Vías para Actuar sobre el Impacto Ambiental producto de la explotación del vehículo Automotor
Enviado por Luis Guillermo Dipotet Mollinedo
- Resumen
- Métodos de búsqueda
- Introducción
- Desarrollo
- Tratamiento directo de los contaminantes
- Tratamiento de los productos de la Combustión
- Ruidos
- Conclusiones
- Bibliografía
Resumen
En este trabajo se estudian las formas de aumentar la eficiencia energética en la explotación de transporte automotor y disminuir la contaminación ambiental. El desarrollo acelerado de la crisis del petróleo ha estimulado notablemente esta temática. Las principales vías para incrementar la eficiencia energética están encaminadas hacia una explotación adecuada que tomará en cuenta: servicios técnicos, metodologías para la conducción eficiente, programas de renovación vehicular, cálculo y control de las índices de eficiencia energética, racionalización del transporte de mercancías, empleo del diagnóstico para evaluar la situación energética de las empresas y el uso de dispositivos para ahorrar combustible. Por otra parte habrá que hacer cambios tecnológicos en los nuevos vehículos con mejoras en las tecnologías convencionales; implementar los nuevos sistemas de propulsión basados en tecnologías de punta; promover las tecnologías más eficientes para instruir a los consumidores en decisiones sobre compra de vehículos; mejorar la capacidad vial, el flujo vehicular, los sistemas de tránsito en sentido general y mejorar los patrones de urbanización.
Con la aplicación de sistemas estrictos de regulación tecnológica y funcional, de inspección y vigilancia vial a los sistemas de transporte, con énfasis especial en las emisiones contaminantes de la atmósfera se lograra aumentar la eficiencia energética en el transporte automotor.
Está demostrado que la calidad del aire es afectada por el transporte automotor por contaminación tóxica, calentamiento global y ruidos, lo que influye sobre el hombre, animales, plantas, construcciones y provoca cambios climáticos y existen vías principales que pueden disminuir los impactos ambientales son: tratamiento directo de los contaminantes, incremento de la eficiencia energética, empleo de combustibles alternativos y nuevos tipos de propulsión de los vehículos.
Summary
In this work various forms are studied of how to increase the energy efficiency in the exploitation of automotive transport and how to decrease the environmental contamination. The rapid development of the petroleum crisis is stimulated notably in this thematic work. The main ways to increase the energy efficiency are guided toward the appropriate exploitation that will take into consideration: technical services, methodologies for efficient driving, vehicular renovation programs, calculation and control of energy efficiency indexes, rationalization for goods transport, employment of a diagnosis to evaluate the energy situation of companies and the way to save fuel. On the other hand it will be necessary to make technological changes in new vehicles with improvements to conventional technologies; implement new propulsion systems based on advanced technologies; promote the use of efficient technologies, instructing the consumers on decisions for purchase of vehicles; to improve the road capacity, the vehicular flow, the traffic systems in general sense and to improve the urbanization patterns.
With the application of strict technological systems and functional regulation, inspection and surveillance of road transport systems, with special emphasis on the polluting emissions to the atmosphere it is possible to increase the energy efficiency in the automotive transport.
It is demonstrated that the quality of the air is affected by automotive transport by toxic contamination, global heating and noises, with negative influences on human, animals, plants, constructions, causes climatic changes and the main ways that can decrease the environmental impacts are: direct treatment of the pollutants, increment of energy efficiency, employment of alternative fuels and new types of propulsion vehicles.
PALABRAS CLAVES:
Gestión, energética, ambiente, transporte, aire.
Administration, energetic, atmosphere, transport, air.
Métodos de búsqueda
Se utilizaron buscadores de Internet:
Los buscadores en Internet, son programas o aplicaciones que residen en un sitio o página web, los cuales, al ingresar palabras en sus recuadros de búsqueda, operan dentro de la base de datos del mismo buscador y recopilan todas las páginas que contengan información relevante y relacionada con lo que se busca. Las palabras que ingresamos en los recuadros para buscar se denominan en el medio "palabras clave", o "keywords" en inglés, por su importancia para obtener la información necesaria de la gran base de datos que maneja cada buscador.
El buscador del internet que utilicé para la confección de este trabajo final, fue el Motor de búsqueda de GLOOGE, este es un buscador tipo robot o araña, y es el más utilizado en la red de redes por su alta eficiencia y su versatilidad.
