El diesel es un combustible muy utilizado, pero su combustión emite compuestos cancerígenos y nocivos para el medio ambiente.
Imagen: Itaro
Que es diesel
El diesel es un combustible utilizado en el transporte por carretera y marítimo de pasajeros y carga. En Brasil, el uso de motores diesel en vehículos livianos está prohibido por ley desde 1976, siendo utilizado en el país hoy solo en camiones, autobuses y vehículos de tracción 4 × 4 (que incluyen camionetas medianas, SUV y crossovers ).
El diesel es un aceite derivado del petróleo. En su composición hay átomos de carbono, hidrógeno y, en menores concentraciones, azufre, nitrógeno y oxígeno. El diesel es más denso (tiene una cadena de hidrocarburos más grande) y menos volátil que otros componentes del aceite, como la gasolina, lo que facilita su separación por destilación.
Comprenda cómo se separa el diésel del aceite en este breve video.
En el proceso de combustión, los motores diesel emiten gases y partículas que disminuyen la calidad del aire. Estas emisiones fueron clasificadas como cancerígenas para los humanos por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (Iarc), vinculada a la ONU. La agencia concluyó que la alta exposición a las emisiones de diesel causa cáncer de pulmón.
Por tener una cadena de hidrocarburos más grande, el diesel tiene mayor poder calorífico (genera más calor cuando se quema). Esto hace que los vehículos que utilizan combustible sean más económicos, es decir, consumen menos combustible por kilómetro recorrido. Sin embargo, esto no garantiza que contaminará menos el aire.
En los motores diésel, las mezclas de aire y combustible son menos homogéneas que en la gasolina. El diesel es un combustible menos volátil y su motor tiene la característica de funcionar por encendido espontáneo; ambas características hacen que sea difícil de mezclar. Esto significa que, en los motores diesel, para asegurar una combustión completa, debe haber un exceso de aire en la cámara de combustión. En ausencia de este exceso, se emiten hollín, monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos (HC), por combustión incompleta, y este motor contamina el medio ambiente siete veces más que la gasolina.
Los gases generados
Las emisiones de los motores diésel están compuestas por gases, vapores y partículas. Los gases y vapores constituyentes incluyen dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxidos nítricos, dióxido de nitrógeno, óxidos de azufre y varios hidrocarburos, algunos de los cuales son compuestos orgánicos volátiles. Estos contaminantes del aire aún pueden interactuar entre sí o someterse a fotólisis, formando contaminantes llamados secundarios, como el ozono, los nitratos de peroxiacetilo, entre otros.
Según un estudio, más del 95% de las partículas sólidas derivadas de los gases de escape de los motores diesel tienen un tamaño inferior a 1 micrómetro cúbico (μm³, una millonésima parte de un metro cúbico), lo que facilita su inhalación y penetración en los pulmones. El carbón elemental (un material particulado) genera el hollín negro de la foto de abajo.
Los materiales particulados inhalables y el ozono son agentes peligrosos que, en las grandes ciudades del mundo, representan el 40% y el 80%, respectivamente, de la quema de diesel por la flota de vehículos.
El NOx es uno de los compuestos emitidos en mayor concentración por los motores diesel. Los estudios de túneles muestran que estos motores producen cinco veces más NOx que los vehículos de gasolina y que los camiones son responsables de la mayor parte de las emisiones de partículas.
La concentración de azufre en el diesel también es motivo de preocupación. Según un estudio, si la concentración de azufre en el combustible es alta, las emisiones de gases contaminantes también serán elevadas, especialmente las de dióxido de azufre (SO2) y óxido sulfúrico (SO3), que causan daños a la salud humana. Ya en contacto con la humedad atmosférica, el SO2 genera ácido sulfúrico (H2SO4), que contribuye considerablemente a la formación de lluvia ácida, puede acidificar el suelo y el agua, perjudicando el desarrollo de pequeñas algas e insectos.
Riesgos de salud
El SOx y el NOx afectan el sistema respiratorio y provocan ataques de asma e irritación del tracto respiratorio a corto plazo y enfermedades cardiovasculares y respiratorias a largo plazo. El CO reduce la capacidad de transporte de oxígeno en la sangre y los materiales particulados provocan alergias respiratorias, además de transportar otros contaminantes, como metales pesados y compuestos orgánicos cancerígenos.
En 2002, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) publicó un informe que advirtió sobre los riesgos de la exposición prolongada a los vapores de aceite diesel. Según el informe, la inhalación prolongada de estos materiales particulados, así como los óxidos de azufre y nitrógeno, pueden causar cáncer en los seres humanos. En 2013, la Iarc concluyó que las emisiones de los motores diesel causan cáncer de pulmón y probablemente también cáncer de vejiga.
