¿Qué tiene de innovador este quemador?
La innovación más relevante está en la geometría del reactor de medio poroso inerte. A nivel mundial, la mayoría de las investigaciones trabajan con reactores lineales o rectos. En este proyecto estamos explorando frentes de combustión de forma curva o circular, con el objetivo de llegar a una geometría completa que permita recircular calor dentro del reactor.
Primero trabajamos con una geometría tipo codo, de 90 grados. Luego avanzamos hacia una geometría en forma de U, y actualmente estamos en la tercera etapa, que busca estructurar una geometría completa tipo O, donde el calor pueda concentrarse en zonas específicas del reactor para futuras aplicaciones industriales.
¿Qué desafíos ha presentado el desarrollo experimental?
Han sido desafíos importantes desde el punto de vista científico y tecnológico. En este tipo de proyectos hay mucho ensayo y error, especialmente cuando se trabaja en laboratorio con una geometría tan singular.
Primero nos preguntamos si funciona el reactor en forma de codo. Luego vino el desafío de probar una geometría más extensa, en forma de U. Hasta ahora los resultados han sido muy positivos, pero el desafío más importante es consolidar la geometría final del proyecto, es decir, tipo O. Todavía debemos resolver condiciones de operación, sistemas de inyección y salida de gases, pero los avances nos indican que vamos en el camino correcto.
¿En qué industrias podría aplicarse esta tecnología?
Veo al menos dos aplicaciones claras. La primera es la eliminación de compuestos orgánicos volátiles, que son emitidos por distintas industrias durante sus procesos productivos. Estos compuestos pueden ser tratados mediante combustión, transformándose principalmente en CO₂ y vapor de agua.
La segunda aplicación está vinculada al uso térmico del proceso. Podría utilizarse en sistemas de secado, por ejemplo, secado de pintura o incluso secado de productos agrícolas, como nueces u otros frutos. Aunque este es un proyecto exploratorio, siempre estamos mirando las posibles aplicaciones prácticas de la tecnología.
¿Qué ventaja tendría frente a tecnologías térmicas o catalíticas tradicionales?
La principal ventaja está en el bajo consumo de combustible. Muchas industrias tienen altos consumos energéticos, por lo tanto, desarrollar una tecnología que permita alcanzar el mismo objetivo con menos combustible es muy relevante.
En nuestras pruebas buscamos operar con cantidades muy bajas de combustible y mantener, al mismo tiempo, un proceso de combustión estable. Eso permite hablar de una tecnología de alta eficiencia.
¿Cuánto podría reducirse el uso de combustible?
Es complejo entregar una cifra definitiva, pero de acuerdo con las pruebas realizadas hasta ahora, estamos apuntando a consumos que podrían estar en el rango de un cuarto o un quinto del combustible utilizado por quemadores convencionales.
Para explicarlo de manera simple, sería como usar una cocina en el hogar que, para lograr el mismo resultado, necesita solo un tercio, un cuarto o incluso un quinto del gas que utiliza actualmente. Ese es el tipo de eficiencia que buscamos alcanzar.
¿Qué significa que un quemador sea súper adiabático?
El concepto adiabático se refiere a un sistema idealizado sin pérdidas de calor. En la práctica, todo proceso térmico tiene pérdidas, por ejemplo, por radiación. Sin embargo, en los sistemas súper adiabáticos se alcanza una temperatura mayor a la que tendría un sistema adiabático ideal.
Esto ocurre porque los medios porosos permiten recircular calor. Funcionan como una especie de batería térmica: retienen energía dentro del reactor y la utilizan en el siguiente proceso de combustión del gas fresco que va ingresando. Esa recirculación de calor permite alcanzar temperaturas más altas y mejorar la eficiencia del proceso.
¿Qué impacto ambiental podría tener esta tecnología?
Si usamos menos combustible, también reducimos las emisiones asociadas a la combustión. Si logramos operar con un tercio, un cuarto o un quinto del combustible que utiliza un quemador convencional, también podríamos reducir proporcionalmente las emisiones generadas.
Por eso el impacto ambiental puede ser muy significativo. La hipótesis final es lograr un proceso con muy bajo consumo de combustible, altas temperaturas de reacción y menores emisiones contaminantes.
¿Por qué este proyecto es relevante para Chile?
Chile es un país dependiente de combustibles que vienen desde el exterior. Por eso, en un contexto de transición energética, necesitamos tecnologías que permitan usar de manera más eficiente los combustibles disponibles y también los nuevos combustibles renovables.
Hoy se habla mucho de hidrógeno verde, amoníaco verde, metanol y combustibles sintéticos sostenibles. Si logramos combinar estos nuevos combustibles con tecnologías de combustión más eficientes, podríamos avanzar hacia procesos industriales más limpios y sustentables.
¿Qué rol cumple la formación de estudiantes en este proyecto?
La formación de capital humano es fundamental. Los estudiantes son quienes están permanentemente en el laboratorio, desarrollando pruebas, tomando datos y generando nuevo conocimiento.
Durante estos primeros años hemos avanzado con trabajos de Magíster y de Ingeniería Civil Mecánica, y esperamos sumar nuevos estudiantes durante el tercer año del proyecto. La idea es que esta formación permita no solo producir conocimiento científico, sino también avanzar hacia una tecnología con aplicación industrial. También podemos hablar de nuevos emprendimientos.
¿Dónde se presentarán los avances del proyecto?
Los avances serán presentados en julio de 2026 en el simposio mundial de combustión organizado por The Combustion Institute, que se realizará en Japón. Allí mostraremos los resultados experimentales obtenidos hasta la fecha.
Presentar estos avances en congresos internacionales permite mostrar que en Chile estamos desarrollando investigación de alto nivel en combustión, eficiencia energética y tecnologías con potencial aplicación industrial.
