Vehículo de combustible flexible

Un vehículo de combustible flexible ( VFF ) o vehículo de combustible dual ( coloquialmente llamado vehículo de combustible flexible ) es un vehículo de combustible alternativo con un motor de combustión interna diseñado para funcionar con más de un combustible , generalmente gasolina mezclada con etanol o metanol , y ambos combustibles se almacenan en el mismo tanque común. Los motores de combustible flexible modernos son capaces de quemar cualquier proporción de la mezcla resultante en la cámara de combustión, ya que la inyección de combustible y el momento de encendido se ajustan automáticamente según la mezcla real detectada por un sensor de composición de combustible. Los vehículos de combustible flexible se distinguen de los vehículos de combustible dual , donde dos combustibles se almacenan en tanques separados y el motor funciona con un combustible a la vez, por ejemplo, gas natural comprimido (GNC), gas licuado de petróleo (GLP) o hidrógeno .

El FFV más común disponible comercialmente en el mercado mundial es el vehículo de combustible flexible de etanol, ^{[ 1 ]} con aproximadamente 60  millones de automóviles , motocicletas y camiones ligeros fabricados y vendidos en todo el mundo hasta marzo de 2018, y concentrados en cuatro mercados: Brasil (30,5  millones de vehículos ligeros y más de 6  millones de motocicletas), ^{[ 2 ]} Estados Unidos (27 millones para finales de 2021), ^{[ 3 ]} Canadá (1,6  millones para 2014), ^{[ 4 ]} y Europa, liderada por Suecia (243.100). ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} Además de los vehículos de combustible flexible que funcionan con etanol, en Europa y EE. UU., principalmente en California , ha habido programas de prueba exitosos con vehículos de combustible flexible de metanol, conocidos como vehículos de combustible flexible M85 . ^{[ 1 ] [ 8 ]} También se han realizado pruebas exitosas con combustibles de la serie P en vehículos de combustible flexible E85, pero a partir de septiembre de 2025, este combustible aún no está disponible para el público en general. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Estas pruebas exitosas con combustibles de la serie P se llevaron a cabo en vehículos de combustible flexible Ford Taurus y Dodge Caravan . ^{[ 11 ]}

Aunque existe tecnología para permitir que los vehículos de combustible flexible de etanol funcionen con cualquier mezcla de gasolina y etanol, desde gasolina pura hasta 100 % de etanol ( E100 ), ^{[ 12 ] [ 13 ]} los vehículos de combustible flexible norteamericanos y europeos están optimizados para funcionar con E85 , una mezcla de 85 % de etanol anhidro con 15 % de gasolina. Este límite superior en el contenido de etanol se establece para reducir las emisiones de etanol a bajas temperaturas y evitar problemas de arranque en frío durante el clima frío, a temperaturas inferiores a 11 °C (52 °F ) . ^{[ 14 ]} El contenido de alcohol se reduce durante el invierno en regiones donde las temperaturas caen por debajo de 0 °C (32 °F) ^{[ 15 ]} a una mezcla de invierno de E70 en EE. UU. ^{[ 16 ] [ 17 ]} o a E75 en Suecia ^{[ 18 ]} de noviembre a marzo. ^{[ 19 ]} Los vehículos brasileños de combustible flexible están optimizados para funcionar con cualquier mezcla de gasolina E20-E25 y hasta 100 % de etanol hidratado (E100). Los vehículos brasileños de combustible flexible se fabricaron con un pequeño depósito de gasolina para el arranque en frío del motor cuando las temperaturas bajan de 15 °C (59 °F) . ^{[ 20 ]} En 2009 se lanzó una generación mejorada de motores flexibles que eliminó la necesidad del depósito de gasolina secundario. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}      

A medida que los FFV de etanol se volvieron disponibles comercialmente a finales de la década de 1990, el uso común del término "vehículo de combustible flexible" se convirtió en sinónimo de FFV de etanol. ^{[ 12 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]} En los Estados Unidos, los vehículos de combustible flexible también se conocen como "vehículos E85". En Brasil, los FFV son conocidos popularmente como "total flex" o simplemente "coches flex". En Europa, los FFV también se conocen como vehículos "flexifuel". Los fabricantes de automóviles, particularmente en Brasil y el mercado europeo, usan insignias en sus modelos FFV con alguna variante de la palabra "flex", como Volvo Flexifuel , o Volkswagen Total Flex , o Chevrolet FlexPower o Renault Hi-Flex , y Ford vende su modelo Focus en Europa como Flexifuel y como Flex en Brasil. En EE. UU., solo desde 2008 los modelos FFV presentan una tapa de gasolina amarilla con la etiqueta "E85/Gasoline" escrita en la parte superior para diferenciar los modelos E85 de los modelos que solo usan gasolina. ^{[ 29 ]}