Si bien Google es el buscador más utilizado y recomendado, hay también otros como Bing de Microsoft, y en su tiempo tuvieron relevancia Yahoo! y Ask Jeeves.
Introducción
La energía, entendida como las fuentes energéticas ha representado en el transcurso de la historia de la humanidad, un elemento fundamental de desarrollo económico y tecnológico, así como fuente de conflicto y de cooperación social y cultural. En la actualidad, la energía es sostén de la actividad humana, permite cocinar nuestros alimentos, provee iluminación en nuestros hogares, hace transitar a nuestros sistemas de transporte, produce movimiento y calor para hacer trabajar a nuestras fábricas y permite funcionar los sistemas de información. [40]
El sistema energético está constituido por diversas cadenas que van desde la explotación de las fuentes primarias hasta el consumo final. Las llamadas fuentes primarias de energía son aquellas que no han sufrido un proceso de transformación y que se encuentran como tales en la naturaleza. Tal es el caso del petróleo, el gas natural, el carbón, la geotermia, el uranio, las caídas de agua, la biomasa (leña, desechos animales o residuos vegetales) y la energía solar.
Una vez que las fuentes de energía primaria son explotadas, existen diversos mecanismos de transformación. El petróleo crudo se transporta hasta las refinerías, en donde es transformado en energía secundaria como la gasolina, el diesel, el combustóleo, el gas licuado de petróleo, las querosinas o el combustible para aviones. El carbón puede ser utilizado como tal o transformado en coque en las plantas coquizadoras. El gas natural, en algunos casos, debe pasar por plantas endulzadoras antes de ir al consumidor final.
Las energías o energéticos secundarios, pueden ir directamente al consumidor final (industria, transporte, comercios, servicios y hogares) o pueden, al igual que algunas fuentes primarias, ser empleados para producir electricidad, vapor para distribución centralizada o pueden ser utilizados como materia prima para algunos procesos (como por ejemplo algunos hidrocarburos para la petroquímica).
Las fuentes energéticas primarias que sustentan el desarrollo moderno de la humanidad son las llamadas fuentes fósiles o no renovables: el carbón, el petróleo y el gas natural. En la actualidad, la humanidad utiliza en un día, la misma cantidad de fuentes energéticas fósiles que le tomó a la naturaleza cerca de un millón de años producirlas. Por si fuera poco, el consumo mundial de este tipo de energía se incrementó en este siglo, en cerca de mil 500 veces. [37]
El petróleo domina el mercado energético mundial. La energía que utiliza la humanidad, sin tomar en cuenta la leña u otros energéticos denominados no comerciales, depende en cerca de 40% del petróleo. El gas natural provee cerca del 24% de la energía primaria comercial y el carbón alrededor del 20%.
Hasta fines de los años sesenta, se asumía que el desarrollo implicaba, necesariamente, un incremento exponencial en la producción energética. Sin embargo, en el año de 1973, a partir del llamado embargo petrolero (algunos lo llaman choque petrolero o crisis del petróleo) de la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP). Este hecho impactó el uso de la energía en el mundo debido al incremento abrupto de los precios del petróleo y a la presentación de un nuevo dilema para muchos países: seguir incrementando la dependencia de sus economías a la importación de petróleo o replantear los patrones de consumo energético y generar recursos propios. [17]
Esta crisis generó un clima de temor en los países industrializados que derivó en la investigación, desarrollo y promoción de políticas de conservación y eficiencia, así como en la proliferación de alternativas energéticas (desde la nuclear hasta la solar). Después de una década, el efecto de estas políticas fue enorme. Para 1984 los países de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) tuvieron el mismo consumo de energía que en 1973, mientras que su producto interno bruto (PIB) creció en 28%. Esto significó una reducción del 22% en el consumo de energía por unidad de valor agregado.
Con la intervención acelerada de los recursos energéticos no renovables las reservas mundiales se agotan y se estima que en un futuro no muy lejano desaparezcan. Esto ha originando desequilibrios en los ecosistemas naturales en las etapas de exploración y explotación de grandes.
De otro lado se han generado efectos ambientales catastróficos en las concentraciones urbanas o industriales ocasionados por la combustión o quemado de formas primarias o secundarias de energía como la emisión de sustancias en concentraciones que la troposfera no puede diluir o amortiguar. Este deterioro ambiental por demás tiene un impacto negativo en la economía.
