Contaminación

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Voy a contarte algo que tú y yo ya sabemos, pero que normalmente solemos olvidar, probablemente porque ignorándolo nos preocupa menos y así no nos agobiamos tanto: los coches de gasolina y los coches de gasóleo (y en menor medida los de gas, pero también), de los que hay millones circulando por cada país, contaminan el aire. Y lo que es peor, esos gases que emanan por sus tubos de escape son cancerígenos y carcinógenos. Y no lo digo yo, lo dice la Organización Mundial de la Salud.

Toda la polución que generan es inherente al motor de combustión interna que los mueve. Dentro del motor se quema el combustible para generar movimiento que se transmite a las ruedas. Y fruto de esa combustión se producen diferentes gases de escape (y más cuando la combustión es incompleta). Es lo que hay.

De hecho esta forma de aprovechamiento de la energía es de lo más arcaico que conservamos hoy en día: en la prehistoria el hombre ya quemaba leña para calentar las cuevas que habitaba. De todos modos la tecnología avanza, y hay múltiples estrategias para reducir la contaminación que desprenden al aire los motores de combustión interna, de hecho un coche actual contamina muchísimo menos que uno de hace 40 años.

Los coches que queman combustibles generan gases contaminantes producto de la combustión. Es lo que hay.

Contaminar menos cuesta dinero

Te voy a contar otra cosa que también es muy probable que sepas: hacer que un coche con motor de combustión interna contamine menos cuesta dinero. Sí, cuesta dinero porque hay que invertir dinero en investigar y desarrollar nuevos motores con diseños, materiales y componentes que permitan mejorar su eficiencia, reducir su consumo y sobre todo reducir sus emisiones... o al menos post procesar estas emisiones, transformándolas en otros gases menos (o nada) nocivos, que finalmente se liberen por el tubo de escape del automóvil.

Y como todo esto cuesta dinero, en general los fabricantes intentan demorar en el tiempo el desarrollo, pero sobre todo la comercialización de motores y sistemas menos contaminantes. No sería justo no recordar que también hay algunas honrosas excepciones, con fabricantes que se arriesgan o bien con fabricantes que ofrecen una versión menos contaminante, o el sistema de anticontaminación como un extra opcional con sobreprecio.

Verás, no es cuestión de culpar y demonizar a los fabricantes de coches, es una cuestión de pura y dura competencia del mercado. Te lo explico.

Resulta que si para tener un coche que contamine menos tengo que recurrir a sistemas de inyección más complejos, a nuevos materiales de alta tecnología (con menor rozamiento interno, mayor resistencia a altas temperaturas y presiones, menor peso), a componentes que reduzcan las emisiones (compresor de gases de escape, recirculación de gases de escape) y a catalizadores y filtros varios en la línea de escape que eliminen la mayor parte de los contaminantes (catalizador, trampa de óxidos de nitrógeno, filtro antipartículas, reducción catalítica selectiva), el coche costará irremediablemente más, y habrá que venderlo por un precio más alto.

Y como hay muchas marcas de coches y mucha competencia, y el factor principal que prevalece en la compra de un coche sigue siendo el precio del mismo, si resulta que el modelo que yo fabrico cuesta más caro que el que fabricas tú (pongamos que el mío sale por 1.500 euros más), ¿cuál crees que será el modelo que se venderá más y mejor en el mercado?

Si para tener un coche de combustión menos contaminante, hay que venderlo más caro, se venderá peor

Pues el más barato, o sea, el tuyo. Así que yo, que me he gastado dinero en tener un coche menos contaminante, voy a tener problemas para llegar a fin de mes. Es verdad que hasta cierto punto se puede vender un producto haciendo valer el hecho de que sea menos contaminante, y algunos compradores lo aceptarán, pero la realidad es la que es, y la mayoría de los compradores se decidirán por el más barato. Así de dura es la vida.

Por esto es normal que los fabricantes de coches opten por aquello de o hacemos todos los fabricantes coches menos contaminantes, o ninguno. Y aquí es donde entra la legislación. Si hay una norma de obligado cumplimiento que obligue a todos los fabricantes a fabricar coches menos contaminantes si quieren seguir vendiéndolos en el mercado, entonces todos los fabricantes los harán, y estarán todos en igualdad de condiciones.

Humo Diesel Terrible

Un coche diésel viejo, sin filtro de partículas y con un mal mantenimiento, puede expulsar esa barbaridad de humo carcinógeno por el tubo de escape. Las normas anticontaminación intentan evitarlo

Las normas anticontaminación

Y así en Europa nacieron hace años los estándares de emisiones europeos para el transporte terrestre, un conjunto de directivas de la Unión Europea, de obligado cumplimiento en todos los países, que estipulan unos límites de emisiones para los diferentes gases de escape de los automóviles con motor de combustión interna. Son los conocidos como normas Euro.

Es muy probable que te suenen: la norma Euro 1 entró en vigor en el año 1993 y desde entonces cada varios años ha entrado en vigor la siguiente norma Euro, con límites a las emisiones cada vez más restrictivos, hasta la última norma que entrará en vigor dentro de unos días, la norma Euro 6.

