{"id":133056,"date":"2016-05-13T08:23:41","date_gmt":"2016-05-13T07:23:41","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=133056"},"modified":"2016-05-11T08:25:28","modified_gmt":"2016-05-11T07:25:28","slug":"el-dificil-equilibrio-entre-el-control-de-la-contaminacion-y-la-eficiencia-energetica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2016\/05\/13\/133056","title":{"rendered":"El dif\u00edcil equilibrio entre el control de la contaminaci\u00f3n y la eficiencia energ\u00e9tica"},"content":{"rendered":"

El reciente esc\u00e1ndalo de los motores trucados para eludir los controles de emisiones contaminantes pone de manifiesto que las soluciones tecnol\u00f3gicas para la eliminaci\u00f3n de NOx,<\/span>a pesar de los enormes avances conseguidos, no son aun plenamente satisfactorias. Para hacer frente al dif\u00edcil reto de reducir el consumo de combustibles y simult\u00e1neamente potenciar la eliminaci\u00f3n de los gases contaminantes ser\u00e1 necesario desarrollar sistemas catal\u00edticos m\u00e1s eficientes.<\/span><\/em><\/p>\n

Autor: Juan M. Coronado-Instituto IMDEA Energ\u00eda<\/span><\/strong><\/p>\n

En septiembre de 2015,\u00a0 la Agencia de Protecci\u00f3n Ambiental de Estados Unidos (EPA) revel\u00f3 que Volkswagen hab\u00eda modificado fraudulentamente el software \u00a0de sus autom\u00f3viles con motor di\u00e9sel para superar las pruebas de emisiones. Los estudios realizados indican que algunos de estos veh\u00edculos emit\u00edan en condiciones reales hasta 40 veces m\u00e1s NO<\/span>x<\/sub> (una combinaci\u00f3n NO y NO2<\/sub>) que el l\u00edmite<\/span>\u00a0 legalmente admitido.<\/span>1<\/span><\/sup>\u00a0 <\/span><\/p>\n

La exposici\u00f3n a corto plazo a di\u00f3xido de nitr\u00f3geno se vincula con a la inflamaci\u00f3n de las v\u00edas respiratorias y el aumento de los s\u00edntomas de asma. En la atm\u00f3sfera, el di\u00f3xido de nitr\u00f3geno contribuye a la formaci\u00f3n de ozono troposf\u00e9rico y part\u00edculas, que tambi\u00e9n tienen efectos perjudiciales para la salud. Un estudio reciente estima que exceso NO<\/span>x<\/sub> liberado por los coches trucados de Volkswagen en los Estados Unidos podr\u00eda causar 46 muertes adicionales sobre las esperadas por efecto de la contaminaci\u00f3n, <\/span>\u00a0y da\u00f1os por un valor de 430 millones de d\u00f3lares.<\/span>2<\/sup> En Europa, sin embargo, el exceso de NOx<\/sub> debido a las manipulaciones ilegales no ser\u00eda tan evidente debido a la peor calidad media del aire, causado por la mayor proporci\u00f3n de veh\u00edculos di\u00e9sel y una legislaci\u00f3n menos restrictiva.<\/span><\/p>\n

El \u00a0esc\u00e1ndalo de las emisiones ha causado una l\u00f3gica oleada de \u00a0indignaci\u00f3n ente los usuarios y la sociedad en general, que no puede entender y mucho menos justificar el uso de trucos inform\u00e1ticos para falsificar los datos de emisiones. \u00a0No cabe duda que no hay excusa posible para el fraude, y mucho menos si pone el riesgo la salud de las personas, pero estas manipulaciones muestran que existe un problema de fondo con la contaminaci\u00f3n de los autom\u00f3viles. Estas pr\u00e1cticas ilegales \u00a0se usaron para ocultar la incapacidad de encontrar soluciones t\u00e9cnicas adecuadas para el control efectivo de las emisiones de los veh\u00edculos con motores di\u00e9sel. <\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Los motores di\u00e9sel son de 15 a 20% m\u00e1s eficientes que los motores de gasolina convencionales, en parte porque emplean un exceso de aire durante la combusti\u00f3n. La mezcla rica en ox\u00edgeno de los productos de la combusti\u00f3n de un motor di\u00e9sel se expande m\u00e1s y transfiere m\u00e1s energ\u00eda al empujar el pist\u00f3n que un motor de gasolina, generando m\u00e1s energ\u00eda mec\u00e1nica para una cantidad dada de combustible. Despu\u00e9s de la combusti\u00f3n, la temperatura dentro de los motores, tanto de gasolina como di\u00e9sel, es lo suficientemente alta como activar la reacci\u00f3n del nitr\u00f3geno con el aire y generar NOx. Pero el exceso de ox\u00edgeno presente en un motor di\u00e9sel crea un ambiente oxidante que hace dif\u00edcil dar marcha en el proceso y reducir NOx a nitr\u00f3geno. Estas circunstancias crean la necesidad de un sistema de retrocontrol de emisiones. Si los sistemas funcionan bien, entonces el motor puede trabajar eficientemente mientras que la mayor parte de los NOx generados se eliminan de los gases de escape. Pero incluso con el mejor ajuste posible, estos sistemas electr\u00f3nicos de control de mezcla reducen la eficiencia y aumentan el consumo de combustible. Es por ello que se hace imprescindible el empleo de sistemas catal\u00edticos de control de las emisiones.<\/span><\/p>\n

