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Energía ecológica

Argentina puede plantearse un liderazgo en un aspecto cada vez más fundamental en la vida de las sociedades modernas: la calidad del medio ambiente.

Contaminantes generados por la combustión en motores vehiculares

Los principales contaminantes generados por la combustión en motores vehiculares son los óxidos de nitrógeno, los de azufre, el monóxido de carbono, el ozono y el material particulado.

Los Óxidos de Nitrógeno (NO y NO2) son contaminantes primarios del aire. La fuente principal de los NOx es la combustión de combustibles fósiles, en motores a explosión, plantas eléctricas y otros procesos industriales. Los óxidos de nitrógeno son precursores de la formación de ozono, que es el mayor componente del smog fotoquímico. Una parte de los óxidos de nitrógeno se transforma en nitratos y en ácido nítrico los que contribuyen a la lluvia ácida en áreas distantes a las de la fuente de emisión.
La formación de óxidos de nitrógeno (NOx) depende en algunos casos de la temperatura de la combustión, y en otros casos de la calidad y química de las moléculas de carbono en combustión.
En los humanos las concentraciones altas provocan broncoconstricción, tanto en individuos asmáticos como sanos. Muy elevadas concentraciones pueden producir edema y fibrosis pulmonar. Niveles elevados de NOx producen irritación ocular y aumento en la secreción lagrimal, generando dificultades de visión, especialmente en las personas que usan lentes de contacto.

Los Óxidos de Azufre (SOx) se producen por combustión de combustibles fósiles (carbón y petróleo) en motores, plantas generadoras de electricidad y procesos industriales
De la combustión de derivados del petróleo pesados (Fuel, Gasoil, etc.) proviene el 75% de las emisiones de óxido de azufre, el cual (SO2) tiene una importante capacidad para reaccionar con otros contaminantes y puede incluso causar nieblas sulfurosas. El destino de los óxidos sulfurosos es precipitar e incorporarse a la tierra y a los océanos. Cuando se encuentran en una atmósfera muy húmeda forman ácidos que atacan a los tejidos vivientes, ropa, piedra, cemento, mármol, etc.
Sus efectos sobre la salud humana producen broncoconstricción en los primeros minutos de exposición. Este efecto aumenta con el ejercicio físico, con la hiperventilación, con la obstrucción nasal, al respirar aire frío y seco y en personas con hiperreactividad bronquial y cáncer.

El Monóxido de Carbono (CO) es generado por la combustión incompleta de los combustibles en motores de explosión (el 90% del CO es de producción automotriz). Las concentraciones más altas se dan en los cruces de avenidas, túneles de tránsito, estacionamientos subterráneos y calles o carreteras bloqueadas por el tránsito (cuando el auto está regulando la emisión de CO es mayor). La concentración de CO en las áreas urbanas está en relación directa con la densidad del tráfico y las condiciones atmosféricas. La concentración de CO inhibe la capacidad de la sangre de absorber oxígeno, impidiendo la oxigenación de las células. Su efecto sobre las personas y animales afecta el funcionamiento de órganos fundamentales como el cerebro y el corazón, pudiendo en bajas concentraciones afectar el rendimiento psicomotriz, agravar enfermedades cardiovasculares, disminuir la agudeza visual, y causar fatiga, dolor de cabeza, sueño, etc. En cuanto al medio ambiente, la creciente concentración de CO es la responsable principal del efecto invernadero (calentamiento global de la atmósfera).

El Ozono (O3) provoca irritación en los ojos, nariz, garganta, mayores riesgos para asmáticos, niños y personas que practiquen ejercicios pesados.

El Material Particulado (PM10) es el único contaminante atmosférico que no tiene composición química definida, teniendo como componentes principales: polvo, hollín, plomo, sulfatos e hidrocarburos. Sus fuentes principales son los vehículos, los procesos industriales y la calefacción de residencias. Aproximadamente un 40 % del material particulado está compuesto por partículas de tamaño menor a 10 mm y el 70% de éste son emitidas por los motores diesel. Las partículas menores a 10 mm son las más peligrosas para la salud humana.

Emisiones Contaminantes Promedio (Base Nafta = 100)

Combustible

CO

HC

NOX

PbO

C6H6

Particulado

Nafta común

100

100

100

100

100

100

Nafta s/plomo

28

10

25

NO

50

NO

Gasoil

10

10

75

NO

50

>100

GLP

15

60

30

NO

8

NO

GNC

7

5

37

NO

8

NO

Fuente: 20 th. World Gas Conference Proceedings, Copenhagen 1997.

 

El GNC y la contaminación

  • Efectos sobre la contaminación local: Los gases de escape del GNC, están exentos de plomo, compuestos sulfurosos y partículas.El gas natural permite una oxidación más completa que la gasolina y el gasoil, debido a una cadena carbonada más corta, lo que reduce la emisión de CO y HC (Hidrocarburos) y partículas sólidas carbonadas. La reducción es mayor, cuanto más frío trabaje el motor. Las emisiones de HC, en un ciclo completo de circulación son menores debido al estado gaseoso del carburante y comburente y a que el arranque con motor frío se efectúa sin enriquecimiento de combustible. Además un porcentaje elevado (85-95%) de los hidrocarburos están compuestos por metano, sustancia considerada como no tóxica.

Las excelentes prestaciones en el caso de combustión con mezcla pobre permite su utilización para la reducción de efluentes, en particular el NOx.
En cuanto a emisiones de compuestos altamente nocivos tales como aldehídos, BTX (benceno, tolueno y xileno) e hidrocarburos aromáticos, que están considerados de alto riesgo en las grandes ciudades, el gas natural tiene un comportamiento sobradamente mejor que el diesel o la gasolina, dado que en su composición sólo se encuentran trazas de este tipo de compuestos. La carburación con GNC, no da lugar a evaporaciones ni a fugas, dadas sus características de sellado y presurización. 

  • Efectos sobre la contaminación regional: En materia de contaminación regional, el gas natural es el carburante con menor potencial de producción de ozono urbano, que se forma por reacción fotoquímica de los NOx y los VOC (compuestos orgánicos volátiles). La causa es la estabilidad química y poca densidad del metano respecto al aire. 
  • Efectos sobre la contaminación interregional: El gas natural es una alternativa muy interesante, debido a la insignificante emisión de partículas y a la nula emisión de SO2 que es el contaminante con mayor incidencia en la formación de la lluvia ácida.
  •  Efectos sobre la contaminación planetaria potencial: El gas natural tiene un comportamiento favorable en lo que se refiere a la emisión de CO2 ya que emite del orden del 30% menos que la nafta. En cuanto a la contribución al efecto invernadero del CH4 emitido por los motores a GNC, es de señalar que una unidad de peso de CH4 tiene mayor impacto que una unidad de peso equivalente de CO2. Sin embargo la contribución global de la combustión del gas natural, considerando el CO2 y los HC, es del 85% respecto a los productos derivados del petróleo.