Tecnologías: Innovación de tecnologías limpias para medidas de mitigación

Innovación de tecnologías limpias:

Gracias a la mayor disponibilidad de información mediante estudios científicos y evidencias que respaldan los riesgos causados por la contaminación atmosférica, tanto en salud como para el medio ambiente, somos cada vez más consciente de los desafíos que debemos enfrentar para mitigar el cambio climático. Las tecnologías limpias, soluciones científicas e ingenieriles que nos permiten mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero y promover un desarrollo sostenible, han sido clave en estos últimos años desde la producción y uso energías renovables hasta soluciones de transporte sostenible.

 

La tecnología actual para la reducción de emisiones en vehículos que utilizan Gasóleo (comúnmente llamado diésel) se muestran en el siguiente esquema:

Unidad de Control Electrónico (ECU) que corresponde a la computadora principal delvehículo, que se encarga de controlar parámetros de motor como los tiempos deencendido, inyección de combustible, monitoreo de aire de escape para determinarajustes de combustión y emisiones, entre otros.
Filtro de Partículas Diésel (DPF) cuya finalidad es capturar el material particuladosólido de los gases de escape, depositándolos en su estructura para posteriormenteproceder a oxidarlos dando como resultado CO2. El proceso de oxidación consiste enun mecanismo en donde el DPF quema periódicamente el material particuladoatrapado en el filtro, proceso conocido como regeneración.
Oxidación Catalítica Diésel (DOC) que por medio de metales que ayudan a lasreacciones de oxidación, proporcionan una elevada actividad para contaminantescomo CO, hidrocarburos no quemados, SO2 como oxidación no deseada ehidrocarburos líquidos (componentes de la fracción orgánica soluble (SOF)) que a suvez, este último da lugar a la reducción de las emisiones de MP.
Reducción Catalítica Selectiva (SCR) tiene como objetivo convertir los óxidos denitrógeno (NOX) en agua y nitrógeno. Este proceso se realiza mediante la aplicaciónde urea acuosa (CO(NH2)2), también conocida como DEF (Fluido de Escape Diésel),sobre un catalizador especial en donde la urea es administrada por un módulo que asu vez es controlada por la ECU. La mezcla desencadena una reacción química en elescape gracias al catalizador, convirtiendo así los óxidos de nitrógeno en nitrógeno,agua y pequeñas cantidades de dióxido de carbono. Químicamente, la urea sedescompone en dos moléculas de amoníaco (NH3) y una molécula de dióxido decarbono. Luego, en el convertidor catalítico SCR, el NH3 reacciona con el NOX paraformar nitrógeno molecular.

Las reacciones secundarias más importantes incluyen la formación de nitrato deamoníaco (NH4NO3), favorecido a temperaturas inferiores a 200°C, y la oxidacióncatalítica selectiva de amoníaco a temperaturas superiores a 400°C, resultando en laformación de nitrógeno. La reacción química de la urea en presencia de catalizador seexpone a continuación:

4𝑁𝑂+2(𝑁𝐻2)2𝐶𝑂+ 𝑂2→4𝑁2+4𝐻2𝑂+2𝐶𝑂2

Circulación de Gases de Escape (EGR) cuya finalidad es redirigir parte de los gases deescape a la línea de admisión de aire para que se combine con aire nuevo, así produciráuna combustión a menor temperatura y a su vez, gases a menor temperatura y reducirla formación de NOx. Es común que exista un sistema EGR de alta presión (EGR AP) ala salida de los gases de escape antes del Turbocompresor, dado que a baja carga delmotor el EGR AP es más efectivo, mientras que en altas cargas, se puede implementarun sistema EGR de baja presión (EGR BP) que complemente el sistema.