Los vehículos de combustible flexible (VFF) se basan en sistemas de combustible dual que suministran ambos combustibles a la cámara de combustión al mismo tiempo en diversas proporciones calibradas. Los combustibles más comunes utilizados por los VFF en la actualidad son la gasolina sin plomo y el etanol. Los VFF de etanol pueden funcionar con gasolina pura, etanol puro (E100) o cualquier combinación de ambos. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 30 ]} También se ha mezclado metanol con gasolina en vehículos de combustible flexible conocidos como VFF M85 , pero su uso se ha limitado principalmente a proyectos de demostración y pequeñas flotas gubernamentales, particularmente en California. ^{[ 8 ]}

• Vehículos bifuel . El término vehículos de combustible flexible se utiliza a veces para incluir otros vehículos de combustible alternativo que pueden funcionar con gas natural comprimido (GNC), gas licuado de petróleo (GLP; también conocido como autogás ) o hidrógeno . ^{[ 31 ]} Sin embargo, todos estos vehículos son en realidad bifuel y no vehículos de combustible flexible, porque tienen motores que almacenan el otro combustible en un tanque separado, y el motor funciona con un combustible a la vez. Los vehículos bifuel tienen la capacidad de cambiar entre gasolina y el otro combustible, manual o automáticamente. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 32 ]} El combustible más común disponible en el mercado para automóviles bifuel es el gas natural (GNC), ^{[ 33 ]} y para 2008 había 9,6 millones de vehículos de gas natural, liderados por Pakistán (2,0 millones), Argentina (1,7 millones) y Brasil (1,6 millones). ^{[ 34 ] [ 35 ]} Los vehículos de gas natural son una opción popular como taxis en las principales ciudades de Argentina y Brasil. Normalmente, los vehículos de gasolina estándar se adaptan en talleres especializados, donde se instala la bombona de gas en el maletero, el sistema de inyección de GNC y la electrónica.
• Los vehículos multifuel son capaces de funcionar con más de dos combustibles. En 2004, GM do Brasil presentó el Chevrolet Astra 2.0 con un motor "MultiPower" construido sobre tecnología de combustible flexible desarrollada por Bosch de Brasil, y capaz de usar GNC, etanol y gasolina (mezcla E20-E25) como combustible. Este automóvil estaba dirigido al mercado de taxis y el cambio entre combustibles se realiza manualmente. ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]} En 2006, Fiat presentó el Fiat Siena Tetra fuel , un automóvil de cuatro combustibles desarrollado bajo Magneti Marelli de Fiat Brasil. ^{[ 39 ] [ 40 ]} Este automóvil puede funcionar como combustible flexible en etanol al 100% (E100); o en E-20 a E25, la mezcla normal de gasolina con etanol de Brasil; ^{[ 41 ]} en gasolina pura (aunque ya no está disponible en Brasil desde 1993, ^{[ 42 ]} todavía se usa en países vecinos); o solo en gas natural. El Siena Tetrafuel fue diseñado para cambiar automáticamente de cualquier mezcla de gasolina y etanol a GNC, según la potencia requerida por las condiciones de la carretera. ^{[ 43 ]} Otra opción existente es adaptar un vehículo de combustible flexible de etanol para agregar un tanque de gas natural y el sistema de inyección correspondiente. Esta opción es popular entre los propietarios de taxis en São Paulo y Río de Janeiro , Brasil, lo que permite a los usuarios elegir entre tres combustibles (E25, E100 y GNC) según los precios actuales del mercado en la gasolinera. Los vehículos con esta adaptación se conocen en Brasil como automóviles "trifuel". ^{[ 44 ]}
• Los híbridos eléctricos de combustible flexible y los híbridos enchufables de combustible flexible son dos tipos de vehículos híbridos construidos con un motor de combustión capaz de funcionar con gasolina, E-85 o E-100 para ayudar a impulsar las ruedas junto con el motor eléctrico o para recargar el paquete de baterías que alimenta el motor eléctrico. ^{[ 45 ]} En 2007, Ford produjo 20 Escape Hybrid E85 de demostración para pruebas en el mundo real en flotas en los EE. UU. ^{[ 46 ] [ 47 ]} También como proyecto de demostración, Ford entregó en 2008 el primer SUV híbrido enchufable de combustible flexible al Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE), un Ford Escape Plug-in Hybrid , que funciona con gasolina o E85. ^{[ 48 ]} GM anunció que el híbrido enchufable Chevrolet Volt , lanzado en EE. UU. a finales de 2010, ^{[ 49 ]} sería el primer híbrido enchufable de combustible flexible disponible comercialmente capaz de adaptar la propulsión a varios mercados mundiales como EE. UU., Brasil o Suecia, ya que el motor de combustión puede adaptarse para funcionar con E85, E100 o diésel respectivamente. ^{[ 50 ] [ 51 ]} Inicialmente se esperaba que el Volt fuera compatible con combustible flexible en 2013, pero no se produjo. ^{[ 52 ]} Lotus Engineering presentó el Lotus CityCar en el Salón del Automóvil de París de 2010. El CityCar es un prototipo de automóvil híbrido enchufable diseñado para funcionar con combustible flexible en etanol o metanol , así como gasolina regular . ^{[ 53 ]}
• En diciembre de 2018, Toyota do Brasil anunció el desarrollo del primer automóvil híbrido eléctrico comercial del mundo con motor de combustible flexible capaz de funcionar con electricidad y cualquier mezcla de etanol y gasolina. La tecnología híbrida de combustible flexible se desarrolló en colaboración con varias universidades federales brasileñas , y se probó un prototipo durante seis meses utilizando un Toyota Prius como vehículo de desarrollo . ^{[ 54 ]} Toyota anunció planes para comenzar la producción de un automóvil híbrido eléctrico flexible para el mercado brasileño en la segunda mitad de 2019. ^{[ 54 ] [ 55 ]}

