´amara de combusti´ on. Estos modelos sugirieron lo siguiente:

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- Se sabe que las mol´eculas de nitr´ ogeno y ox´ıgeno comienzan a reaccionar entre s´ı para formar NOx a temperaturas superiores a 2000◦K. - El aumento de la concentraci´ on de ox´ıgeno produce un encendido m´ as temprano del combustible.

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- El aumento de la concentraci´ on de ox´ıgeno permite la combusti´on de una mayor cantidad de combustible, lo que a su vez eleva la temperatura media en la c´amara de combusti´ on. - El aumento de la concentraci´on de ox´ıgeno a una temperatura fija superior a 2000◦K aumenta la formaci´ on de NOx en proporci´ on directa a la concentraci´ on relativa de ox´ıgeno.

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on de NOx aumenta exponencialmente al aumentar - A temperaturas superiores a 2000◦K, la producci´ la temperatura. on de NOx aumenta exponencialmente al aumentar - A temperaturas superiores a 2000◦K, la producci´ el tiempo a la temperatura elevada.

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Los ´oxidos de nitr´ ogeno constituyen contaminantes de escape indeseables, puesto que son gases que contribuyen indirectamente al efecto invernadero. Pueden contribuir al calentamiento global ayudando a la formaci´on de otros gases de invernadero, tales como el ozono troposf´erico. Los ´oxidos de nitr´ ogeno pueden tener asimismo un impacto de lluvia a´cida en la atm´osfera. Sin embargo, con respecto a la combusti´ on del sebo, un alto nivel de o´xidos de nitr´ ogeno en el gas de escape constituye una indicaci´on de incineraci´ on eficaz a alta temperatura. En el m´etodo de acuerdo con la presente invenci´on, el alto nivel de o´xidos de nitr´ ogeno en el gas de escape se puede disminuir por reducci´on catal´ıtica con amon´ıaco y reducirlos hasta una concentraci´on asociada habitualmente con la generaci´ on de potencia convencional utilizando motores diesel.

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A una potencia de salida de 13 kWe, el nivel de NOx en el gas de escape fue aproximadamente 40 % mayor que a una potencia de salida de 10,5 kWe, aunque la concentraci´ on de ox´ıgeno en la c´ amara de combusti´ on era la misma (es decir, 26 % de ox´ıgeno). Este gran incremento de los NOx es una confirmaci´ on de que, a la potencia de salida m´ as elevada, se ha incrementado la temperatura media de combusti´ on, o la duraci´ on del per´ıodo de combusti´ on, o ambos.

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La mayor temperatura media de combusti´ on trae como consecuencia una mayor p´erdida de calor que se transfiere a los componentes met´ alicos del motor. Sin embargo, el calor transferido a los componentes del motor se puede utilizar para otros fines mediante el paso del refrigerante, que circula alrededor del motor, a trav´es de un intercambiador de calor.

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El hecho de poder funcionar con eficiencia a una potencia de salida continua significativamente aumentada es de gran provecho cuando se emplea sebo como combustible. La temperatura media de combusti´on aumenta, como lo ilustra la elevada temperatura de escape y los niveles de o´xido de nitr´ ogeno incrementados, y esto contribuye a garantizar que cualquier contaminante que pueda estar presente en el sebo ser´ a incinerado por completo. Adem´ as, el gas de escape caliente se puede mantener a alta temperatura durante un per´ıodo de tiempo en un tubo de escape aislado para asegurar una esterilizaci´ on adicional de la corriente de gas de escape. La capacidad para funcionar en forma eficiente y continua a una potencia de salida mayor es especialmente beneficiosa cuando la potencia producida se utiliza para generar electricidad. La mayor potencia producida por el motor se puede utilizar para generar directamente m´ as electricidad. El gas de escape m´as caliente de lo normal tambi´en puede elevar el vapor con m´ as eficiencia en una caldera para proporcionar vapor para propulsar una turbina de vapor, que a su vez impulsa un generador a producir m´ as electricidad. Esto sugiere que la eficiencia del sistema generador de energ´ıa podr´ıa ser de entre 55 % y 60 %, un nivel considerablemente superior a las operaciones de generaci´on de energ´ıa convencionales que emplean motores diesel est´andar. Para demostrar que el motor pod´ıa funcionar durante per´ıodos prolongados a una potencia de salida continua elevada utilizando sebo y enriquecimiento en ox´ıgeno, se hizo funcionar el motor durante 100 horas. El rendimiento del motor se mantuvo constante durante todo ese lapso. Al final del experimento, los pistones, v´ alvulas e inyectores de combustible del motor estaban en buen estado y no mostraban 9

