BIODIESEL Y OXIDOS DE NITROGENO

En una escena en la película de animación “Monstruos contra alienígenas” el presidente, reunido con su consejo, a punto está de pulsar el botón rojo de activación de los misiles nucleares en lugar del de la taza de café. Ambos botones son idénticos y están uno junto al otro. El presidente increpa a su ayudante: “¿Quién es el idiota que ha diseñado estos botones?”, el cual le responde: “usted, presidente”. El presidente, tras dudar unos segundos, replica: “Pues busque a un culpable y despídalo”. Esta escena se parece a lo que ha ocurrido recientemente, y muchas otras veces con anterioridad, durante los episodios de acumulación de contaminantes en las grandes ciudades. La administración, presionada para aportar alguna explicación, señala a los vehículos diesel como culpables de las emisiones, y en particular al consumo de biodiesel, argumentando que éste incrementa las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx). Y es cierto que los motores diesel emiten NOx, principalmente monóxido de nitrógeno que luego se oxida a NO₂, gas muy irritante. También es cierto que en la mayoría de los estudios experimentales se han medido incrementos de hasta el 10 % de emisiones de NOx cuando el motor se alimentó con biodiesel puro. Pero es necesario matizar varios puntos.

En primer lugar, las grandes ciudades no pueden soportar los niveles de tráfico actuales, ni por emisiones, ni por gasto energético, ni por tiempo perdido en atascos (con consecuencias económicas importantísimas), ni por ruido, ni por calidad de vida. Las principales medidas deberían, por tanto, dirigirse a potenciar el uso del transporte público o de la bicicleta, ya sea por la vía de la concienciación ciudadana o adoptando medidas restrictivas. Cualquier otra medida sería despreciable frente a éste tipo de acciones y por tanto, acusar a los motores o los combustibles no es sino desviar la atención de un problema mucho más grave, sobre el que la propia administración tiene la mayor responsabilidad. En segundo lugar, ni es correcto señalar a los motores diesel, ni lo es señalar al biodiesel. Los motores diesel son mucho más eficientes que los de gasolina, y no se puede afirmar que sus emisiones sean mayores. Si ninguno de ellos incorpora sistemas de postratamiento de los gases, los diesel emiten menos monóxido de carbono (gas muy venenoso), menos hidrocarburos (algunos de ellos cancerígenos), si bien es cierto que más NOx y más partículas sólidas. Si ambos incorporan sistemas de postratamiento (los vehículos nuevos están obligados) y éstos están bien controlados y mantenidos, los niveles de emisiones son muy bajos en los dos casos. Por tanto, el balance de peligrosidad es un empate, si bien en el balance de efecto invernadero (relacionado con el consumo de combustible) gana claramente el motor diesel.

En cuanto al biodiesel, está ampliamente demostrado que, consumido puro, tiene el potencial de reducir las emisiones de partículas drásticamente (hasta aproximadamente la mitad), y proporcionalmente si se usan mezclas. Sin embargo, este potencial puede aprovecharse, no solo para reducir emisiones de partículas sino, también para reducir NOx. ¿Cómo es posible? Porque en el ajuste fino de los parámetros del motor (avance de inyección, recirculación de gases), el diseñador tiene en su mano reducir emisiones de partículas a costa de aumentar las de NOx, o al revés. En la medida en que dicho ajuste tenga en cuenta la posibilidad de consumir biodiesel (hoy ya existen detectores de combustible) el ajuste puede optimizarse para la reducción de ambos contaminantes al mismo tiempo. Téngase en cuenta que la principal causa para el incremento de las emisiones de NOx mostradas en la literatura científica es tan sencilla como que se adelanta la inyección unas décimas de milisegundo, y eso puede corregirse fácilmente vía “software”. Por otra parte, las nuevas normativas de emisiones obligan a emitir niveles tan bajos de NOx y de partículas que el uso de catalizadores de reducción de NOx y/o de trampas de partículas ya se hace necesario para los nuevos vehículos. De nuevo aquí la estrategia de postratamiento puede combinarse con el ajuste del motor: una mayor producción interna de NOx aconseja incorporar catalizador mientras que una mayor formación de partículas aconseja trampa, que además debe ser regenerativa, es decir, debe incluir un sistema de autolimpieza para evitar la pérdida de eficiencia del motor o el colapso. Dicha regeneración es problemática porque consume combustible y puede diluir éste en el aceite lubricante. También aquí el biodiesel tiene ventaja, ya que la frecuencia necesaria de regeneración es muy inferior (al reducirse las emisiones de partículas) y además la regeneración requiere menos energía (al ser las partículas más reactivas).