El Ford Modelo T , producido entre 1908 y 1927, estaba equipado con un carburador con surtidores ajustables, lo que permitía el uso de etanol, gasolina o queroseno (cada uno por separado), o una combinación de los dos primeros combustibles mencionados. ^{[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]} Otros fabricantes de automóviles también proporcionaron motores para el uso de combustible de etanol. ^{[ 13 ]} Henry Ford continuó abogando por el etanol como combustible incluso durante la Prohibición . Sin embargo, el petróleo más barato hizo que la gasolina prevaleciera, hasta que la crisis del petróleo de 1973 resultó en escasez de gasolina y conciencia sobre los peligros de la dependencia del petróleo. Esta crisis abrió una nueva oportunidad para el etanol y otros combustibles alternativos , como el metanol , combustibles gaseosos como el GNC y el GLP , y también el hidrógeno . ^{[ 8 ] [ 13 ]} El etanol, el metanol y el gas natural fueron los tres combustibles alternativos que recibieron más atención en investigación y desarrollo , y apoyo gubernamental.

Desde 1975, y como respuesta al shock causado por la primera crisis del petróleo, el gobierno brasileño implementó el Programa Nacional de Alcohol - Pró-Álcool - ( portugués : Programa Nacional do Álcool ), un programa nacional financiado por el gobierno para eliminar gradualmente los combustibles automotrices derivados de combustibles fósiles en favor del etanol hecho de caña de azúcar . ^{[ 60 ] [ 61 ]} Comenzó con una mezcla baja de alcohol anhidro con gasolina regular en 1976, ^{[ 62 ]} y desde julio de 2007 la mezcla obligatoria es 25% de alcohol o gasohol E25 . ^{[ 41 ]} En 1979, y como respuesta a la segunda crisis del petróleo , se lanzó al mercado el primer vehículo capaz de funcionar con etanol hidratado puro (E100), el Fiat 147 , ^{[ 61 ] [ 63 ]} después de probar con varios prototipos desarrollados por Fiat , Volkswagen , GM y Ford . ^{[ 60 ]} El gobierno brasileño proporcionó tres impulsores iniciales importantes para la industria del etanol: compras garantizadas por la petrolera estatal Petrobras , préstamos a bajo interés para empresas agroindustriales de etanol y precios fijos de la gasolina y el etanol. Después de alcanzar más de 4 millones de automóviles y camionetas ligeras que funcionaban con etanol puro a finales de la década de 1980, ^{[ 64 ]} el uso de vehículos que solo usaban E100 disminuyó drásticamente después de que los aumentos en los precios del azúcar produjeron escasez de combustible de etanol.

Después de una extensa investigación que comenzó en los años 90, se produjo un segundo impulso en marzo de 2003, cuando la filial brasileña de Volkswagen lanzó al mercado el primer automóvil totalmente flexible de combustible, el Gol 1.6 Total Flex. ^{[ 65 ] [ 66 ] [ 67 ]} Varios meses después, otros fabricantes de automóviles brasileños siguieron el ejemplo, y para 2010 General Motors, Fiat, Ford, Peugeot , Renault , Volkswagen, Honda , Mitsubishi , Toyota , Citroën , Nissan y Kia Motors estaban produciendo modelos populares de automóviles y camionetas ligeras flexibles. ^{[ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]} La adopción de vehículos de combustible flexible de etanol fue tan exitosa que la producción de automóviles flexibles pasó de casi 40 mil en 2003 a 1,7 millones en 2007. ^{[ 64 ]} Esta rápida adopción de la tecnología flexible fue facilitada por la infraestructura de distribución de combustible ya existente, ya que en 1997 había alrededor de 27 000 estaciones de servicio en todo el país con al menos un surtidor de etanol, un legado del programa Pró-Álcool . ^{[ 72 ]}