ES 2 173 753 T3 signos de acumulaci´ on de dep´ ositos carbonosos. Como se expresara anteriormente en la introducci´on, la invenci´on es aplicable asimismo a la combusti´ on de aceites de cocina de desecho. 5

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La Tabla 4 compara los resultados de la combusti´ on de sebo y un aceite de cocina usado filtrado t´ıpico que hab´ıa sido recogido de una instalaci´on de reciclaje a una potencia de salida de 10,5 kWe y 5 % de enriquecimiento en ox´ıgeno. El aceite de cocina de desecho era de origen mixto y conten´ıa tanto aceites y grasas de origen animal como vegetal. Los resultados se comparan con relaci´ on a los obtenidos de la combusti´on de combustible diesel en condiciones de aspiraci´on natural. TABLA 4 Pruebas del Motor Comparando Sebo, Aceite de Cocina Desechado y Combustible Diesel

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Propiedades

Combustible Diesel 21 % de ox´ıgeno

Sebo 26 % de ox´ıgeno

Aceite de cocina desechado 26 % de ox´ıgeno

Potencia de salida real kWe

10,5

10,5

10,5

Potencia de salida relativa

1,0

1,0

1,0

Emisi´on relativa de mon´ oxido de carbono

1,0

0,19

0,18

Emisi´on relativa de ´oxidos de nitr´ ogeno

1,0

2,64

2,70

Consumo de combustible relativo

1,0

1,13

1,15

Temperatura de escape real ◦ C

507

510

528

35

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Habiendo explicado el mecanismo del proceso de combusti´on anterior, se ilustra un sistema generador de energ´ıa que emplea la invenci´on con referencia a las figuras 2 y 3. En la realizaci´ on, el sebo prefiltrado 2 se encuentra en forma l´ıquida en un tanque de almacenamiento 4 mantenido a una temperatura de aproximadamente 50◦C. Una bomba 6 bombea el sebo l´ıquido 2 desde el tanque 4 a trav´es de una v´ alvula de control 8 hacia una v´ alvula de inyecci´on de combustible 10 en la culata de cilindro 12 de un motor de encendido por compresi´ on de alta velocidad 14. Se bombea aire enriquecido en ox´ıgeno desde un m´odulo de separaci´on de gases (no mostrado) a una v´alvula de control 16 que controla la concentraci´ on de ox´ıgeno en el aire suministrado al motor 14 dejando entrar, selectivamente, aire atmosf´erico en el aire enriquecido con ox´ıgeno. La v´alvula de control 16 regula la concentraci´on de ox´ıgeno en el abastecimiento de aire al motor para producir las condiciones operativas ´optimas requeridas, en respuesta a un sensor 18 que analiza la corriente del gas de escape (preferentemente los niveles de CO del escape) procedente del motor 14. El abastecimiento de aire enriquecido en ox´ıgeno puede ser por cualquier medio conocido conveniente, incluyendo membranas para separaci´ on de gases, sistemas de adsorci´on a presi´ on oscilante, adsorci´on oscilante a vac´ıo y sistemas criog´enicos. La salida de la v´alvula de control 16 est´a conectada al colector de entrada de aire del motor 14 y el aire enriquecido en ox´ıgeno (t´ıpicamente con una concentraci´on de ox´ıgeno de 25 % - 26 %) es introducido 10

