El desarrollo de los motores diésel fue la solución para reducir emisiones contaminantes

Como parte de los esfuerzos mundiales por disminuir los efectos negativos de las emisiones de los motores se llevaron a cabo diversas acciones para el cuidado del medio ambiente, entre ellas el establecimiento de estándares máximos permisibles, programas de verificación vehicular y empleo de combustibles menos contaminantes.

No cabe duda de que una de las mejores invenciones del mundo moderno fue el motor diésel pues con él llegó una nueva manera de mover el mundo, sin embargo es innegable que trajo consigo  efectos adversos  al medio ambiente, uno de las más importantes es la emisión de gases contaminantes. “En las últimas décadas, el motor diésel ha evolucionado significativamente para cumplir con los estándares de emisiones reguladoras y, más recientemente, con los requisitos de ahorro de combustible y de gases de efecto invernadero. Inicialmente, las emisiones se redujeron mediante diversos enfoques de combustión, como la reducción de las temperaturas del colector de admisión, la temporización retardada y la recirculación de gases de escape. Desde finales de la década del 2000, para cumplir con límites de emisión aún más estrictos, los motores diésel se han integrado con tecnologías de postratamiento de gases de escape, como filtros de partículas y catalizadores de reducción de NOx. Las reducciones en las emisiones han sido acompañadas por una mayor eficiencia del motor y una mejor economía de combustible”, señalan en un estudio Hannu Jääskeläineny W. y Addy Majewski colaboradores de dieselnet.com. Los investigadores apuntan que a partir de la década de 1990 el motor diésel experimentó una fuerte evolución tecnológica pues adoptaron nuevas disposiciones en materia de eficiencia y control de emisiones.

Como parte de los esfuerzos mundiales por disminuir los efectos negativos de las emisiones de los motores se llevaron a cabo diversas acciones para el cuidado del medio ambiente, entre ellas el establecimiento de estándares máximos permisibles, programas de verificación vehicular y empleo de combustibles menos contaminantes.

En 1963 Estados Unidos promulgó la Ley de Aire Limpio (CAA) y para 1970 la Ley experimentó un cambio importante y como consecuencia de esta se creó en diciembre la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos que desde entonces es el organismo el que regula y vigila los límites máximos de emisiones contaminantes de los motores diésel, siendo el Estado de California el monitor de gases de efecto invernadero y el más estricto en cuanto a normativa. Hoy está vigente en México la EPA 07 y hacia 2020 EPA 10 solo admitirá diésel ultra bajo azufre de 15ppm.

A su vez Japón comenzó a regular las emisiones de los motores diésel en la década de 1970 con un enfoque en los NOx, CO y HC, con el objetivo de la eficiencia de combustible, sin embargo, los estándares japoneses se mantuvieron relajados durante la década de 1990 y fue hacia el nuevo milenio que se puntualizaron normas emisión muy estrictas para vehículos ligeros y pesados. “En el momento en que llegaron los estándares de emisiones de servicio pesado de 2005 (NOx = 2 g / kWh, PM = 0.027 g / kWh) era la regulación de emisiones diésel más estricta del mundo. A partir de 2009, estos límites se redujeron aún más a un nivel entre los requisitos de EE. UU. 2010 y Euro V, y los límites de 2016 son comparables en rigor con los estándares de EE. UU. 2010 y Euro VI”, según un informe de dieselnet.com.

Finalmente en Europa hacia el año 1988 se marcó un hito en el cuidado del medio ambiente pues entró en vigor en la Unión Europea la normativa Euro (0) para el control de emisiones contaminantes en vehículos diésel, 4 años más tarde la Norma Euro 1 entró en vigor y obligaba a reducir las emisiones tanto de vehículos a diésel como a gasolina que equiparon un catalizador cuya función era reducir y transformar los gases de combustión, el mecanismo utilizado fue nombrado REDOX (reducción-oxidación) donde los dióxidos de nitrógeno se convierten en moléculas de nitrógeno (reducción) y los hidrocarburos no quemados y el monóxido de carbono, se convierten en dióxido de carbono y agua (oxidación).

De 1992 a 2005 se imponen nuevas normativas, Euro II, III, IV; pero ya no bastaba el catalizador por lo que se recurrió a sistemas de sobre alimentación para los motores, con los turbocompresores que ofrecían más rendimiento en menos cilindrada y por ende menos consumo de combustible y menos emisiones.   

Ya para el 2009 se implementa la Euro V sobre todo para vehículos a diésel, aquí la Unión Europea exige a los fabricantes de los vehículos integrar un filtro antipartículas (FAP o DPF) donde quedan retenidas en un tipo panal de cerámica con poros muy finos, sin embargo, esto incrementa el consumo de combustible.

Actualmente en Europa Euro VI es la normativa vigente, aquí se recurre al AdBlue para los vehículos que equipan SCR para reducir emisiones de óxidos de nitrógeno de los gases de escape del motor a diésel.

Con el paso de los años, la evolución de la tecnología y la creciente urgencia por minimizar los contaminantes, los productores de motores han invertido fuertemente en la investigación y el desarrollo de nuevos componentes que no sólo sean eficientes y económicos, también que sean amigables con el medio ambiente y sobre todo costeables; hoy ya se plantea en cuál sería la siguiente revolución en materia normativa para emisiones de los motores diésel, conceptos como Euro VII ponen en la mesa que el diésel continuará siendo el combustible reinante en los siguientes años, al menos para un segmento de los automotores.

En este sentido en la edición 2018 de la IAA en Hannover, Alemania Cummins Inc. (NYSE: CMI) introdujo un concepto de sistema de control de emisiones capaz de minimizar las emisiones a niveles que antes se consideraban inviables, incluido un posible próximo nivel de regulaciones Euro VII previsto durante la próxima década, lo que representa el próximo salto en la evolución del motor diésel.   

“Este sistema innovador permite una mayor reducción de las emisiones de NOx y PM, al tiempo que mejora la eficiencia del combustible”, comentó Tim Proctor, Director Ejecutivo de Gestión de Productos e Innovación del Mercado de Cummins al presentar el concepto y añadió que tecnologías innovadoras en desarrollo por Cummins proponen reducir la fricción y las pérdidas parasitarias que continuarán haciendo que el motor diésel sea aún más productivo y eficiente en energía. “Además, el uso de herramientas de diseño mejoradas y materiales avanzados, como los compuestos, brindará oportunidades para reducir el peso de los componentes al tiempo que conserva la resistencia, mejorando aún más la productividad del vehículo”.

Fuentes:

Cummins.com y dieselnet.com