La norma Euro 6 para coches y furgonetas entra en vigor en dos fases. La primera fue la fase de homologación. Desde el 1 de septiembre de 2014 todos los coches nuevos que se homologuen para vender en Europa tienen que cumplir esta norma. Sin embargo la segunda fase llega ahora: será el próximo 1 de septiembre de 2015 cuando todos los coches y furgonetas nuevos que se vendan y matriculen en Europa tengan que cumplirla.

San Francisco en Estados Unidos llevan años con coches diésel notablemente menos contaminantes que en Europa

La norma Euro 6 afecta tanto a coches de gasolina como a coches diésel, aunque hay un período transitorio de tres años para los coches con motor de gasolina de inyección directa con límites menos estrictos para las emisiones de partículas. ¿Por qué? Porque estos motores generan más partículas que los motores de gasolina convencionales, como se comprobó en pruebas del organismo de certificación alemán TÜV, y como reconocen los propios fabricantes de coches. Por eso se les da unos años para ir adaptándose a contaminar todavía menos.

Por cierto, si a estas alturas todavía crees que no son necesarias las normas anticontaminación, te contaré algo que te resultará muy interesante: en Estados Unidos (sobre todo el Estado de California) y en Japón, motivados por legislaciones muy estrictas, los fabricantes de automóviles empezaron a vender en 2008 coches de gasóleo Clean Diesel, con sistemas de reducción de la contaminación tan eficaces que algunos ingenieros llegaron a afirmar que del tubo de escape del coche salía un aire tan limpio como el de un quirófano.

Pues bien, los coches diésel "limpios" que se han vendido en esos dos países desde 2008, son básicamente los que se pondrán a la venta en Europa este septiembre, siete años más tarde. Como ciudadanos que respiramos todos el mismo aire de las ciudades, tal vez deberíamos preguntarnos por qué ha habido que esperar todo este tiempo en Europa los coches que ya tenían en otros países.

A Europa los coches diésel "limpios" llegan con unos 7 años de retraso con respecto a EE.UU. o Japón ¿Por qué?

Aire de Madrid con contaminación de óxidos de nitrógeno y partículas en suspensión.

¿Cuáles son los límites de Euro 6?

Pues bien, si eres de los que quieren conocer todos los datos, estos son los límites de emisiones para los coches que cumplen Euro 6. Hay que distinguir entre coches de gasolina y coches de gasóleo.

Pero antes de entrar en las cifras, conviene recordar qué efectos tiene cada gas.

El monóxido de carbono es un gas venenoso pues provoca la asfixia celular al no dejar que llegue oxígeno a través de la sangre.

Los hidrocarburos son nocivos para las vías respiratorias.

Los óxidos de nitrógeno son nocivos para la salud pues provocan problemas respiratorios, y reaccionan con otros compuestos para originar a su vez otros contaminantes atmosféricos.

Las partículas son nocivas para la salud, causan problemas respiratorios y cardiovasculares y a largo plazo y en altas concentraciones, producen cáncer. También producen cierto efecto invernadero.

Y ahora veamos los límites.

Motor de gasolina

CO (monóxido de carbono): 1,0 g/km

HC (total de hidrocarburos): 0,10 g/km

NOx (óxidos de nitrógeno): 0,060 g/km

HC + NOx (hidrocarburos y óxidos de nitrógeno): 0,160 g/km (aprox.)

PM (partículas en suspensión): 0,005 g/km

P (número de partículas): 6x10^11/km (6x10^12/km durante tres años para los de inyección directa)

Motor diésel

CO (monóxido de carbono): 0,50 g/km

HC (total de hidrocarburos): 0,09 g/km (aprox.)

NOx (óxidos de nitrógeno): 0,080 g/km

HC + NOx (hidrocarburos y óxidos de nitrógeno): 0,170 g/km

PM (partículas en suspensión): 0,005 g/km

P (número de partículas): 6x10^11/km

Como puedes ver, los límites máximos de emisiones tienden a igualarse bastante entre un motor de gasolina y un motor diésel. Obviamente siendo un máximo, después los coches, dependiendo de la marca, modelo y motor, pueden generar más o menos emisiones, sin superar el límite. Sería muy bueno que todos los fabricantes informaran detalladamente de todas las emisiones de cada uno de sus modelos y versiones, para que los consumidores pudiéramos comparar y decidir mejor.

También se puede observar que durante tres años (o sea, hasta septiembre de 2018), puede haber coches de gasolina de inyección directa que generen más partículas en número que los coches diésel.

Los límites máximos a la contaminación en los coches de gasolina y en los coches diésel casi se igualan (claro que no hay límite mínimo)

¿Qué pasa entonces con un coche diésel?

Tanto los motores de gasolina como los motores diésel se han tenido que adaptar y retocar para cumplir la nueva norma anticontaminación Euro 6, sin embargo en los coches diésel ha sido necesario recurrir a más elementos para cumplir con los nuevos límites de emisiones.