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en la c´amara de combusti´ on 20 de un cilindro 22 por la v´ alvula de entrada de aire 21. En este momento se cierra la v´alvula de escape 24. Un pist´ on 26 que asciende por el cilindro 22 comprime el aire y una peque˜ na cantidad discreta de sebo se pulveriza en la c´amara de combusti´ on 20 por medio de la v´ alvula inyectora de combustible 10. Al aumentar la compresi´ on, el sebo se enciende y el aire enriquecido en ox´ıgeno garantiza la combusti´ on efectiva y completa del sebo. El aumento de la presi´on en el interior de la c´amara de combusti´ on fuerza al pist´on 26 a volver a descender por el cilindro 22 y este movimiento se transmite a un a´rbol de transmisi´ on de potencia que impulsa a un generador 28 para producir electricidad. Cuando el pist´ on 26 vuelve a ascender por el cilindro 22 en su carrera de escape, el gas de escape caliente es expulsado del motor a trav´es de la v´alvula de escape 30. Para monitorizar la concentraci´ on de mon´ oxido de carbono se utiliza principalmente un sensor 18 en la corriente del gas de escape, aunque tambi´en puede ser conveniente monitorizar la temperatura de gas de escape y los niveles de emisi´on de otros contaminantes tales como ´oxidos de nitr´ ogeno. El motor se hace funcionar a una potencia de salida superior a la normal para producir una temperatura del gas de escape elevada, preferentemente entre 500◦ y 800◦C. Una vez ajustado el sistema y puesto en funcionamiento el motor a una potencia de salida continua, cualquier desviaci´ on del nivel deseado predeterminado de CO en la corriente de gas de escape se puede compensar modificando la concentraci´on de entrada de ox´ıgeno. Por lo tanto, el funcionamiento del motor se controla fundamentalmente dependiendo de la determinaci´ on de CO del sensor 18. Se miden otros par´ ametros operativos del motor mediante el sistema incorporado de control del motor y ´estos tambi´en pueden ser ajustados para garantizar el funcionamiento suave del motor. Sin embargo, t´ıpicamente se hace funcionar el motor a su velocidad ´optima, es decir, a su punto de m´ axima eficiencia t´ermica, que es cuando se alcanza la Presi´on Media Efectiva de Frenado en todo el intervalo de revoluciones del motor. El sensor 18 est´a conectado a la v´alvula de control 16, que tiene capacidad para ajustar el nivel de enriquecimiento en ox´ıgeno seg´ un sea necesario para dar lugar a una operaci´ on o´ptima del motor. El gas de escape pasa a lo largo de un tubo bien aislado 32 para garantizar que ´este se mantenga a una temperatura elevada a fin de esterilizar a´ un m´ as la corriente de gas de escape. El gas de escape penetra en una unidad de reducci´ on catal´ıtica 34 que utiliza amoniaco para reducir la concentraci´on elevada de ´oxidos de nitr´ ogeno hasta un nivel ambientalmente aceptable. Las reacciones producidas en la unidad de reducci´on catal´ıtica 34 tienden a elevar a´ un m´ as la temperatura del gas de escape ligeramente, hasta en aproximadamente 30◦ C.

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El gas de escape caliente se utiliza para producir vapor en una caldera 36 y el vapor se utiliza para impulsar una turbina de vapor 38 que, a su vez, impulsa un generador 40 para producir m´ as electricidad. El gas de escape pasa a trav´es de un intercambiador de calor 42 para enfriar el gas. El refrigerante procedente del sistema enfriador del motor tambi´en pasa a trav´es de un intercambiador de calor 44. El calor proveniente de los intercambiadores de calor 42, 44 se puede utilizar localmente, por ejemplo para calentar el tanque de almacenamiento de sebo 2. El gas de escape fr´ıo pasa a trav´es de un filtro 46 para eliminar cualquier materia en part´ıculas y el gas de escape se diluye con aire en una soplante de aire 48 antes de ser liberado a la atm´ osfera a trav´es de la chimenea 50. De lo que antecede, se puede ver que la presente invenci´on permite una combusti´ on eficiente, a temperatura elevada, del sebo que posiblemente puede estar infectado por contaminaci´ on biol´ogica. Se puede producir la combusti´ on del sebo en un dise˜ no est´andar de motor de encendido por compresi´ on de alta velocidad funcionando a su velocidad o´ptima, introduciendo una atm´ osfera enriquecida en ox´ıgeno en la c´amara de combusti´ on y haciendo funcionar el motor a una potencia de salida continua superior a la normalmente esperada. La potencia de salida puede incluso exceder la especificaci´ on de potencia m´ axima limitada por el humo recomendada por el fabricante del motor. Al hacer funcionar el motor en estas condiciones se garantiza un aumento significativo de la temperatura media en la c´ amara de combusti´ on. El calor extra generado en el interior de la c´amara de combusti´ on y en la corriente del gas de escape asegurar´ a la combusti´on efectiva del sebo y la destrucci´on total de cualquier contaminante biol´ ogico presente en el sebo. La invenci´on tambi´en proporciona una generaci´ on eficiente de electricidad. El acoplamiento del a´rbol de transmisi´on del motor con un generador el´ectrico permite el uso de una potencia de salida superior a la normal a fin de generar electricidad con eficiencia. Los gases de escape m´as calientes que lo normal se pueden utilizar para elevar eficientemente el vapor para impulsar una turbina de vapor, que a su vez impulsa otro generador para producir m´ as electricidad.