Actualmente, el conflicto entre la necesidad del desarrollo socioeconómico y la de sostener el ambiente, domina la discusión internacional. La amenaza del cambio climático global, de los efectos ambientales locales y regionales, de la desaparición de las reservas fósiles imponen un límite a las tendencias actuales del consumo de energía.
Se requiere un nuevo paradigma del uso de la energía, en donde la energía sea considerada como un medio para proveer servicios y no como un fin en sí misma. Es decir, concebir la demanda de energía a partir de las necesidades de su uso y no de la oferta agregada de la misma.
Frenar el deterioro ambiental no significa dejar de utilizar los recursos naturales, sino encontrar una mejor manera de aprovecharlos. Esta concepción se sustenta el hecho de que el ahorro de una unidad energética es mucho más barato que la producción de la misma, es decir, la eficiencia puede ser vista como un recurso energético. Por ello, el análisis de impacto ambiental debe ir acompañado de la investigación y desarrollo de ciencia y tecnología. Este desarrollo tecnológico posibilitará que, con los mismos recursos naturales, humanos y de capital, aumente la productividad.
Los equipos energéticos que más aceptación han tenido son los motores de combustión interna (MCI), a ellos corresponde más de un 80 % de la totalidad de la energía producida en el mundo. El impacto ambiental del MCI está estrechamente relacionado con el aumento vertiginoso de la cantidad de vehículos automotores que circulan en todo el mundo.
Por automóvil se entiende, cualquier vehículo mecánico autopropulsado diseñado para su uso en carreteras. El término se utiliza en un sentido más restringido para referirse a un vehículo de ese tipo con cuatro ruedas y pensado para transportar menos de ocho personas. Los vehículos para un mayor número de pasajeros se denominan autobuses o autocares, y los dedicados al transporte de mercancías se conocen como camiones. El término vehículo automotor engloba todos los anteriores, así como ciertos vehículos especializados de uso industrial y militar. [31]
La contaminación generada por el transporte por carretera ha pasado a ser uno de los problemas ambientales cuya solución más urge. El sector del transporte ha experimentado mejoras tecnológicas considerables, y los coches actuales son aproximadamente un 90% menos contaminantes de lo que eran hace 25 años. No obstante, es obvio que se debe hacer más para compensar la cantidad creciente de tránsito en las calles y carreteras de todo el mundo, produciendo vehículos de menor consumo y menores emisiones.
Entre las formas más importantes de acción del transporte automotor sobre el medio ambiente tenemos:
Agotamiento de materias primas no renovables consumidas durante el funcionamiento de los MCI. Consumo de oxígeno que contiene el aire atmosférico.
Emisión y contaminación de la atmósfera con gases tóxicos que perjudican al hombre, la flora y la fauna.
Emisión de sustancias que provocan el llamado efecto invernadero contribuyendo a la elevación de la temperatura de nuestro planeta.
Consumo de agua potable.
Emisión de altos niveles de ruido a la atmósfera que disminuye el rendimiento de los trabajadores y ocasiona molestias en sentido general. [40]
Para lograr el uso eficiente y racional del transporte automotor se aplican tecnologías de control de la contaminación para reducirlas directamente o mejorar el rendimiento del combustible, dado que cuanto menos combustible se queme, menos impurezas se liberan por otro lado hay que aprovechar lo antes posible todos los recursos renovables no contaminantes. Para alcanzar ambos objetivos existen varias tecnologías, incipientes o disponibles y ya en uso:
Tratamiento directo de los contaminantes para reducir las emisiones de los vehículos.
Aumentar la eficiencia energética para reducir el consumo de combustible
Uso de combustibles alternativos para sustituir los no renovables y los mas contaminantes.
Nuevos tipos de vehículos como la propulsión eléctrica.
Como el uso de combustibles está íntimamente ligado al nivel de ingresos de la población y al bienestar social que su utilización produce, la aplicación de las tecnologías sostenibles, tiene que ser gradual. Las sociedades no aceptan los cambios radicales que dañan su bienestar. Por ello, en el esfuerzo por sanear las atmósferas urbanas, no hay soluciones mágicas, ni instantáneas. El camino es la transformación progresiva de los medios productivos, sin afectar el bienestar que estos generan. Pero las acciones de prevención y control tampoco pueden esperar, porque el crecimiento de la población y de su bienestar incide en mayores consumos de combustibles y un uso más intensivo de tecnologías que, sin regulación ambiental, contribuirán a agravar el problema. Mientras mas tiempo se espera, mayores son los costos económicos y los daños sobre la salud que la población tendrá que asumir. La disyuntiva es clara, hay que decidir si se invierte en prevenir la contaminación o se gasta en tratar de recuperar la salud.
