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Caso Volkswagen. Emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx)

Volkswagen óxidos de nitrógenoLa Agencia estadounidense del medio ambiente (EPA) ha puesto de manifiesto que los vehículos fabricados por el Grupo Volkswagen emiten una cantidad de óxidos de nitrógeno (NOX) cuando circulan muy superior a la certificada por el fabricante. Según se ha comprobado, estos vehículos están dotados de un programa informático que cambia deliberadamente los parámetros de funcionamiento del motor (mapa del motor) cuando detecta que se está practicando un examen al vehículo. El cambio del mapa del motor tiene por objetivo reducir las emisiones de NOX hasta cumplir la normativa, aunque ello dispare el consumo de gasoil y se reduzcan las prestaciones. Una vez acabado el examen, el funcionamiento del motor se restablece para recuperar las cifras de prestaciones y consumo certificadas, pasando a superar hasta en 40 veces el límite máximo permitido de NOX emitidos.

Cuando en general se refieren a los óxidos de nitrógeno, principalmente se está haciendo alusión a dos gases de nitrógeno diferentes: el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2). El término NOX hace referencia a la combinación de los dos gases debido a las facilidades de interconversión mutua que presentan en presencia de oxígeno. Estos gases se generan en procesos de combustión como los que se producen en los motores de explosión de los vehículos o en las calderas domésticas, así como en numerosos procesos industriales.

Los óxidos de nitrógeno no pueden ser emitidos sin control a la atmosfera puesto que son gases muy contaminantes (destruyen el ozono estratosférico, contribuyen al efecto invernadero, producen lluvia ácida y generan smog fotoquímico entre otros problemas) además de ser perjudiciales para la salud. La organización mundial de la salud (OMS) asocia valores elevados de NOX con enfermedades respiratorias graves. A partir de exposiciones de 40 µg/m3 de media anual y 200 µg/m3 de media en una hora implica la obligación de tomar medidas de cara a la población.

En Europa las emisiones de los motores de combustión están reguladas por la normativa europea sobre emisiones. Ésta establece los límites aceptables para las emisiones de gases de combustión de los vehículos nuevos de parámetros como NOX, hidrocarburos, monóxido de carbono y partículas. A lo largo de las dos últimas décadas, las diversas normativas europeas publicadas han llevado a una disminución notable de la emisión de partículas. No obstante, se puso de manifiesto que entre la normativa Euro III y la Euro V las emisiones de NOX apenas habían notado reducción. Por este motivo apareció la normativa Euro VI, muy restrictiva con la emisión de NOX. El problema es especialmente grave en el caso de los motores diésel, puesto que en su seno se dan las condiciones óptimas para maximizar la generación de NOX, muy por encima de las de los motores de gasolina.

Con la publicación de una normativa tan restrictiva como la Euro VI, los fabricantes de vehículos han abordado el reto de reducir la emisión de NOX de formas muy diversas: pretratamientos de los gases, post-tratamientos, modificación de las condiciones de combustión, etc. Las alternativas que se han impuesto son las siguientes:

  • Variación de las condiciones de combustión: algún fabricante ha desarrollado un nuevo motor diésel con una relación de compresión considerablemente baja, cumpliendo de esta manera la normativa Euro VI sin necesitar un catalizador adicional. Aunque esta tecnología sólo es válida por el momento para motores pequeños.
  • Trampa de NOX: consiste en la instalación de un catalizador adicional con metales nobles (platino y rodio) además de bario, que junto con un control del nivel de oxígeno en su interior, y alta temperatura, es capaz de neutralizar los NOX. Su funcionamiento no es continuo; como indica su nombre, se van atrapando NOX en su interior, y cuando se detectan las condiciones óptimas, se procede a su eliminación y purga del sistema. Se trata de una tecnología válida especialmente para motores pequeños.
  • Sistema AdBlue (SCR): consiste en la utilización de un catalizador adicional que, junto a la previa pulverización de una solución acuosa de urea al 32,5% (de nombre comercial AdBlue) en los gases de combustión, es capaz de reducir los NOX de una manera continua. La urea se inyecta a la dosis exacta en los gases de escape, que a la temperatura a la que se encuentran, la urea se transforma en amoníaco antes de acceder al catalizador. En éste, se lleva a cabo la reacción química de reducción de los NOX transformándolos en nitrógeno gas y vapor de agua, siendo ambos productos inocuos.

Esta técnica de tratamiento recibe el nombre de reacción química catalítica selectiva (SCR) y es una tecnología ampliamente utilizada para el tratamiento de las emisiones industriales. La opción de equipar el motor con este dispositivo supone una solución costosa, voluminosa, que requiere la recarga periódica de la solución de urea, pero es eficaz y muy fiable. A pesar de que se trate de la opción más compleja, es casi indispensable en el caso de motores grandes.

La tecnología SCR permite alcanzar en los motores de explosión el reto de aunar dos objetivos antagónicos. Por una banda, a mayor presión y temperatura de combustión, se libera más energía. Así, aumentando la eficiencia energética del motor, se reduce el consumo para la obtención de la misma potencia, y consecuentemente disminuye la emisión de CO2. No obstante, por otro lado, a mayor presión y temperatura durante el proceso de combustión, más elevada es la generación de NOX. El uso de la tecnología SCR (y el consecuente consumo de AdBlue) permite que la combustión se diseñe para la obtención de la máxima eficiencia energética, el menor consumo de combustible y la mínima emisión de CO2, sin que la generación de NOX sea un impedimento.

Volkswagen no optó por ninguna de estas opciones analizadas y prefirió la manipulación de los ensayos legales. El caso Volkswagen es grave en lo económico, ya que las sanciones y los costes de revisión de una cantidad tan elevada de vehículos serán superiores a los beneficios derivados de su comercialización; en lo ambiental, el fabricante ha admitido que estos vehículos emiten hasta 40 veces más que lo certificado y se trata de gases muy perjudiciales para el medio ambiente y para la salud.

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