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Si bien la investigaci´ on se llev´o a cabo en un motor de encendido por compresi´ on de alta velocidad, el m´etodo de la invenci´on tambi´en ser´ıa aplicable a motores de encendido por compresi´ on de baja velocidad que tambi´en se utilizan para aplicaciones de generaci´on de energ´ıa. Estos tipos de motores habitualmente tienen calibres de cilindro mucho m´as grandes que los motores de alta velocidad. Sin embargo, su m´etodo de operaci´ on es similar.

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Como se mencion´ o anteriormente, el m´etodo de la presente invenci´on se podr´ıa emplear asimismo para quemar con eficiencia otros aceites y grasas de origen animal en estado virgen, de desecho o contaminado. Estos aceites y grasas podr´ıan derivarse de animales, especialmente rumiantes tales como ovejas, cabras, ciervos y b´ ufalos, que tambi´en pueden ser susceptibles de infecciones de tipo BSE. El m´etodo de la presente invenci´ on proporciona tambi´en un m´etodo eficaz para la combusti´ on del aceite de desecho, incluyendo aceite de cocina usado, a altas temperaturas, destruyendo de esa manera cualquier contaminante qu´ımico org´ anico termoestable que pueda estar presente en el aceite.

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El aceite de cocina recolectado para el reciclaje podr´ıa ser de origen animal o vegetal o, m´ as probablemente, una mezcla de ambos. Los aceites vegetales tienen una composici´on qu´ımica muy diferente del combustible diesel y, al igual que el sebo, normalmente tienen una combusti´on deficiente en motores de encendido por compresi´ on y forman dep´ ositos carbonosos o gomosos en la c´amara de combusti´ on. No obstante, las pruebas realizadas utilizando el motor de ensayo indicaron que en una atm´ osfera enriquecida en ox´ıgeno los aceites vegetales se queman limpiamente de manera similar al sebo.

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ES 2 173 753 T3 REIVINDICACIONES

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1. Un m´etodo de desechar sebo no refinado, y en particular potencialmente contaminado, comprendiendo tal m´etodo suministrar sebo filtrado y precalentado a la c´ amara de combusti´ on de un motor de encendido por compresi´ on, y en el que se proporciona una atm´ osfera enriquecida en ox´ıgeno a la c´ amara de combusti´on del motor para quemar el sebo, y en el que el motor se hace funcionar a una potencia de salida continua que es mayor que la potencia de salida continua normalmente recomendada por el fabricante del motor para hacerlo funcionar con combustible diesel normal. 2. Un m´etodo de desechar aceite de cocina de desecho que consiste completa o parcialmente en grasas animales, y que est´a potencialmente contaminado con material peligroso, que comprende suministrar aceite de cocina de desecho filtrado a la c´amara de combusti´ on de un motor de encendido por compresi´ on y en el que se proporciona una atm´ osfera enriquecida en ox´ıgeno a la c´ amara de combusti´ on del motor para quemar el aceite de cocina de desecho, y en el que el motor se hace funcionar a una potencia de salida continua que es mayor que la potencia de salida continua normalmente recomendada por el fabricante del motor para hacerlo funcionar con combustible diesel normal. 3. Un m´etodo de acuerdo con las reivindicaciones 1 ´o 2, en el que el motor es un motor de encendido por compresi´ on de alta velocidad.

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4. Un m´etodo de acuerdo con las reivindicaciones 1 ´o 2, en el que el motor es un motor de encendido por compresi´ on de baja velocidad y calibre de cilindro ancho. 5. Un m´etodo de acuerdo con cualquier reivindicaci´ on precedente, en el que la atm´osfera de combusti´ on est´ a enriquecida con ox´ıgeno entre 3 y 6 % por encima de lo normal (24 % ox´ıgeno, 76 % nitr´ ogeno y 27 % ox´ıgeno, 73 % nitr´ ogeno). 6. Un m´etodo de acuerdo con la reivindicaci´on 5, en el que la atm´ osfera de combusti´on est´a enriquecida en ox´ıgeno entre 4 y 5 % por encima de lo normal (25 % ox´ıgeno, 75 % nitr´ ogeno y 26 % ox´ıgeno, 74 % nitr´ ogeno). 7. Un m´etodo de acuerdo con cualquier reivindicaci´ on precedente, en el que el nivel de enriquecimiento en ox´ıgeno se controla en dependencia de un an´ alisis de los gases de escape.

