Diesel motor garbien kutsadura-arazoak

Airearen kutsadura arazo larria da
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.
Ondorio txar horiek ekonomiari ere kalteak ekartzen dizkiote; osasun-sistemari sortzen dizkioten kostuak, besteak beste.
Horregatik, airearen kalitateari buruzko europar zuzentarauek mugak ezarri dizkiete aireak eduki ditzakeen substantzia kutsagarri horien balioei. 
Errepideetako trafikoa da airearen substantzia kutsagarri askoren iturburua. Horixe da partikulen eta NOx gasen jatorri nagusietako bat, batez ere hirietan.

Airea kutsatzen duten substantziak

Alderdi batetik partikulak ditugu eta bestetik gasak. Partikulak horrela sailkatzen dira tamainaren arabera:

  • PM10 10 μm baino txikiagoak
  • PM2,5 2,5 μm baino txikiagoak. Hauen artean aipamen berezia merezi dute 0,01 eta 0,5 μm arteko partikula ultraxeheak.
Ibilgailuen motorrek isurtzen dituzten partikulen artean bi motatakoak bereizten dira: primarioak eta sekundarioak. Partikula primarioak ihestututik irteten direnak dira. Osagai nagusia kedarra da. Hau, osasunarentzat kaltegarria izateaz aparte, berotegi efektuaren eragileetako bat da. Diesel motorrek kedarrez osaturiko partikula ultraxeheak igortzen dituzte atmosferara. Partikula sekundarioak ere ultraxeheak dira, kanpoko airean sortzen direnak, diesel motorrek eta gasolinazkoek  ihestutuetatik isurtzen dituzten gas aitzindarien ondorioz. Gas aitzindari nagusiak nitrogeno oxidoak eta erre gabeko hidrokarburu lurrunkorrak dira. NOx gasek nitrato amonikozko partikulak osatzen laguntzen dute eta hidrokarburu lurrunkorrek, berriz, aerosol organiko sekundarioak. Partikula sekundarioak ezin dira ibilgailuan irazi, kanpoan sortzen direlako, eta horregatik arazo konpongaitz bat sortzen dute. Gasolinazko motorrek aerosol organiko sekundarioak sortzen dituzte, batez ere zuzeneko injekzioaren teknologia erabiltzen dutenek.

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.


Gasolinazko motorrek isurtzen dituzten partikula primarioak motor motaren araberakoak izaten dira. Injekzioa erabiltzen dutenen artean bi motatakoak daude: zeharkako injekzioa erabiltzen dutenak eta zuzeneko injekzioa erabiltzen dutenak. Zeharkako injekzioan erregaia ez da zilindroan bertan injektatzen baizik eta aurrean dagoen ganbera batean eta zuzenekoan, aldiz, zilindroan bertan. Zeharkako injekzioa erabiltzen duten gasolinazko motorrek oso partikula gutxi isurtzen dituzte, partikula-irazkiz hornituriko diesel motorren antzera. Ostera, zuzeneko injekzioa erabiltzen duten gasolinazkoek aintzat hartzeko adinako partikula kopuruak isurtzeko joera dute. Horregatik, Europako Batzordeak 2011n zuzeneko injekzioa erabiltzen duten motorrek isurtzen dituzten partikulen kopuruak mugatzeko arau bat atera zuen. Horren ondorioz, gaur egun zuzeneko injekzioa erabiltzen duten gasolinazko motorrek ere partikula-irazkiz hornituriko diesel motorren pareko partikula-isurketak dituzte.
Erregaiaren errekuntzari dagokion NO2 nitrogeno oxidoa partez zuzenean ihestututik irteten da eta partez zeharka osatzen da atmosferan dagoen NO nitrogeno oxidotik abiatuz.  

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.

Euro arauak gogortzeak partikula-irazkien erabilera areagotzea ekarri du eta horrekin diesel ibilgailuen isurketak asko gutxitu dira. Orain indarrean dagoen Euro6b arauak muga bana ezarri die diesel ibilgailuei eta gasolizazkoei. Dieselek merkaturatu ahal izateko 80 mg/km NOx baino gehiago ezin dute isuri. Aurreko arauan 180 mg/km onartzen zitzaizkien. Gasolinazkoei, berriz, aurreko arauan onartzen zitzaizkien 60 mg/km-ak onartzen jarraitzen zaie.

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.

Bi fenomenoak hobeto kontrolatzeko, beharrezkoa da tratamendu aurreratuagoak erabiltzea: batetik partikula-irazkiak eta bestetik NOx gasak murrizteko katalizatzaileak.

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 μm 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.

Beste irazki batzuk irekiak dira. Horiek partikulen %30-%50 baizik ez dute jasotzen eta ez dira gai arauen eskakizunak betetzeko. 

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-ak askatzen ditu eta horiek hidrokarburoekin erreakzionatzen dute, 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.
.

Comments

Popular posts from this blog

Euskaltzaindiaren Hiztegia. Euskara txukun erabiltzen laguntzen duen tresna.

bozak, bozkak, bozketak, botoak

Kale-neurketak eta kaleko neurketak