El efecto del diésel en las emisiones de tráfico

May 05, 2020 General

En los últimos años el motor diésel y su reputación han caído en picado conforme crecía la preocupación ambiental en las ciudades. La actual vicepresidenta española y ministra de Transición Ecológica Teresa Ribera afirmó en 2018 que se trata de un problema de salud pública y que “el diésel tiene los días contados”. En ciudades como Madrid y Barcelona, así como en varios países de Europa, han comenzado a tomarse medidas y a aplicar restricciones a vehículos antiguos para reducir los niveles de polución. Casos de fraude como el llamado Dieselgate, en el que un fabricante de coches falsificaba los resultados de los controles en los diésel, no hacen más que evidenciar el gran alcance de la problemática actual y la pérdida de credibilidad de la industria.

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Dicho esto, en este post se explicarán qué diferencias existen entre las emisiones diésel y gasolina. Los expertos de la Agencia Europea de Medio Ambiente (EEA) han publicado una metodología para estimar el inventario de emisiones de los países denominado EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook, que Meteosim ha incorporado en su propio modelo de emisiones AEMM. Aplicando esta metodología, se ha realizado un pequeño estudio comparativo entre las emisiones de vehículos diésel y gasolina para distintas categorías de coches de pasajeros y vehículos comerciales ligeros, seleccionando el mejor cálculo de los ofrecidos en dicho documento (el denominado tier 3). Para este análisis se consideran las emisiones asociadas a la combustión con el motor a la temperatura normal de operación.
A continuación, se comentan los resultados para los dos contaminantes principales: para las partículas (producidas por la combustión incompleta del fuel) y para los NOx (producidos por la oxidación del nitrógeno presente en el aire del motor a altas temperaturas). Para cada contaminante se muestran 2 gráficas: una representando las emisiones de los vehículos nuevos en función de su velocidad, y la otra con las emisiones asociadas a cada normativa desde Euro 1 a Euro 6 para vehículos a 50 km/h.

Se indican:
  • Los coches de pasajeros con 4 tonos de rojo en función del tamaño: mini, small, medium y SUV.
  • Los vehículos comerciales con 3 tonos de azul en función de su peso: N1-I, N1-II y N1-III.
  • Con línea discontinua y letra “P” los vehículos de gasolina (Petrol), y con línea continua y letra “D” los de gasoil (Diesel).
  • Sombreados en distintos tonos de verde están los valores de referencia para diésel y gasolina (límites Euro 6 vigentes).

El estándar vigente Euro 6 se ha dividido en 3 grupos: Euro 6c para vehículos hasta 2016, Euro 6d-temp para el periodo 2017-2019 y Euro 6d para los vehículos inscritos a partir de 2020.

Resultados
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Las emisiones de partículas han sido desde siempre uno de los grandes problemas de los vehículos diésel junto con los compuestos NOx. En el caso del tráfico, consisten principalmente en carbón elemental, carbón orgánico y componentes inorgánicos tales como cenizas metálicas e iones (nitratos o sulfatos).
Se consideran aquí las emisiones primarias de partículas y no las formadas en la atmósfera a partir de reacciones químicas entre los compuestos emitidos. Estas partículas son menores de 2.5 µg casi en su totalidad lo que las hace muy perjudiciales, dado que por su tamaño penetran en los alveolos pulmonares llegando así al torrente sanguíneo. De este modo pueden llevar sustancias nocivas a zonas sensibles del organismo, agravando patologías e incrementando la mortalidad y morbilidad por causas respiratorias y cardiovasculares.

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Hasta la directiva Euro 5, las emisiones diésel se observan varias veces superiores a la de los motores de gasolina. Actualmente, debido al desarrollo de tecnología como los sistemas common-rail, DPFs (diesel particle filters) o en el refinamiento del fuel (contenido en azufre) se estima que se han reducido a niveles comparables y dentro de los límites establecidos (0.0045 g/km) para casi todo el rango de velocidades. Aún así, es importante considerar que en estos resultados no se consideran las partículas secundarias, ni las debidas a fuentes diferentes al motor como la resuspensión del polvo en la carretera o el desgaste de frenos y de neumáticos, con lo cual se esperan que en un estudio más completo los valores obtenidos sean más elevados.

NOx

El principal y mayor problema de los vehículos diésel es sin duda la emisión de NOx. Estos agrupan los compuestos de NO y NO2. Tal es la importancia de estas emisiones que, según datos del MITECO, en ambiente urbano generalmente más del 75% del NO2 en aire es aportado por el tráfico rodado (y, además, la exposición humana en las ciudades es muy superior a otras zonas).
El NO en la atmósfera se oxida rápidamente a NO2, compuesto tóxico e irritante, que provoca desde irritación en ojos y sistema respiratorio hasta enfermedades respiratorias crónicas y cerebrovasculares. También actúa además como precursor del ozono troposférico y smog, y es perjudicial para el medio ambiente siendo uno de los principales responsables de la lluvia ácida.

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Según los resultados obtenidos, se estima que aún en la directiva Euro 5 las emisiones de NOx serían muy elevadas para el caso del diésel. Recientemente se observa una reducción de emisiones debidas al desarrollo de técnicas como SCR (Selective Catalytic Reduction) o EGR (Exhaust Gas Recirculation), sin embargo y de acuerdo con el método de estimación empleado aún hoy los vehículos diésel en su conjunto podrían emitir una cantidad de NOx muy superior a la permitida a cualquier velocidad de circulación (0.080 g/km), cosa que no ocurre con los vehículos de gasolina en promedio (que tienen un límite más restrictivo de 0.060 g/km).
Esta consideración permite entender la gran preocupación actual con este tipo de motores, la trascendencia de los escándalos descubiertos y el planteamiento de nuevas medidas (o directamente la prohibición) para controlar su impacto en los lugares y periodos donde se favorezcan los episodios de contaminación, especialmente las zonas de mayor circulación de las ciudades (como el centro o las rondas) y bajo unas condiciones atmosféricas de mucha estabilidad.

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