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Gráfico: Tecnología diésel, amable con el coche, ¿y el ambiente?
Se apellidaba Diesel y se llamaba Rudolf. Pocos recuerdan su nombre, pero el apellido de este alemán se volvió clave en la historia de la ingeniería automotriz. Con el reciente escándalo de la compañía Volkswagen, que instaló un software que no medía correctamente las emisiones de sus modelos de motores diésel de cuatro cilindros 2009 a 2015, el famoso apellido vuelve a protagonizar el escenario bajo varias preguntas e historias que siguen tocando los terrenos de la ciencia.
La intención del inventor Diesel hace más de un siglo fue crear un motor de alto rendimiento térmico que funcionara mejor con un combustible alternativo a la gasolina. Finalmente su esfuerzo se coronó en 1893 con el llamado motor diésel y unos años después le dio vida con un aceite liviano, utilizado en las lámparas de la época.
Utilizado principalmente para vehículos de carga pesada, a partir de la década de los 70 su uso se amplía cuando inicia la transformación tecnológica de este tipo de motores que por esas fechas eran identificados como muy ruidosos y contaminantes.
Rogelio González Oropeza, Jefe del Departamento de Termofluidos de la División de Ingeniería Mecánica e Industrial de la Facultad de Ingeniería de la UNAM cuenta que hace 30 años, la máxima eficiencia de los motores diésel era de alrededor del 35%.
Hace una década se incrementó su eficiencia hasta un 50% y actualmente estos motores aunque no comerciales, sino en laboratorio, tienen hasta 65% de eficiencia.
Estas cifras se dan con los motores de combustión interna alternativos. Su efectividad en ascenso, según el especialista, tiene que ver por la injerencia de la electrónica y la informática en su desarrollo.
“Hoy en día los motores tienen sensores electrónicos, un sistema inteligente que dice cuando hay que inyectar combustible según la demanda específica de potencia”.
Es así que las nuevas tecnología de inyección de combustible en los motores, así como los sistemas de retención y disminución de contaminantes, vienen a solucionar gran parte de los problemas de las emisiones, sin embargo cada componente instalado de manera eficaz incrementa el precio de producción final del producto.
Parecería que la industria automotriz focaliza sus intentos por ser “verdes”, principalmente en campañas publicitarias. El ejemplo de Volkswagen pone en evidencia que los efectos reales de sus productos son relativos, pues sólo pueden ser medidos en determinados contextos y normas.
En Estados Unidos, la Agencia de Protección al Medio Ambiente de Estados Unidos (EPA) fue la encargada de dar la noticia, pero según explica González Oropeza, en México encontrar una falta de este tipo hubiera sido prácticamente imposible.
“La agencia en EU tiene laboratorios con gente especializada que trabaja e investiga sobre este tipo de casos. En México no hay un laboratorio que haga estos estudios. Lo que hace la PROFEPA para verificar que las compañías automotrices cumplan con la legislación ambiental es ir a sus instalaciones y presenciar las pruebas que hace la misma compañía. Es absurdo. En México jamás hubiéramos descubierto algo así”.
El combustible y su efecto
El hidrocarburo utilizado para el funcionamiento de estos vehículos es el diésel (gasóleo enEuropa). Este combustible también ha sufrido trasformaciones, principalmente a través de su proceso de refinación, que lo puede hacer menos contaminante. Los combustibles se catalogan por el número de cetano, un parámetro que indica que tan fácil puede quemarse y que tan refinado está.
El Doctor José Luz González Chávez, investigador del Departamento de Química Analítica de la Facultad de Química de la UNAM, señala que hay varios tipos de diésel que básicamente se subdividen en los utilizados en: industria automotriz, calefacción y usos agropecuarios. Según cifras del Instituto Mexicano d el Petróleo (IMP), 75% del diésel fabricado en nuestro país es consumido por la industria automotriz no sólo por vehículos pesados, sino de uso común.
“Obtener diésel del petróleo es más sencillo que el proceso de obtención de la gasolina. Para que la gasolina tenga un buen rendimiento, un octanaje adecuado, se necesitan compuestos de hidrocarburos no lineales. En el diésel son lineales, son compuestos de carbono-hidrogeno, unidos de manera lineal, como una cadena. En el caso de la gasolina son cadenas con muchos brazos, pero al final el diésel es más eficiente con respecto a la gasolina, alrededor de 12%”, explica.