En resumen, el motor y sus equipos asociados constituyen un complejo sistema muy inter-relacionado. Las ventajas del biodiesel (y las de otras alternativas de origen biológico, hoy en día en investigación) sobre un contaminante pueden convertirse en ventajas sobre otro en función del uso del vehículo. El biodiesel simplemente abre una puerta para que el diseñador pueda optimizar el motor en emisiones mucho más de lo que puede hacerlo con gasoil. Poco a poco, las medidas de promoción de los biocarburantes están obligando a los fabricantes de motores a mirar en esta dirección.

Y en cualquier caso, todo esto son pasitos pequeños frente a los pasos de gigante que la administración puede adoptar con medidas de educación ciudadana.

Magín Lapuerta

Universidad de Castilla-La Mancha

LES EMISSIONS

EL BIODIÈSEL AFAVOREIX UNA COMBUSTIÓ QUE REDUEIX EL SUTGE EMÈS A L’ATMOSFERA I PERMET CONSERVAR MÉS NET L’AIRE DE LES NOSTRES CIUTATS

El control de les emissions contaminants és el factor que governa el disseny dels motors dièsel moderns. Les emissions contaminants dels vehicles dièsel es poden classificar en emissions gasoses i emissions de partícules.

Referent a les partícules, es considera com a tal qualsevol matèria present als gasos de sortida que es trobi en estat líquid o sòlid en condicions ambientals. Es componen majoritàriament de sutge (xarxes carbonoses d’estructura cristal·lina) però a la seva superfície hi queden retinguts hidrocarburs. L’emissió de partícules constitueix un dels problemes mediambientals més grans atribuïts als motors dièsel.

Aquests són els canvis que s’han trobat en les emissions contaminants dels motors quan s’utilitza el biodièsel:

·         La majoria dels estudis duts a terme troben que els òxids de nitrogen (NOx), un dels contaminants principals dels motors dièsel, incrementen lleugerament quan es fa servir biodièsel pur al motor. N’hi ha prou en saber que l’increment de NOx no es deu tant a la composició i les característiques del biodièsel, com a la manera en què aquest afecta la injecció del combustible al motor, i que hi ha solucions tecnològiques per a neutralitzar aquest increment que, d’altra banda, és petit.

·         Les partícules que, tal com passa amb els NOx, disminueixen molt considerablement quan es fa servir biodièsel pur, o mescles a partir del 50%. A diferència dels NOx, la raó més important d’aquest descens notable sí que és la composició del biodièsel. El contingut que té en oxigen (l’11% del biodièsel és oxigen) i, en menor grau, l’absència de compostos aromàtics, afavoreixen una combustió més neta a l’interior del motor que es tradueix en menys sutge emès a l’atmosfera (i, per tant, menys fum negre), la qual cosa permet conservar més net l’aire de les nostres ciutats.

·         Hi ha pocs estudis que s’hagin centrat fins a ara en la mida de les partícules emeses usant biodièsel. En general, s’observa una reducció dràstica de la quantitat de partícules de mida gran amb biodièsel, però l’efecte sobre les més petites no queda tan clar.

·         Encara que menys importants que els anteriors a causa de la baixa concentració que presenten en l’escapament d’aquests motors, el monòxid de carboni (CO) i els hidrocarburs totals (THC) també han estat estudiats àmpliament. La conclusió és que l’efecte del biodièsel en ambdós contaminants és positiu, novament a causa del contingut en oxigen, aconseguint reduccions del 40%, en el cas del CO, i del 70%, en el dels THC.

·         L’emissió de compostos aromàtics i poliaromàtics, així com el caràcter tòxic dels gasos d’escapament és clarament inferior amb biodièsel. L’absència total d’aquests compostos en la composició del biodièsel és la raó per la qual descendeix la concentració als gasos d’escapament

COMPORTAMENT DEL BIODIÈSEL EN MOTORS

Institut Català de l’Energia

MOBILITAT SOSTENIBLE

Sentim aquests dies la controvèrsia entre la mobilitat a la zona urbana i la contaminació. La zona metropolitana està sotmesa a una pressió contaminant derivada del trànsit rodat que l’ofega, i aquesta situació s’agreuja quan les condicions climàtiques no afavoreixen la dispersió del material particulat que emeten els fums dels vehicles.

L’administració intenta posar solucions al problema, però aquest persisteix i ja s’albira la primera multa que la UE acabarà imposant a la ciutat de Barcelona per superar reiteradament els nivells de pol·lució ambiental tolerables.