En Estados Unidos, el apoyo inicial del gobierno al desarrollo de combustibles alternativos también fue una respuesta a la primera crisis del petróleo y, tiempo después, como objetivo mejorar la calidad del aire. Además, se prefirieron los combustibles líquidos a los gaseosos no solo porque tienen una mejor densidad energética volumétrica, sino también porque eran los combustibles más compatibles con los sistemas de distribución y motores existentes, evitando así una gran desviación de las tecnologías existentes y aprovechando el vehículo y la infraestructura de repostaje. ^{[ 8 ]} California lideró la búsqueda de alternativas sostenibles con un interés centrado en el metanol. Ford Motor Company y otros fabricantes de automóviles respondieron a la solicitud de California de vehículos que funcionaran con metanol. En 1981, Ford entregó 40 Escort dedicados al combustible de metanol (M100) al condado de Los Ángeles , pero solo se instalaron cuatro estaciones de repostaje. ^{[ 8 ]} El mayor desafío en el desarrollo de la tecnología de vehículos de alcohol fue lograr que todos los materiales del sistema de combustible fueran compatibles con la mayor reactividad química del combustible. El metanol representó un desafío aún mayor que el etanol, pero gran parte de la experiencia inicial adquirida con la producción de vehículos de etanol puro en Brasil fue transferible al metanol. El éxito de esta pequeña flota experimental de M100 llevó a California a solicitar más de estos vehículos, principalmente para flotas gubernamentales. En 1983, Ford fabricó 582 vehículos M100; 501 fueron a California y el resto a Nueva Zelanda, Suecia, Noruega, Reino Unido y Canadá. ^{[ 8 ]}

Como respuesta a la falta de infraestructura de repostaje, Ford comenzó el desarrollo de un vehículo de combustible flexible en 1982, y entre 1985 y 1992, se fabricaron y entregaron 705 FFV experimentales a California y Canadá, incluyendo el Ford Escort de 1.6L, el Taurus de 3.0L y el LTD Crown Victoria de 5.0L . Estos vehículos podían funcionar con gasolina o metanol con un solo sistema de combustible. Se aprobó legislación para alentar a la industria automotriz estadounidense a comenzar la producción, que comenzó en 1993 para los FFV M85 en Ford. En 1996, se desarrolló un nuevo Ford Taurus FFV, con modelos totalmente capaces de funcionar con metanol o etanol mezclado con gasolina. ^{[ 8 ] [ 73 ]} Esta versión de etanol del Taurus se convirtió en la primera producción comercial de un FFV E85. ^{[ 74 ]} El impulso de los programas de producción de FFV en las compañías automovilísticas estadounidenses continuó, aunque a finales de la década de 1990, el énfasis cambió a la versión FFV E85, como ocurre hoy en día. ^{[ 8 ]} Se prefirió el etanol al metanol porque existe un gran apoyo de la comunidad agrícola y gracias a los programas de incentivos del gobierno y los subsidios al etanol a base de maíz disponibles en ese momento. ^{[ 75 ]} Suecia también probó los vehículos de combustible flexible M85 y E85, pero debido a la política agrícola, al final se dio énfasis a los vehículos de combustible flexible de etanol. ^{[ 76 ]} El apoyo al etanol también proviene del hecho de que es un combustible de biomasa , que aborda las preocupaciones sobre el cambio climático y las emisiones de gases de efecto invernadero , aunque hoy en día estos beneficios se cuestionan y dependen de la materia prima utilizada para la producción de etanol y sus impactos indirectos en el cambio de uso de la tierra . ^{[ 13 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]}

La demanda de combustible de etanol producido a partir de maíz de campo en los Estados Unidos fue estimulada por el descubrimiento a finales de los 90 de que el metil tert-butil éter (MTBE) , un aditivo oxigenado en la gasolina, estaba contaminando las aguas subterráneas. ^{[ 13 ] [ 80 ]} Debido a los riesgos de litigios generalizados y costosos, y porque el uso de MTBE en la gasolina fue prohibido en casi 20 estados para 2006, la sustitución del MTBE abrió un nuevo mercado para el combustible de etanol. ^{[ 13 ]} Este cambio en la demanda de etanol como aditivo oxigenado tuvo lugar en un momento en que los precios del petróleo ya estaban aumentando significativamente. Para 2006, alrededor del 50 por ciento de la gasolina utilizada en EE. UU. contenía etanol en diferentes proporciones, y la producción de etanol creció tan rápido que EE. UU. se convirtió en el principal productor mundial de etanol, superando a Brasil en 2005. ^{[ 81 ] [ 82 ]} Este cambio también contribuyó a un fuerte aumento en la producción y venta de vehículos flexibles E85 desde 2002. ^{[ 83 ]}