Diesel motor garbien kutsadura arazoak
Andoni Sagarna usurbildarra Industri Ingeniaria eta Euskaltzain osoa da; gai teknikoak lantzen ditu Iparrorratza blog-ean.
Egunotan, eta autoen isurketen inguruko afera hobeto ulertzeko, sarrera sorta bat argitaratu du diesel motorren inguruan. Guk ZUZEUra ekartzeko hautatu dugunaren aurretik, “Zertan datza Volkswagenen iruzurra” idatzi zuen, eta ondoren, “Zergatik kutsatzen dute gehiago diesel autoek kamioiek eta autobusek baino”.
Diesel motor garbien kutsadura arazoak
Atmosfera kutsatzen duten substantziak oso kaltegarriak dira osasunarentzat, partikulak batez ere. Nitrógeno dióxidoa (NO2) eta ozonoa (O3) oso toxikoak dira eta oso ondorio txarrak eragiten dituzte ekosisteman.
Horregatik, airearen kalitateari buruzko europar zuzentarauek mugak ezarri dizkiete aireak eduki ditzakeen substantzia kutsagarri horien balioei.
Airea kutsatzen duten substantziak
Alderdi batetik partikulak ditugu eta bestetik gasak. Partikulak horrela sailkatzen dira tamainaren arabera:
- PM10 10 ?m baino txikiagoak
- PM2,5 2,5 ?m baino txikiagoak. Hauen artean aipamen berezia merezi dute 0,01 eta 0,5 ?m arteko partikula ultraxeheak.
Badira partikula primario batzuk pneumatikoen, enbrageen, balazten eta errepidearen higaduragatik sortzen direnak, galtzadan jalkitzen direnak eta gero ibilgailuen trafikoak airean esekitzen dituenak. Errepideko garraioaren eraginez sortzen diren partikula primarioak batez ere partikula-irazkirik gabeko diesel motorrek isuritakoak dira. Diesel motorrak garai batean ibilgailu astunek bakarrik izaten zituzten baina ibilgailu partikularretara hedatu dira, CO2-aren isurketen eta erregai-kontsumoaren aldetik abantailak dituztelako. Diesel ibilgailuen partikula primarioen isurketa gehienak ibilgailu partikularrek, batez ere teknologiarik aurreratuenez ekipatuak ez diren ibilgailu zaharrenek sortuak dira.
Isurketei buruzko arauak
1997az geroztik isurketei buruzko europar arauek, Euro arauak deritzenek, substantzia kutsagarri primarioen isurketak mugatzen dituzte ibilgailu berrientzat. Arauak desberdinak dira ibilgailu astunentzat eta arinentzat. Oraintsu arte bi motetako nitrogeno oxidoen multzoa, NOx-en kopurua neurtzen zen. 2014ko urtarrilaren 1etik, ordea, ibilgailu astun berriek isurtzen dituzten bi oxido moten neurketak bananduta egin behar dira.
1997tik hona Euro arauak errespetatzen diren egiaztatzeko erabili izan den erabilera-zikloa ez da benetan adierazgarria, ibilgailuek errepideko eta kaleko funtzionamenduan dituzten isurketei dagokienez.
Ziklo horren izena New European Driving Cycle (NEDC) edo MVEG (Motor Vehicle Emissions Group) da. Ziklo hori turismoen isurketak eta erregaiaren kontsumoa neurtzeko pentsatua da, teorian Europan autoek izaten duten erabilera tipikoan oinarritua. Praktikan neurketa horrek ematen dituen balioak lortu ezinezkoak gertatzen dira.
Berez gasolinazko ibilgailuentzat pentsatua zen baina gero dieselentzat ere erabili da. Ziklo hori diseinatu zenean Europan erabiltzen ziren autoak arinagoak eta potentzia txikiagokoak ziren. Oraingo autoek askoz azelerazio handiagoak egiten dituzte, hau da denbora laburragoak 0tik 100 km/h-ra iristeko. Ziklo horrek, besteak beste diesel autoen NOx gasen isurketak gutxiesten ditu.
Orain beste proba bat ari dira diseinatzen, World Light Vehicles Test Procedure (WLTP) deiturikoa, ibilgailu arinentzat, direla turismoak direla ibilgailu komertzial arinak.
Isurketak murrizteko teknologiak Arauak gogortu ahala, substantzia kutsagarrien isurketak murrizteko teknologiak gero eta ibilgailu gehiagotan erabiltzen dira. Nolanahi ere, zaila da aldi berean diesel ibilgailuen partikulen isurketak eta NOx gasenak saihestea. Bi motetako substantzia kutsagarriak osatzea errekuntzaren kalitateak baldintzatzen du. Erregaia hobeto errez, partikulen isurketa murrizteak nitrogeno oxido gehiago isurtzea dakar, eta alderantziz, nitrogeno oxidoen isurketa murrizteak errekuntzaren kalitatea txartzea, eta, beraz, partikula gehiago isurtzea.Zenbait parametroren arabera alda daiteke bi fenomeno horien artean dagoen menpekotasuna, hala nola erregaiaren formulazioaren bitartez, motorraren diseinuaz, injekzioaren presioaz, iheseko gasen parte bat birzikularaziz eta hori guztia motorraren funtzionamendu-parametroak, batez ere injekzioarenak, zorrozki kontrolatuz.
Poto katalitikoei esker, 1990eko hamarkadaz geroztik asko murriztu dira gasolinazko motorren karbono monoxidoaren (CO) isurketak, hidrokarburoenak eta NOx-enak baina poto katalitikoak ez dira gai diesel motorren NOx-en isurketak murrizteko, motor horiek erregaia erretzeko duten moduagatik.Partikula-irazkiei dagokienez, 2000. urtean agertu ziren lehenbizikoak eta 2011z geroztik ezinbestekoak dira diesel ibilgailu arinek arauak beteko badituzte. Ordutik honako diesel ibilgailu berriek irazki itxiak dituzte. Irazki horiek diesel ibilgailuen 0,023 ?m baino handiagoak diren partikulen %95 pisuan eta %95 kopuruan jasotzeko gai dira.
Irazki itxi batzuk badira, katalizatuak esaten zaienak, NO2 gehiago isurtzea eragiten dutenak baina garatu dira dagoeneko arazo hori ez duten irazkiak ere.
Ibilgailu arinen NOx gasak tratatzeko bi sistema ari dira fabrikatzaileak aztertzen: SCR (Selective Catalytic Reduction), urea forman daramaten amoniakoarekin oxidoen erredukzioa lortzen dutenak, errekargatu behar izaten direnak, eta NOx tranpak.
Tranpa horiek adsortzioaz baliatzen dira. Adsorbatzaileak, zeolitak esate baterako, NO eta NO2 molekulak harrapatzen ditu belaki baten antzera. Tranpak asetzen denean, belaki bat urez asetzen den bezala, ezin du NOx gehiago adsorbatu. Horregatik zenbait sistema asmatu dira tranpa purgatzeko. Sistema horietako batek diesel erregaia erabiltzen du helburu horrekin. Erregaiak NOx askatzen du eta honek hidrokarburoekin erreakzionatzen du, ura eta nitrogenoa emanez. Hidrogenoa ere erabil daiteke baina arriskutsua eta metatzen zaila da.
AEBetako merkatuan 2008tik aurrera saldu diren Volkswagen Jetta TDI garbiak eta Volkswagen Tiguan-ak NOx tranpa erabiltzen dute hain zuzen.