El sistema de tratamiento post-combusti\u00f3n de NOx m\u00e1s com\u00fan se conoce como reducci\u00f3n catal\u00edtica selectiva (SCR seg\u00fan el acr\u00f3nimo ingl\u00e9s). Este proceso se basa en un catalizador que combina NOx y amon\u00edaco para producir nitr\u00f3geno de forma selectiva. Para ello es preciso llevar a bordo un dep\u00f3sito de urea, que se descompone t\u00e9rmicamente en amon\u00edaco y permite \u00a0inyectar este componente en el sistema de escape. Pero el mayor problema es que los catalizadores basados en zeolitas de estos sistemas no funcionan a temperaturas por debajo de unos 200 \u00b0C. Sin embargo, tales temperaturas se dan en numerosas circunstancias de la conducci\u00f3n como durante el arranque fr\u00edo o con el motor al ralent\u00ed, y su contribuci\u00f3n a las emisiones acumuladas durante toda la vida de un veh\u00edculo es significativa.<\/span><\/p>\n

Otro tipo de dispositivo para el tratamiento de emisiones son las trampas de NOx. Estos sistemas, evitan el uso del dep\u00f3sito de urea, que es dif\u00edcil de acoplar en los veh\u00edculos m\u00e1s peque\u00f1os, y aprovechan a su favor las condiciones oxidantes que hacen dif\u00edcil reducir qu\u00edmicamente los NOx. Cuando el motor est\u00e1 en marcha con una mezcla pobre en combustible, la trampa utiliza nanopart\u00edculas de platino para catalizar la conversi\u00f3n del \u00f3xido n\u00edtrico a di\u00f3xido de nitr\u00f3geno, que r\u00e1pidamente forma nitratos s\u00f3lidos con las nanopart\u00edculas de \u00f3xido de bario. Posteriormente es posible reducir los nitratos alimentando mezclas ricas en combustible en intervalos cortos. Durante estos per\u00edodos, las nanopart\u00edculas de platino catalizan la reacci\u00f3n de los \u00a0hidrocarburos de la gasolina liberando los NOx de la trampa para producir nitr\u00f3geno y agua.<\/span><\/p>\n

Las trampas de NOx se han utilizado en algunos de los nuevos turismos di\u00e9sel vendidos en Europa y Estados Unidos, incluyendo al menos uno de los modelos VW implicados en el esc\u00e1ndalo, pero la inyecci\u00f3n del combustible necesaria para regenerar la trampa afecta a la eficiencia del motor, por lo que esta estrategia han sido menos popular que los sistemas SCR. M\u00e1s importante a\u00fan, las trampas son sensibles al envenenamiento por azufre, una impureza presente a nivel de trazas en el combustible di\u00e9sel, y que puede acumularse limitando la regeneraci\u00f3n del sistema. Aumentando la temperatura de trabajo del motor y a\u00f1adiendo una dosis adicional de combustible es posible eliminar los sulfatos formados en la trampa, pero esto supone tambi\u00e9n reducir la econom\u00eda de combustible.<\/span><\/p>\n

Estas limitaciones indican que, a pesar de los enormes avances conseguidos, las tecnolog\u00edas existentes no son aun plenamente satisfactorias para hacer frente al reto de reducir simult\u00e1neamente el consumo de combustibles y las emisiones de gases contaminantes. Es preciso, por tanto, seguir investigando en el desarrollo de catalizadores cada vez m\u00e1s eficaces, que nos permitan desterrar para siempre las nubes gris anaranjadas que producen los NOx en los horizontes urbanos.\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

Referencias<\/span><\/strong><\/p>\n

1. Melissae Fellet. ACS Cent. Sci. 2016, 2, 185\u2212187 DOI: 10.1021\/acscentsci.6b00098<\/span><\/p>\n

2. S. P. Holland et al., Environ. Sci. Technol. 2016, 50, 1111\u22121117 DOI: 10.1021\/acs.est.5b05190<\/span><\/p>\n

\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

El reciente esc\u00e1ndalo de los motores trucados para eludir los controles de emisiones contaminantes pone de manifiesto que las soluciones tecnol\u00f3gicas para la eliminaci\u00f3n de NOx,a pesar de los enormes avances conseguidos, no son aun plenamente satisfactorias. Para hacer frente al dif\u00edcil reto de reducir el consumo de combustibles y simult\u00e1neamente potenciar la eliminaci\u00f3n de los gases contaminantes ser\u00e1 necesario desarrollar sistemas catal\u00edticos m\u00e1s eficientes. Autor: Juan M. Coronado-Instituto IMDEA Energ\u00eda En septiembre de 2015,\u00a0 la Agencia de Protecci\u00f3n Ambiental de Estados Unidos (EPA) revel\u00f3 que Volkswagen hab\u00eda modificado fraudulentamente el software \u00a0de sus autom\u00f3viles con motor di\u00e9sel para superar\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[543,547],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133056"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=133056"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133056\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":133060,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133056\/revisions\/133060"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=133056"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=133056"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=133056"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}