Se puede deducir la necesidad impostergable de trabajar con vistas a lograr un Desarrollo Sostenible en el Transporte Automotor sobre la base de la Investigación Científica. El presente trabajo abordarán de forma general los aspectos necesarios del tema en cuestión y su estructura se conforma atendiendo a los siguientes aspectos:
1. Impactos que ocasiona.
2. Contaminantes
3. Vías para detectar la Contaminación y su Magnitud
4. Vías para disminuir o solucionar el Impacto
5. Métodos y Procedimientos para Divulgar, Capacitar y Definir Políticas Medioambientales
que den cumplimiento a los objetivos que se tracen.
Desarrollo
Vías para Actuar sobre el Impacto Ambiental producto de la explotación del vehículo Automotor
Vivimos en un planeta misericordioso, con mecanismos complejos y eficientes que eliminan los contaminantes naturales. El proceso de putrefacción, la neblina marina y las erupciones volcánicas liberan más azufre que todas las plantas generadoras de energía, siderúrgicas e industrias. Los relámpagos crean óxidos de nitrógeno como los automóviles y los hornos industriales, y los árboles emiten hidrocarburos llamados terpenos.
Durante millones de años esas sustancias se han reciclado a través del ecosistema, cambiando de forma. Pasan a través de los tejidos de plantas y animales, se hunden en el océano, regresan al seno de la tierra y en una erupción o un terremoto vuelve a la superficie o la atmósfera para reiniciar el interminable ciclo. Un átomo de oxígeno lo completa cada 2 000 años.
Nuestro planeta no puede soportar los millones de toneladas de azufre adicionales que arrojamos cada año. Nuestras plantas que absorben los óxidos de nitrógeno (NOx) adicionales que generan los relámpagos miniatura dentro de los automotores no pueden absorberlas todas. Ni nuestra atmósfera las cargas extra de dióxido de carbono, metano y clorofluorocarbonos. Tal vez el planeta pueda adaptarse con el tiempo, siempre lo ha hecho, pero la sobrecarga de contaminantes aumenta cada día y si no la frenamos, esto podría ser irreversible y alterar la vida para siempre.
No sólo desde el punto de vista termodinámico (¡muy poca de la energía generada en la combustión del motor mueve el auto!) sino desde el punto de vista ambiental que, como vimos, es una caja que emite un cóctel de sustancias tóxicas que pueden envenenarnos y podrían contribuir a cambiar para siempre el equilibrio ecológico del planeta.
En el capitulo anterior se analizaron de forma general las Vías para Actuar sobre el Impacto Ambiental que ocasiona la explotación del Transporte Automotor en la actualidad Observamos un grupo de vías de solución comunes para ambos impactos, diferenciándose únicamente en el caso del tratamiento directo de los contaminantes inherente a la Contaminación Ambiental con el empleo de combustibles menos contaminantes que pueden ser renovables y como una segunda opción fósiles con dichas características.
Por supuesto en el caso del impacto por Agotamiento de combustibles fósiles la solución es la sustitución por combustibles de fuentes renovables.
A continuación se muestra un resumen de los aspectos abordados sobre los que se profundizara en el presente capitulo:
Tratamiento directo de los contaminantes
Se analizarán las formas de efectuar el tratamiento directo de los contaminantes atendiendo a la forma en que se produce la contaminación como son:
Emisión Evaporativa
Calidad del combustible
Tratamiento de los productos de la Combustión
Ruidos
Emisión Evaporativa
La evaporación del combustible en algunas partes del sistema motriz contribuyen a la emisión global de hidrocarburos en alrededor de 30% del total de las emisiones de COV de fuentes móviles. Cada vez se imponen regulaciones más estrictas a la emisión de los gases de la combustión vehícular, pero no a la emisión evaporativa, que se hará cada vez más importante. [44]
Las fugas de los equipos pueden representar una fuente importante de emisión de compuestos orgánicos volátiles. Un programa de inspección regular con dispositivos sencillos para la detección de fugas, junto con un rápido sistema de reparación y mantenimiento, puede reducir en gran medida esta fuente.
Con las tecnologías disponibles, trampas de carbón activado que absorben COV del tanque del combustible y unidades de recuperación de vapores en las estaciones de gasolina, se podría reducir la emisión evaporativa de 70 a 90%. La volatilidad de las gasolinas es el parámetro a controlar para reducirlas.
