En toda la
historia de los vehículos no se ha tenido en consideración la peligrosidad que
conlleva el computo de todas las emisiones contaminantes a la atmósfera que
provoca el transporte de vehículos hasta no hace mucho. Todo empezó en Los Ángeles,
a finales de los años 60 cuando se disparó la compra de vehículos para uso
privado, generándose el problema del smog fotoquímico debido a la ingente
cantidad de gases emitidos a la atmósfera. A razón de ello se indagaría en la
investigación de nuevas tecnologías para la reducción de las emisiones
atmosféricas producidas por el tráfico de vehículos.
A
continuación vamos a enumerar las fases por las que han pasado los vehículos
para minimizar las emisiones reduciendo el consumo de combustible y usando novedosas
tecnologías.
De
carburación a inyección electrónica.
A mediados
de los años 80, el parque automovilístico estaba compuesto en su mayoría por
vehículos de gasolina, debido a la simplicidad tecnológica de estos. Hasta esa
fecha el sistema de alimentación combustible que usaban se basaba en la
inyección mecánica o más conocida como carburación. Los carburadores tenían la
función de mezclar la gasolina con el aire para introducirla posteriormente en
la cámara de combustión. La compuerta que abre el carburador se llama
guillotina (apertura vertical) o mariposa (apertura circular). Esta compuerta
cumplía su cometido pero no aprovechaba realmente la gasolina, introduciendo
más combustible del necesario en el cilindro. Por poner un ejemplo, un vehículo
de 800 kg y 50 cv consumía 10 litros de gasolina cada 100 kilómetros.
A finales de
los años 80 se empezó a utilizar componentes electrónicos en los vehículos con
el fin de conseguir un mayor control sobre el combustible. Los coches de
gasolina se fabricaban con la admisión de combustible de inyección electrónica,
que junto a una especie de ordenador básico (centralita), calculaba los
parámetros necesarios para administrar la cantidad justa y necesaria a la
cámara de combustión a través de unos inyectores.
Sobre esas
fechas empezaba la moda diesel, un combustible que solo se usaba en vehículos
pesados, y que debido a su bajo precio (la mitad que la gasolina) y mínimo
consumo, suponía un gran atractivo para los compradores de coches nuevos.
Normativa
Euro 1: implantación del catalizador.
En el año
1992 se impone a todos los fabricantes de vehículos europeos, someterse a la
normativa Euro 1 que obligaba a reducir las emisiones tanto a vehículos diesel
como gasolina. Para ello se implementó un componente (un catalizador) en el
tramo intermedio del tubo de escape, cuya función era reducir y transformar los
gases de combustión del coche. El mecanismo utilizado es reacciones REDOX
(reducción-oxidación) donde en una primera parte, los dióxidos de nitrógeno se
convierten en nitrógeno molecular (reducción), y en la segunda parte los
hidrocarburos no quemados y el monóxido de carbono, se convierten en dióxido de
carbono y agua (oxidación). El catalizador esta formado por cerámicas y metales
preciosos que favorecen junto a las altas temperaturas que alcanza el
catalizador (300ºC), las reacciones REDOX.
Medidas
sobre los combustibles.
Esta medida
tenía muy buena pinta pero no era suficiente para la eliminación de todos los
compuestos que se emitían a la atmósfera. Había que abordar más aspectos aparte
de la mecánica del vehículo. Era el momento de modificar los combustibles. La
gasolina como componente volátil tenía mucha facilidad de detonación en la
cámara de combustión, provocando muchas vibraciones y fallos en el motor. Para
controlar estas detonaciones se empleó plomo en las gasolinas, que aparte de su
función antidetonante, mejoraba el índice de octano (poder calorífico de la
gasolina). El plomo utilizado no se quemaba, saliendo por el tubo de escape en
tamaños de partícula diminutos, y como metal pesado que es, al respirarlo
quedaba retenido en los pulmones sin posibilidad de degradarlo.
A principios
de los 90 se elimina el plomo de las gasolinas y se sustituye por
metil-terc-butil-éter (MTBE). Este compuesto cumplirá las mismas funciones que
el plomo y supuestamente, no sería dañino para la salud de las personas. Años
más tarde se comprobó que el MTBE era polar al agua (tenía gran afinidad), lo
que implicaba que podía introducirse en los organismos a través del agua, quedándose
retenido en el tejido adiposo siendo igual peligroso o más que el plomo.
A principios
del año 2000, se solucionó ese problema utilizando etil-terc-butil-éter (ETBE),
que según estudios no produce ningún efecto adverso sobre la salud y se podía
obtener a través de bioetanol producido en industrias azucareras. Se sigue
utilizando a día de hoy este compuesto.