¿Por qué? Pues primero por la propia naturaleza del gasóleo como combustible, es decir, por su composición química, un poco más pesado, denso y menos refinado que la gasolina y que contiene más carbono. Y segundo por el funcionamiento de un motor de ciclo diésel, que lo hace a mayor presión. Debido a estas dos cosas un motor diésel genera en la combustión más partículas que un motor de gasolina (del orden de unas 20 veces más aproximadamente) y también más óxidos de nitrógeno.

Las primeras estrategias para reducir emisiones en los coches diésel fueron la recirculación de los gases de escape (EGR), que reduce las emisiones de óxidos de nitrógeno, y el convertidor catalítico de doble vía (un catalizador de oxidación, como también llevan los coches de gasolina), que neutraliza las emisiones de monóxido de carbono y de hidrocarburos, convirtiéndolos en dióxido de carbono y vapor de agua, gracias a los metales que contiene en su interior y la alta temperatura de funcionamiento.

Pero estos dos dispositivos ya no son suficientes. El límite para las partículas en Euro 6 es el mismo que se había establecido ya con la norma Euro 5. Así que desde enero de 2011 (venta de coches nuevos Euro 5) todos los coches diésel cuentan con un filtro de partículas.

Es un elemento en la línea de escape del motor, que hace de trampa para más del 99,5 % de las partículas sólidas en suspensión que hay en los gases de escape (el hollín o carbonilla que generan, y que se ve como humo negro saliendo del tubo de escape). Aun así no es infalible al 100 % y no puede retener todas las partículas más finas (menores en cantidad, pero muy nocivas). Los coches diésel Euro 6 siguen llevando igualmente filtro de partículas.

Es importante entender cómo funciona un filtro de partículas y que debe regenerarse periódicamente, y también es importante tener presentes sus inconvenientes, sobre todo para evitar rompederos de cabeza y averías (en los dos enlaces que tienes ahí puedes leer sendos artículos que escribimos en Motor pasión entrando más en detalle).

En principio hay dos tipos de filtros de partículas, los que usan aditivo y tienen una vida útil limitada (alrededor de los 160.000 km), y que deben sustituirse cuando llegue el momento, y los que no usan aditivo y se regeneran periódicamente, que si no falla la regeneración, deberían durar de por vida.

El filtro de partículas para los motores diésel retiene más del 99,5 % de las partículas, pero necesita regenerarse periódicamente o bien ser sustituido con los años (según el tipo)

Mb Bluetec

Según el motor, puede ser necesario juntar en la línea de escape un catalizador, una trampa NOX, un filtro de partículas y un catalizador SCR

Con la norma Euro 6 se han de reducir aún más las emisiones de óxidos de nitrógeno, y esto implica tener que recurrir, según sea el motor y el coche, a uno de estos dos dispositivos en la línea de escape:

Trampas NOX, un tipo especial de catalizador con metales como el platino, rodio y bario, que junto con un control del nivel de oxígeno en su interior, y alta temperatura, es capaz de neutralizar los óxidos de nitrógeno.

Catalizador SCR, para reducción catalítica selectiva. Es también un tipo especial de catalizador que emplea un aditivo de urea, que reacciona química con los gases para neutralizar los óxidos de nitrógeno. Este aditivo, entre otras marcas comerciales puede ser el conocido como AdBlue, que ya emplean desde hace unos años camiones y autobuses.

Una botella de rellenado de AdBlue

Estos dos elementos, si no falla la regeneración ni hay averías, deberían durar también de por vida. Eso sí, en el caso del catalizador SCR se requiere un depósito y una boca de rellenado adicionales al propio depósito de gasóleo, para ir rellenando ese compuesto de urea (AdBlue) que se va gastando (no es muy caro). En principio este depósito dura varios miles de kilómetros (aunque depende del coche y de la forma de conducir).

Así que con todo esto, se puede entender que con más componentes necesarios para filtrar los gases de escape, los coches diésel Euro 6 sean también algo más caros que los antiguos diésel que no llevaban estos componentes. Claro que gracias a ello, los coches diésel modernos serán los menos contaminantes de la historia, y estarán en niveles muy similares a los de un coche de gasolina.

La decisión de qué tipo de motorización elegir es una cuestión de gustos, pero también de necesidades (y de echar cuentas calculadora en mano): hay que pensar que un coche diésel, con un precio de compra en general superior al coche de gasolina equiparable, compensa sólo a quienes hagan muchos kilómetros al año, y sobre todo por autopista y carretera. Quien haga pocos kilómetros debería optar por un coche de gasolina.

Pero además hay otras opciones. Quien haga muchos kilómetros pero se mueva sobre todo por ciudad, y de vez en cuando haga viajes, puede optar por un coche híbrido de gasolina, mientras que quien haga muchos kilómetros por ciudad y no viaje con el coche, puede pensar en un coche eléctrico (que es el menos contaminante de todos, a nivel local y a nivel global, al menos en Europa de la manera en la que generamos la electricidad).

Los coches diésel modernos Euro 6 son algo más caros por la mayor complejidad del sistema de escape, pero son también los menos contaminantes de la historia