Desarrollan en Valencia un motor diésel que reduce en un 50% las emisiones contaminantes

Para ello son numerosos los avances que están realizando los principales fabricantes, así como los investigadores, que buscan una mayor eficiencia, un menor consumo, y unas cada vez menores emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero.

Según un estudio de la Asociación Española de Operadores de Productos Petrolíferos , las emisiones de NOx de los motores diésel se han reducido en un 90% en los últimos 20 años. Otro estudio, este de Anfac, revela que 100 vehículos actuales contaminan menos que uno de los años 70, y responsabiliza al 20% más antiguo del parque del 80% de la contaminación generada, lo que pone de manifiesto que resulta un error meter en el mismo saco un propulsor actual, bajo la normativa europea de emisiones Euro6 , con uno de épocas anteriores.

El CO2 y el NOx no es lo único que sale por los tubos de escape de los vehículos que circulan por nuestras carreteras. Estos son los principales gases emitidos, entre los que también se encuentran el dióxido de carbono (CO2), el monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos no quemados (HC), compuestos de plomo, anhídrido sulfuroso y partículas sólidas.

Los vehículos de gasolina emiten principalmente monóxido de carbono , óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y compuestos de plomo. Mientras, los vehículos que utilizan gasoil emiten partículas sólidas en forma de hollín que da lugar a los humos negros, hidrocarburos no quemados, óxidos de nitrógeno y anhídrido sulfuroso procedente del azufre contenido en el combustible.

El monóxido de carbono (CO) se suele producir en los motores de gasolina (algo menos en los diésel) cuando la combustión no es completa debido a un exceso de combustible o una falta de oxígeno en la mezcla. Es un gas muy tóxico que puede provocar la muerte si se respira ya que esta molécula desplaza a la de O2 en los glóbulos rojos de la sangre. Todos los años mueren cientos de personas por las emanaciones de CO de calderas de calefacción en mal estado.

El dióxido de carbono (CO2) , no es letal en concentraciones medias y se encuentra de forma natural en la atmósfera. Es necesario para la vida en el planeta, ya que es imprescindible para el proceso de fotosíntesis de las plantas y para mantener la temperatura de la Tierra. Sin embargo su exceso de concentración provoca el «efecto invernadero», que eleva la temperatura del planeta y desequilibra el ciclo natural. Su emisión es mayor en los motores de gasolina.

Otras sustancias que nos encontramos de forma habitual en los tubos de escape de los coches son los HC, o hidrocarburos no quemados o quemados parcialmente. Son tóxicos y pueden provocar irritación en los ojos, en la piel y en los pulmones. Pueden estar presentes tanto en los motores de gasolina como diésel.

También los benzopirenos, que son unas partículas sólidas que se generan por la combustión del gasoil. Además de contaminar el aire y propiciar la formación de smog (nubes de humo en las ciudades), son muy cancerígenos.

En en proceso de combustión también se generan óxidos de azufre, debido a las impurezas de azufre presentes en los combustibles. Actualmente se ha reducido mucho su producción gracias a caros procesos de “desulfurización” en el proceso de destilación de los combustibles. Su presencia es mayor en el gasóleo. Son los causantes de la lluvia ácida.

En cuanto a los óxidos de nitrógeno (NOx), estos se producen en los motores diésel, pero cada vez son más frecuentes también en los motores de gasolina de inyección directa , que cada vez trabajan con relaciones de compresión más altas y mezclas no estequiométricas para aumentar el rendimiento y reducir el consumo.

Un ejemplo de los avances que se están logrando para conseguir motores cada vez menos contaminantes es el trabajo realizado por un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia, pertenecientes al Instituto CMT-Motores Térmicos , que han participado en el desarrollo de un nuevo motor de bajo consumo y alta eficiencia, que reduce las emisiones de partículas contaminantes más de un 80% respecto a los límites legales actuales.

Según informa Alpha Galileo , se trata del resultado del proyecto europeo Dieper, liderado por la multinacional austriaca AVL, y del que han formado parte también fabricantes como Renault, Iveco y Fiat, Continental, Bosch, Siemens, así como centros de investigación internacional como IFP Energies Nouvelles y el Istituto Motori.

«El objetivo del proyecto ha sido buscar la combinación óptima de soluciones innovadoras, reales y disponibles a corto plazo, integrando así nuevas tecnologías que permitan responder a los nuevos desafíos de la movilidad terrestre», asegura Jesús Benajes , catedrático e investigador en el Instituto CMT-Motores Térmicos y coordinador de la parte del proyecto.

Durante la reunión final del proyecto, celebrada en la localidad austriaca de Graz en la última semana del pasado mes de septiembre, se presentaron dos vehículos prototipo destinados uno de ellos al transporte de pasajeros y el otro al transporte de mercancías.

Según Jesús Benajes, «ambos corroboran los buenos resultados de las investigaciones que hemos llevado a cabo, tanto en consumo de combustible como en la reducción de las partículas de tamaño inferior a 23 nanómetros que se emiten por el tubo de escape».

La clave para conseguir un motor con estas prestaciones reside, según explica, en el uso de relaciones de compresión variable, la mejora de la gestión térmica y el desarrollo de nuevos filtros de partículas. «Son soluciones ya disponibles a día de hoy para su integración en los motores que equiparán los futuros turismos medianos y grandes y los vehículos comerciales ligeros o furgonetas», apunta Benajes.

En el marco del proyecto, Jaime Martín, profesor titular e investigador en CMT-Motores Térmicos, se ha encargado de reproducir el comportamiento del motor con simulaciones por ordenador.

«Uno de los principales retos -explica Martín-es optimizar el funcionamiento de todos los sistemas del motor en diferentes situaciones de conducción . Los sistemas de post-tratamiento que reducen las emisiones son muy sensibles, por ejemplo, a la temperatura de los gases de escape, que cambia mucho si se conduce por ciudad o por autopista. Debemos asegurar un óptimo funcionamiento de todos los dispositivos en cualquier carretera, condiciones meteorológicas y tipos de conducción».

Las conclusiones del trabajo fueron presentadas en la Conferencia Europea de Resultados de Investigación en Transporte Terrestre de proyectos H2020 organizada por el área de Investigación e innovación de la Comisión Europea .