Calidad del combustible
Los reglamentos que controlan la calidad del combustible de los automóviles también han contribuido a una mayor eficiencia y menores emisiones. Por ejemplo, la eliminación gradual del plomo de las gasolinas, así como la reducción de sus contenidos de azufre, benceno, de olefinas, aromáticos y presión de vapor (para reducir su reactividad y contribución a la formación de ozono). En el diesel se trabaja el aumento del índice de cetano, así como la disminución del contenido de azufre y de aromáticos.
La transición de la gasolina con plomo a la gasolina sin plomo ha reducido extraordinariamente la cantidad de plomo en el aire ambiental. Para poder eliminar el plomo hay que sustituir los compuestos de éste por otras sustancias que tengan el mismo efecto antidetonante, al tiempo que hay que preparar los motores para que no precisen de sus efectos lubricantes.
Lo segundo corre por cuenta de los fabricantes, mientras que respecto a lo primero las petroleras han optado por sustituirlo por proporciones muchos mayores de ciertos hidrocarburos aromáticos, isoparafinas y compuestos oxigenados, cuyo exceso debe ser recirculado al motor y/o transformado en el catalizador. De esta manera, utilizando combustible sin plomo en un vehículo que no disponga de los dispositivos necesarios para ello, dicho exceso será emitido directamente a la atmósfera en forma de hidrocarburos sin quemar.
Considerando que dichos hidrocarburos aromáticos (benceno principalmente, tolueno y xileno), las isoparafinas y los compuestos oxigenados son claramente carcinogénicos, desde el punto de vista de la salud es más conveniente emplear gasolina con plomo que sin plomo en un vehículo no preparado para ésta.
La gasolina sin plomo (en la cual, a diferencia de la gasolina común, no se añade óxido de plomo para elevar las prestaciones del motor) ha sido un hito en la evolución tecnológica del combustible. Como el combustible con plomo daña severamente a los convertidores catalíticos, la introducción de gasolina sin plomo también representa la modificación más importante desde el punto de vista del control de emisiones. Reformulando la gasolina se puede reducir la cantidad de productos químicos complejos. Una compañía finlandesa ha lanzado un nuevo tipo de gasolina que contiene más oxígeno y menos compuestos aromáticos y que, según la compañía, reduce las emisiones hasta un 20%. No obstante, es más probable que los verdaderos beneficios para la protección del medio ambiente provengan del cambio de gasolina a otros combustibles sucedáneos, o a otras opciones de energía totalmente distintas. [12]
Tratamiento de los productos de la Combustión
Los métodos de reducción de la toxicidad y el humeado de los MCI pueden ser divididos en dos grupos: los constructivos y los explotativos. Entre los métodos constructivos podemos citar: la recirculación de los gases de escape y la neutralización de los mismos. Los dispositivos de post tratamiento de los gases de escape, como los convertidores catalíticos, se vienen utilizando desde hace algún tiempo.
Convertidor Catalítico
El Convertidor Catalítico es un accesorio que se ha incorporado al automóvil para abatir la concentración de algunos contaminantes producto de la combustión de la gasolina, a diferencia del mofle, sólo un silenciador, incorpora materiales cerámicos de alta tecnología a los cuales se les ha incorporado pequeñas cantidades de metales como platino, paladio y rodio que actúan como catalizadores, éstos son sustancias que aceleran o facilitan una reacción química, lo que implica menor consumo de energía. Muchos procesos químicos en los que se convierten moléculas de un tipo a otro emplean catalizadores, mas es la primera vez que el automóvil se beneficia de éstos.
Los convertidores catalíticos van intercalados entre el tubo de escape y el motor y su función es reducir a un mínimo las emisiones de monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno e hidrocarburos sin quemar. Según los expertos del sector, estos dispositivos de control de emisiones continuarán innovándose, y se está trabajando en convertidores catalíticos que pueden funcionar con combustibles, sensores, inyección y mandos del motor de especificación variable.
Sin embargo, estas mejoras tienen su precio. Según estimaciones del Banco Mundial, la instalación de convertidores catalíticos puede llegar a aumentar el precio de la gasolina unos 4 centavos de dólar por litro. En el caso de los vehículos Diesel, los dispositivos recientemente inventados para eliminar las partículas (el agente contaminante más importante de este tipo de motor), los óxidos de nitrógeno y el azufre tendrán costos similares.