I és que és curiós com de vegades ens costa sortir del bosc per poder veure els arbres. A Catalunya tenim una important producció de biodiesel de segona generació. Empreses catalanes, de vegades recolzades per la mateixa administració, que van decidir invertir en la producció d’energia neta. El biodiesel és un biocarburant fabricat a partir de residus que es revaloritzen energèticament en forma d’un combustible net i biodegradable. Entre moltes de les seves particularitats, n’hi ha una que el fa molt interessant: les seves emissions al ser emprat per un vehicle dièsel tenen entre un 60% i un 70% menys de material particulat. A més, recents estudis fets per universitats i entitats especialitzades demostren que altres contaminants com els NO_x no només no augmenten, si no que disminueixen lleugerament en relació al dièsel fòssil.

Per tot això, i per considerar que l’ús de biodiesel de segona generació ajuda a mitigar l’efecte hivernacle, ajuda a trencar la dependència energètica del país i genera llocs de treball locals en el camp del reciclatge de residus, ens preguntem...

... com és que encara no hi ha cap vehicle de l’administració que utilitzi biodiesel?

... com és que la nostra administració encara no ha apostat clarament per l’ús del biodiesel?

Mentrestant, a l’espera que els nostres dirigents surtin del bosc, continuarem venent el biodiesel de segona generació a altres països d’Europa que sí el valoren. 

                                                                                                                        

Jordi Vaquer

Director Tècnic Stocks del Vallès

                              

                                                                            

Raons per a recomanar el consum de biodièsel

   La principal raó per a recomanar l’ús del biodièsel és el seu caràcter renovable i, en conseqüència, el seu consum -en substitució del gasoil d’origen fòssil- contribueix a estalviar emissions netes de gasos amb efecte d’hivernacle. Ha de quedar clar, no obstant això, que aquest estalvi es manifesta sobre el cicle de vida complet del biodièsel.

   En consumir biodièsel es contribueix a un model energètic més sostenible que el que protagonitza el petroli, no només a causa de l’efecte hivernacle esmentat, sinó pel creixent ritme de consum de les reserves de petroli.

   Es contribueix igualment a la diversificació energètica, un fet que redueix riscos de falta de proveïment, multiplica les solucions davant les dificultats de subministrament i contribueix a reduir la concentració econòmica i de poder en un nombre reduït d’empreses o governs, evitant així violacions de la lliure competència i de preus abusius.

   Es contribueix a l’autoabastiment energètic, millorant la seguretat del subministrament i fent que la riquesa generada reverteixi sobre el país mateix, la qual cosa té com a conseqüència un benefici sobre la balança de pagaments (molt deficitària al nostre país, precisament per culpa de l’energia) i sobre la creació de llocs de treball.

   Es contribueix a millorar la qualitat de l’aire, atès que es redueixen les emissions tòxiques. Aquest argument és especialment atractiu per als ajuntaments, doncs l’ús del biodièsel en les seves flotes els proporciona un mitjà per a millorar la qualitat de l’aire de les seves ciutats.

   Es contribueix a fomentar i protegir l’activitat agrícola, dignificant aquest sector, millorant les condicions econòmiques en l’àmbit rural i evitant l’erosió de molts sòls agrícoles abandonats per les limitacions imposades als cultius alimentaris per la política agrària. Això pot contribuir, al seu torn, a equilibrar la distribució de població per la geografia del país.

   En la mesura que s’utilitzin matèries residuals (olis de cuina, greixos animals), es contribueix a revaloritzar i eliminar aquests residus i a evitar l’impacte que podrien provocar sobre aigües i sòls, a més d’embossar conductes i distorsionar el funcionament de les plantes de depuración d’aigües.

   Es contribueix a reduir el risc d’abocaments d’alt impacte ecològic sobre sòls o mars, tant perquè és més biodegradable comparat amb el petroli com perquè el model de producció distribuït geogràficament -que necessàriament va associat al biodièsel- redueix distàncies de distribució (reduint, de passada, costos i emissions de transport).

   Per a acabar, l’usuari particular pot consumir biodièsel amb la tranquil·litat que la qualitat i la sostenibilitat mediambiental i social del producte estan protegides per les normes europees corresponents i que, en la mesura que el biodièsel que consumeix compleixi aquestes normes, el seu vehicle no serà sotmès a perjudicis de funcionament habitual ni a riscos de comportament a llarg termini.

( Font: Comportament del biodièsel en motors. Generalitat de Catalunya. Institut Català d’Energia)