Según Paulo Saldiva, investigador del Laboratorio de Contaminación Atmosférica de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (FM-USP), entre los contaminantes, los más dañinos son las partículas. Según el investigador, estas partículas se acumulan en los alvéolos pulmonares, empeorando las enfermedades respiratorias, y entran al torrente sanguíneo, lo que puede afectar a otros órganos. En la ciudad de São Paulo, por ejemplo, se estima que por cada aumento de 10 microgramos por metro cúbico (µg / m³) en la concentración de material particulado inhalable en el aire (humo, hollín, etc.) hay un aumento de 1,5 % en hospitalizaciones por cardiopatía isquémica en ancianos y más del 4% por enfermedades pulmonares en niños y ancianos.
Control de emisión
Existen algunas medidas tomadas por el sector público que tienen como objetivo reducir la emisión de estos contaminantes a la atmósfera. Entre ellos, podemos mencionar la Inspección Ambiental de Vehículos y el Programa de Control de la Contaminación del Aire.
Inspección ambiental de vehículos
La Inspección Ambiental de Vehículos se creó con el objetivo de monitorear la emisión de contaminantes de los automóviles. Durante la inspección, se realizan pruebas en el sistema de escape para verificar los niveles de gases, contaminantes y ruido. Corresponde a los estados y municipios realizar la inspección.
Programa de control de la contaminación del aire (Proconve)
En 1986, el Consejo Nacional del Medio Ambiente (Conama) creó el Programa de Control de la Contaminación del Aire de los Vehículos Automotores (Proconve) con el objetivo de reducir y controlar la contaminación atmosférica por fuentes móviles (vehículos automotores). Luego, se establecieron plazos, límites máximos de emisión y requisitos tecnológicos para vehículos nacionales e importados.
Avances tecnológicos
Se han creado varias tecnologías para minimizar la generación de gases contaminantes por los automóviles. Colaboran para hacer que el combustible sea más limpio y para crear motores de bajas emisiones. Entre las existentes, merecen destacarse algunas:
Catalizadores y filtros de material particulado
Estas tecnologías han surgido para tratar y / o retener los gases de escape. El catalizador está compuesto por dos sustancias químicas (paladio y molibdeno), que reaccionan con los gases convirtiéndolos en vapor de agua, dióxido de carbono y nitrógeno (gases no tóxicos). Hay varios tipos de catalizadores. El filtro de material particulado tiene la función de filtrar algunos de los gases generados en la combustión en el motor. Por ley, desde 1983, todos los automóviles deben tener un catalizador. Sin embargo, todavía circulan vehículos diésel (como autobuses y camiones) sin buenos catalizadores, debido a la avanzada edad de la flota.
Inyección directa
Esta tecnología permite inyectar el combustible directamente en la cámara de combustión. Por lo tanto, la mezcla entre aire y combustible es menor y se salta el período de espera en el colector de admisión. En este tipo de motor, el combustible se inyecta en la parte más caliente de la cámara de combustión con menos aire. La forma en que el combustible se dispersa dentro de la cámara permite una combustión más regular y completa.
Esta opción de inyección directa, para motores diesel, se da desde la década de 1950. Antes, solo existía la inyección indirecta, en la que hay una precámara de combustión. Esta precámara está diseñada para asegurar que la mezcla entre el combustible y el aire comprimido se realice de la forma correcta.
La inyección directa aumenta el rendimiento del motor y reduce el consumo de combustible. Sin embargo, en el motor diesel puede producir más NOx como subproducto de la reacción. Algunos fabricantes de automóviles han estado tratando de solucionar este problema mediante medidas como la producción de catalizadores específicos, recirculación de gases de escape, entre otras medidas, que están encareciendo el precio del motor.
En el caso del fraude de Volkswagen -se hizo público la confirmación de que la empresa estaba adulterando pruebas de emisión de gases contaminantes de motores diésel-, las emisiones de óxido de nitrógeno fueron entre 10 y 40 veces superiores al límite establecido por la Environment (EPA) y los primeros 11 millones de automóviles confirmados que tenían el software fraudulento funcionando con un motor turbodiésel de inyección directa de 2.0 litros.
Diesel bajo en azufre
En 2012, la legislación ambiental y Proconve 07 obligaron al inicio del proceso de creación y uso de diesel con bajo contenido de azufre en su composición, diesel S10 y S50 - con 10 partes por millón (ppm) y 50 ppm de azufre respectivamente. - en el pais. En 20 años, el diesel en Brasil pasó de una composición de 13 mil ppm a la actual de 10 ppm. Esto, junto con las tecnologías de los motores, hace que los niveles de emisiones sean similares a los de Europa.
Una menor concentración de azufre en el combustible reduce la emisión de óxidos de azufre y también ayuda a reducir la emisión de otros contaminantes, como NOx y materiales particulados. Esto se debe a que el trióxido de azufre generado en el proceso de combustión puede formar ácido sulfúrico cuando se combina con agua. Este ácido corroe las partes metálicas del motor. En otras palabras, el azufre ataca los componentes del motor, como el catalizador, y como consecuencia hay una pérdida de eficiencia en este equipo.
La iniciativa para reducir el contenido de azufre es muy buena, pero hay que renovar la flota (en motores viejos no se da el efecto esperado), y, como se mencionó anteriormente, se debe hacer una inspección. Obtenga más información sobre los diésel S10 y S50 en Brasil.