Para la neutralización de los gases de escape desde hace años se habla de catalizadores de tres vías, de catalizadores de oxidación, de sondas Lambda o de válvulas ERG (exhaust gas recirculation).
Sensor o Sonda "Lambda".
El sensor que proporciona al sistema la capacidad de mantener la estequiometría es el sensor o sonda "Lambda". Se coloca atornillada en el colector de escape, suministra a la computadora información sobre el contenido de oxígeno de los gases residuales que se escapan de los cilindros. Esencialmente es una pila seca, ya que produce voltaje del potencial eléctrico entre dos sustancias, en este caso, el aire ambiental y el escape; cuanto más oxígeno hay en el escape (lo cual corresponde a una condición de mezcla pobre) menor será el potencial y el voltaje producido, pero cuando hay menos oxígeno (como en una mezcla rica) mayor será el potencial y el voltaje creado. [40]
El índice de aire y combustible "estequiométrico" (o sea, una relación aire a combustible por peso de 14.6:1) en los motores de encendido por chispa asegura que todo el combustible que entra en la cámara de combustión tenga la cantidad adecuada de oxígeno para combinarse logrando un quemado completo, reduciendo de esta manera las emisiones de HC (hidrocarburos) y de CO (monóxido de carbono). El convertidor catalítico de oxidación de doble vía puede limpiar una gran cantidad de HC y CO después de dejar los cilindros; un contaminante más difícil de eliminar son los NOx (óxidos de nitrógeno, un ingrediente del smog fotoquímico). Si bien la EGR realiza una tarea razonablemente buena en mantener baja la formación de NOx reduciendo las temperaturas máximas de combustión, no puede hacer lo suficiente para satisfacer los requisitos de algunos países. El convertidor catalítico de tres vías tiene una sección de oxidación que utiliza platino y paladio, más una sección de reducción que utiliza rodio para reducir los NOx a nitrógeno y oxígeno inocuos, sin embargo esta reacción de reducción sólo se puede mantener si hay una relación estequiométrica de aire y combustible.
Catalizador de tres Vías
El catalizador de tres vías se instala en la mayoría de los coches modernos acompañado de la sonda Lambda, mientras que en los motores Diesel para tractores y autos pesados el más empleado es el catalizador de oxidación. [56]
El convertidor catalítico capaz de reducir simultáneamente emisiones de hidrocarburos, CO y NOx, se empleó en México por primera vez en 1991. El platino y el rodio, por medio de reacciones de reducción abastecidas por el calor que portan los gases de combustión eliminan los átomos de oxígeno de las moléculas de NOx para formar nitrógeno y oxígeno; el platino y el paladio, con reacciones de oxidación (al convertidor catalítico se le inyecta aire con este fin) contribuyen a que los hidrocarburos y CO de los gases de escape se transformen en CO2 y H2O. Para que los convertidores catalíticos funcionen correctamente deben cumplir requisitos como:
• Un control preciso de la cantidad de mezcla hidrocarburo/aire que sólo se logra con los nuevos carburadores y sistemas de inyección de combustible. Tener un sensor de oxígeno en los gases de escape.
• Evitar los aditivos con plomo pues causan daños irreversibles al convertidor catalítico.
Figura 1. El convertidor catalítico trimodal.
En el caso que el convertidor este frío persiste un problema: al encenderse el motor tarda unos minutos en llegar a la temperatura óptima de operación. El catalizador es un sólido que acelera las reacciones de conversión de los gases nocivos en otros que lo son menos, mas para realizar esta operación debe alcanzar la temperatura en la cual es eficiente. Al poner en marcha un automóvil tras un periodo de un par de horas de no usarlo, los gases de emisión llegarán al catalizador que se encuentra a una temperatura más baja de la que requiere, y se considera que el tiempo que le lleva alcanzar su temperatura óptima hace que se produzcan más hidrocarburos nocivos de los que se generarán ya en marcha normal.