En los
combustibles diesel, se centran hasta el día de hoy en aumentar el índice de
cetano (igual que el índice de octano en gasolinas) para utilizar menos
combustible y en retirar las altas cantidades azufre que contiene, que tras la
combustión generan óxidos de azufre que provocan la lluvia ácida. El proceso
para retirar este azufre se llama desulfuración del gasóleo, donde se retira el
60% aproximadamente del azufre contenido en el diesel.
Mejoras
mecánicas para cumplir las normativas Euro II, Euro III, Euro IV.
Volviendo al
concepto del vehículo, entre los años 1992 y 2005, se imponen sucesivas
normativas Euro que son más restrictivas a medida que pasan los años. Se
centran básicamente en modificar o mejorar el catalizador de la normativa Euro
1, aunque otros fabricantes optan por disminuir el tamaño de los motores de los
vehículos para que consuman menos combustible. Para ello usan sistemas de sobrealimentación
(turbos, compresores) para obtener los mismos rendimientos en menores
cilindradas, conllevando a menores consumos y menores emisiones. Otra forma de
mejorar la mecánica es añadir más marchas a las cajas de transmisión, con el
fin de circular a menores regímenes de motor, consumiendo menos combustible. Al
circular a menores revoluciones se genera menos monóxido de carbono (por la
mayor calidad de la mezcla al darle tiempo a reaccionar mejor al combustible
con el comburente), menos hidrocarburos sin quemar (se aprovecha mejor el
combustible) y menos óxidos de nitrógeno (se alcanza menores temperaturas en el
motor).
Normativa
Euro V: Filtro antipartículas.
En el año
2009 se implementa la normativa Euro V, en la que aborda sobre todo para los
vehículos diesel la eliminación de la materia particulada que producen. Esta
materia particulada es originaria de las impurezas del diesel y tiene
diferentes tamaños, siendo los más peligrosos los de menor tamaño pues tienen
mayor poder de penetración en los organismos vivos. Para eliminar estas
partículas se obliga a todos los fabricantes a implementar un filtro
antipartículas (FAP ó DPF), que consiste en una trampa para las partículas
sólidas en suspensión, quedando retenidas en una especie de panal de cerámica
con poros muy finos. Cuando este filtro se satura se regenera automáticamente
mandando una orden a la centralita para que aumente la temperatura de los gases
de combustión para eliminar estas partículas. Es necesario un periodo de 10-20
minutos donde el motor no ha de pararse y el consumo de diesel aumenta entorno
un 20%. Existen dos tipos, los que tienen aditivo y los que no lo tienen. Los
que tienen aditivo son más eficaces pero dependen de un líquido que se va
consumiendo en función de los kilómetros que se realice. Tiene una duración de
entorno a 120,000km y un coste de 120€ el litro (se usan 3 litros).
Normativa
Euro VI: AdBlue.
Mientras que
en los gasolina se centran en disminuir el tamaño de los motores, reducción de
peso y uso de turbocompresores, la normativa Euro VI sale en el año 2014 con el
objetivo de reducir de forma drástica las emisiones de los vehículos diesel.
Para ello se recurre a un compuesto líquido llamado AdBlue que se va
administrando en pequeñas dosis en los gases de combustión generando una
reacción química a alta temperatura que produce amoniaco que descompone las
moléculas de óxidos de nitrógeno en nitrógeno molecular y agua, que no son
nocivos para el medio ambiente. No hay que confundir el AdBlue, con el líquido
usado en los filtros antipartículas con aditivos.
Esta
tecnología deberán llevarla todos aquellos vehículos que no superen los límites
estipulados por la normativa. Es necesario conocer que está orientado a
vehículos diesel de gran cilindrada que tienen mayores consumos y emisiones,
aunque hay ejemplos como berlinas de Mazda que cumplen los límites aún siendo
un vehículo de gran tamaño gracias a mejoras del motor y reducciones de peso de
la carrocería.
El depósito
de AdBlue dura entorno a 10,000 km, en el que puede ser rellenado por el mismo
usuario. Rellenar el depósito tiene un coste de 30€ aproximadamente, precio
ridículo en comparación con el gasoil que se va a gastar en esos kilómetros.
Como curiosidad hay que comentar que cuando se acabe el depósito de AdBlue, el
vehículo se parará automáticamente a pesar de tener diesel debido a que tiene
una función en la que no podrá circular por no cumplir la homologación por la
que ha sido fabricado.
Información de Euro y su evolución
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