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8. Un m´etodo de acuerdo con la reivindicaci´on 7, en el que el nivel de enriquecimiento en ox´ıgeno se controla en dependencia del nivel de mon´ oxido de carbono en la corriente de gas de escape. 9. Un m´etodo de acuerdo con la reivindicaci´on 8, en el que dicho nivel de enriquecimiento en ox´ıgeno se controla de manera que se mantenga la concentraci´on de mon´ oxido de carbono en la corriente de gas de escape a un nivel predeterminado. 10. Un m´etodo de acuerdo con cualquier reivindicaci´ on precedente, en el que el motor se hace funcionar a una velocidad constante.

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11. Un m´etodo de acuerdo con la reivindicaci´on 10, en el que el motor se hace funcionar a una velocidad o´ptima correspondiente a la velocidad que proporciona una eficiencia t´ermica m´axima. 12. Un m´etodo de acuerdo con cualquier reivindicaci´ on precedente, en el que, tras abandonar el motor, los gases de escape se mantienen durante un per´ıodo de tiempo a una temperatura elevada.

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13. Un m´etodo de acuerdo con la reivindicaci´on 11, en el que dicha temperatura de gas de escape est´a entre 500 y 800◦C. 14. Un m´etodo de acuerdo con cualquier reivindicaci´ on precedente, en el que el nivel de o´xidos de nitr´ ogeno en los gases de escape se reduce por medio de reducci´on catal´ıtica con amoniaco. 15. Un m´etodo de acuerdo con cualquier reivindicaci´ on precedente, en el que el motor se utiliza para generar electricidad, acoplando el motor a un generador el´ectrico.

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16. Un m´etodo de acuerdo con cualquier reivindicaci´ on precedente, en el que los gases de escape calientes del motor se utilizan para elevar vapor en una caldera de vapor. 17. Un m´etodo de acuerdo con la reivindicaci´on 16, en el que el vapor de la caldera impulsa una 13

ES 2 173 753 T3 turbina de vapor, que a su vez impulsa un generador el´ectrico.

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18. Un sistema de generaci´on de energ´ıa el´ectrica que comprende un suministro de sebo no refinado potencialmente contaminado, o aceite de cocina de desecho potencialmente contaminado con material peligroso, y que consiste completamente o al menos parcialmente en grasa animal, al menos un motor de encendido por compresi´ on, medios para admitir dicho sebo o aceite de cocina de desecho en la c´ amara de combusti´on de dicho motor, medios para crear una atm´ osfera enriquecida en ox´ıgeno en la c´amara de combusti´on de dicho motor para la combusti´ on de dicho sebo o aceite de cocina de desecho, estando dicho motor configurado y dispuesto para funcionar a una potencia de salida continua que es superior a la potencia de salida continua normalmente recomendada por el fabricante del motor para hacerlo funcionar con combustible diesel normal, y un generador conectado a dicho motor. 19. Un sistema para desechar sebo no refinado potencialmente contaminado, o aceite de cocina de desecho potencialmente contaminado con material peligroso y que consiste completamente o al menos parcialmente en grasa animal, comprendiendo dicho sistema un suministro de dicho sebo o dicho aceite de cocina, un motor de encendido por compresi´ on, medios para admitir dicho sebo o aceite de cocina de desecho en la c´amara de combusti´ on de dicho motor, medios para crear una atm´ osfera enriquecida en ox´ıgeno en la c´amara de combusti´ on de dicho motor para la combusti´ on de dicho sebo o dicho aceite de cocina de desecho, estando dicho motor configurado y dispuesto para funcionar a una potencia de salida continua que es mayor que la potencia de salida continua normalmente recomendada por el fabricante del motor para hacerlo funcionar con combustible diesel normal.

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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´ on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´ on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜ na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´ an ning´ un efecto en Espa˜ na en la medida en que confieran protecci´ on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales. Esta informaci´ on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.

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