Entre 70 y 80% de hidrocarburos —otros que el metano—escapan a la conversión del catalizador en los dos minutos después de encender el auto. Si se acostumbra hacer viajes frecuentes y cortos en que el motor esté frío, se contaminará como si no tuviera convertidor catalítico. Por eso se piensa fabricar convertidores catalíticos que vayan más cerca del motor y aprovechar el calor generado de la combustión, así como dispositivos que se calientan rápidamente, mediante resistencias eléctricas, capaces de reducir las emisiones de NOx y CO (50% más) y las de hidrocarburos (85% más). En la siguiente tabla se muestran algunos resultados comparativos de los gases de emisión utilizando diferentes tecnologías. El tiempo de vida media de un convertidor catalítico es de unos 150 000 km, pero varía con el mantenimiento y la gasolina utilizada. [56]
Valores de los gases de emisión con varios controles técnicos para vehículos ligeros
Tabla 1. Valores de emisión de gases en el escape
Ruidos
Entre los procedimientos para disminuir el ruido de los MCI se encuentran:
Actuar sobre las fuentes perturbadoras (colocando silenciadores)
Debilitando la transmisión de las vibraciones acústicas desde la fuente de perturbación hacia la superficie que emiten ruido (colocando en el camino de propagación materiales que absorben la energía de las oscilaciones)
Encapsulando el motor y reduciendo la eficiencia de la emisión mediante elementos aislados exteriores de la estructura del MCI (empleando pantallas, cambiando la configuración de las piezas).
Una escala objetiva para determinar la intensidad sonora son los dB(A). Las emisiones sonoras de los automóviles y los tractores se miden durante el paso acelerado a una distancia de 7.5 m desde el centro del vehículo con la marcha más rápida. [40]
A continuación ofrecemos una comparación en cuanto a emisiones de ruidos entre diferentes fuentes para observar el desarrollo alcanzado por la firma de tractores alemana Fendt en la disminución de los niveles de ruido de sus tractores.
Tabla 2. Las emisiones de ruidos
Fuente de ruido | Niveles de emisión en dB(A) |
Auto de turismo de pasada | 70-77 |
Tractor Fendt de pasada | 77-85 |
Camión de pasada | 80-90 |
Discoteca | 90-110 |
Avión al despegar | 110-130 |
La firma productora de tractores Massey Ferguson ha logrado niveles sonoros de los más bajos: 74 dB(A) en carga y 70 dB(A) sin carga, según ensayo OCDE No. 7760, en la serie 3000-3100 y en la serie 6100 y 8100 alrededor de 72 dB(A).
Conclusiones
Está demostrado que la calidad del aire es afectada por el transporte automotor por contaminación tóxica, calentamiento global y ruidos, lo que influye sobre el hombre, animales, plantas, construcciones y provoca cambios climáticos.
Se obtuvo que las vías principales que pueden disminuir los impactos ambientales son: tratamiento directo de los contaminantes, incremento de la eficiencia energética, empleo de combustibles alternativos y nuevos tipos de propulsión de los vehículos.
Para incrementar la eficiencia energética es necesario tener una explotación adecuada, la que tomara en cuenta: servicios técnicos, metodologías para la conducción eficiente, programas de renovación vehicular, índices de eficiencia energética, racionalización del transporte de mercancías, empleo del diagnóstico para evaluar la situación energética de las empresas y el uso de dispositivos para ahorrar combustible.
Otros aspectos a tomar en cuenta para elevar la eficiencia energética son: cambios tecnológicos en los nuevos vehículos con mejoras en las tecnologías convencionales; implementación de nuevos sistemas de propulsión basados en tecnologías avanzadas; promover las tecnologías más eficientes para instruir al consumidor en decisiones sobre compra de vehículos, basadas en eficiencia energética; estudios y soluciones para mejorar la capacidad vial, el flujo vehicular y mejoramiento de sistemas de tránsito en sentido general; estudios y soluciones para mejorar los patrones de urbanización, sistemas estrictos de regulación tecnológica y funcional, de inspección y vigilancia vial a los sistemas de transporte, con énfasis especial en las emisiones contaminantes de la atmósfera.
El empleo de los combustibles alternativos en primera instancia los renovables disminuyen notablemente la contaminación del medio ambiente.
Los nuevos tipos de vehículos desarrollados como son: el hibrido eléctrico, el eléctrico, el diesel moderno y la celda de combustible incrementan la eficiencia energética y disminuyen el impacto ambiental
Bibliografía
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12 de Mayo de 2006
28. El futuro de Brasil en el campo de la eficiencia energética
http://www.conpet.gov.br/esp/noticia.php?id_noticia=3
29. El hidrogeno, Las Celdas De Combustible, Y La Realidad
http://www.motortrendenespanol.com/articulos/consumidor/e12_0408_hidrogeno/, 21 de Junio de 2006
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