No hay duda de que el diésel es más rendidor, pero la pregunta ahora es qué tan contaminante es con respecto a la gasolina. El experto señala que en cuanto a la generación de CO2 están muy parejos, pero mediante la evaluación de otros componentes empiezan a verse diferencias, pues el diésel genera más micropartículas que la gasolina.
“El contenido del combustible va a depender de las características propias del pozo petrolero de dónde sea extraído, es así que se busca hacer una eliminación parcial o total del azufre, dependiendo del tipo de petróleo y del proceso de refinación al que sea sometido”. Actualmente, la reducción del límite de azufre en el diesel a 0.05% es una tendencia mundial.
“En el diésel hay compuestos que llamamos parafinas y aromáticos. Es más tóxico el que trae más aromáticos, de hecho hay legislaciones en el mundo que marcan que su diésel debe tener como máximo 5% de éstos. El experto explica que los precios también varían por las condiciones y legislaciones de cada país. “Por ejemplo en Suiza consideran que el diésel contamina más que la gasolina, así que le cargan más impuestos y es más caro. En México cuestan casi lo mismo”.
El químico señala que el diésel va a seguir siendo utilizado por la industria automotriz, pues es más eficiente que la gasolina, además de que forma parte del proceso de fraccionamiento del petróleo para obtener sus variados recursos, así que incluso sería un desperdicio del producto no emplearlo.
La cuestión sería tener una reglamentación más estricta en cuanto a la medición de sus emisiones. “Desde el punto de vista científico todos los controles, tanto del motor como del combustible, son posibles, pero a veces la relación entre la industria y la ciencia no es tan sencilla”.
¿Un futuro menos contaminante?
Simón Martínez-Martínez, subdirector de estudios de posgrado de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León, señala que los biocombustibles son una alternativa viable y en evolución, ya que se ha demostrado que éstos ayudan a reducir la emisión de contaminantes, pues su estructura contiene una molécula de oxígeno adicional, que un combustible convencional no posee.
“Los biocombustibles están revolucionando. Se espera que en los próximos años se incremente su uso en los motores de combustión interna de gasolina (bioalcoholes) y diésel (biodiésel)”.
Por su parte el ingeniero Rogelio González Oropeza, señala que aunque los biocombustibles son una alternativa para mejorar las condiciones de los combustibles, por si solos no resuelven el problema.
“Forman parte de una pequeñísima contribución de toda la demanda de combustibles. Si en este momento se acabara el petróleo y se dependiera totalmente de ellos, todo quedaría parado, sin embargo se utilizan mezclados con el diésel, por ejemplo, para aminorar las cantidades de los contaminantes más peligrosos que son los hicrocarburos policíclicos, que se ha demostrado que son cancerígenos y causan mutaciones genéticas. Estos combustibles disminuyen un poco este efecto, pero apenas es un paliativo”.
Para González Oropeza la apuesta que conjuga funcionalidad con efectos menos fuertes al medio ambiente es el auto híbrido, que combina motor eléctrico con motor de combustión interna.
“El motor de combustión interna no tiene igual como generador de potencia y los híbridos tienen uno muy pequeño en comparación con los normales. Todo se rige por un sistema de control muy sofisticado que dicta en qué momento debe entrar a funcionar el motor eléctrico, el de combustión interna o ambos. Todos los desperdicios de energía de otro tipo de vehículos no suceden en este tipo de vehículos, por ejemplo la energía del frenado se recupera y se vuelve a proporcionar. Esto hace que tenga un incremento muy notable en su eficiencia y el impacto ambiental también es menor”. Sin embargo, sus costos actuales los hacen una alternativa más amigable con el medio ambiente pero poco amigable con el bolsillo.
“Algo muy importante al respecto en nuestro país es que se empiece a pensar en una legislación en la que se den bonos o incentivos a los autos menos contaminantes. Aunque un vehículo salga con niveles de emisiones bajos, si tiene un motor de un gran tamaño, va a contaminar más. Debe de legislarse sobre la cantidad de masa de contaminantes que se emiten a la atmósfera, no solamente con los niveles que se manejan ahora, que se miden por concentración”, señala el especialista subrayando la necesidad de tener un laboratorio de control de emisiones en México en con revisiones estrictas que no den oportunidad a maquillar cifras en ningún nivel.
kal
