Con el agotamiento lento pero ineludible de los combustibles fósiles, varias vías se están estudiando actualmente con el fin de definir los límites estratégicos para un futuro energético limpio y sostenible, al tiempo que representa las características específicas de cada uno de los sectores involucrados. En lo que respecta a las aplicaciones de transporte, los combustibles alternativos pueden representar una solución prometedora, al menos a corto o mediano plazo, tales como la Agencia Internacional de Energía prevé que su participación podría hacerse cargo de un 9% del combustible necesitado por del transporte de carretera para el año 2030 y del 27% para el año 2050, con los recursos posibles para llegar a 48% más allá. Si ya han sido incluidos en importantes proporciones de mezcla con combustibles fósiles convencionales en la mayoría de los países occidentales, su introducción también coincide con un programa histórico fijando normas continuamente más drásticas de las emisiones de los motores de NOx y PM, ahora aún más exigentes por buscar la eficiencia de la combustión y así reducir las emisiones de CO2.

Si bien varios trabajos discuten del efecto de los combustibles alternativos en las emisiones de gases de escape cuando se utilizan directamente en motores Diesel de producción, sus resultados y análisis son a veces contradictorios, dependiendo a veces de las condiciones en que fueron obtenidos, y las causas de estos resultados siguen siendo poco claras. Por lo tanto, con el fin de comprender mejor su efecto sobre los procesos de combustión, y por lo tanto extraer los máximos beneficios de estos combustibles en la optimización del diseño del motor y de calibración, una comprensión detallada de sus características  de chorro y combustión es esencial.

El enfoque de este estudio es experimental, y sobre todo basado en una metodología incremental de ensayos destinada a aislar a los procesos de inyección y de combustión, con el objetivo de identificar y cuantificar el papel de las propiedades físico-químicas del combustible, en algunas etapas clave del proceso de combustión Diesel. Después de obtener una caracterización detallada de sus propiedades, cinco combustibles se han inyectado en un motor óptico que permite un control agudo del entorno termodinámico producido, y la aplicación de técnicas ópticas para la medición y la caracterización del chorro. Diagnósticos aplicados a los chorros libres en condiciones inertes permitieron discutir del efecto del combustible sobre los procesos de atomización, de vaporización y de desarrollo del campo de fracción de mezcla, mientras que en su entorno reactivo, incluyendo los resultados anteriores, permitió evaluar su efecto sobre el auto-encendido, la formación de hollín y de las llamas temperatura. 

Como resultado, modelos empíricos se han desarrollado con el fin de predecir la longitud liquida de los combustibles en base a sus propiedades medidas por estándares en condiciones ambientales. Estas correlaciones confirman el efecto de menor importancia de la atomización de líquido para la vaporización de combustible como se indica en la hipótesis de chorro “controlado por mezcla” emitida por Siebers. También reveló la importancia del calor latente del combustible que correlaciona bien con la densidad del combustible. En fin, por extensión de los resultados obtenidos en otro laboratorio, la riqueza en todo punto del chorro inerte mostró ser modificada solamente por la relación de estequiometria entre combustibles. En condiciones de chorro reactivo, el papel clave desempeñado por la cualidad de ignición en el establecimiento de longitud de “lift-off” (despegue) ha sido confirmado, así como el de éste último en la formación de hollín. Además, las llamas más propensas a formar hollín mostraron un enfriamiento debido a la radiación, reduciendo así las temperaturas locales y por lo tanto, lo que sugiere una reducción en la formación del NOx térmico asociado. Tal reacción en cadena entre el auto-encendido, dosado en el “lift-off”,  formación de hollín y temperatura de la llama ya se sugirió en la literatura aunque de forma aislada. Por primera vez, estas relaciones se han asociado en la misma campaña de ensayos con el objetivo de evaluar el efecto de las propiedades del combustible en la reacción de combustión del chorro. Al permitir una mejor comprensión de estos efectos y sus consecuencias en las etapas críticas de la combustión Diesel, este estudio proporciona argumentos para discutir los resultados obtenidos con la emisión de este tipo de combustible en condiciones reales de motor. Además, también proporciona una base de datos que pueda servir de referencia para comparación con resultados de chorros modelados. En este sentido, contribuye al esfuerzo general para mejorar el diseño de los futuros motores en términos de rendimiento y de contaminación.