Reducción Catalítica Selectiva

Barómetro
sobre
Seguridad Vial y
Medio Ambiente
Reducción Catalítica Selectiva (SCR)
Julio 2014
Research
Julio 2014
Barómetro sobre Seguridad Vial y Medio Ambiente
INFORME SOBRE
LA PRESENCIA EN EL MERCADO ESPAÑOL DEL SISTEMA DE REDUCCIÓN
CATALÍTICA SELECTIVA
El continuo crecimiento de la demanda de movilidad, asociado a los mercados más
globalizados y a la evolución de las rentas, nivel de desarrollo y estilos de vida, plantea
escenarios a futuro en los que el transporte por carretera seguirá siendo el vector
dinamizador prioritario.
En este contexto, el trinomio transporte sostenible,
eficiente y seguro, crecimiento económico y
progreso social, se configura como una de las líneas
prioritarias y compromisos políticos y de la industria
de automoción.
Bajo esta perspectiva, desde principios de la
década de los 70, el marco reglamentario europeo
y la tecnología incorporada en los vehículos, han
venido evolucionando de la mano para la reducción del impacto ambiental en aras de
una mejora de la eficiencia energética y de la calidad del aire de las ciudades.
En este contexto de evolución tecnológica y regulatoria, los sistemas de propulsión
predominantes en los vehículos, pasarán, sin duda, por una etapa de motores mejorados
de combustión interna con combustibles fósiles o alternativos, para combinarse a futuro
con otros vectores energéticos como la electricidad y el hidrógeno.
1
Los retos tecnológicos de la movilidad sostenible y eficiente
La búsqueda de una movilidad sostenible y eficiente requiere la acción coordinada de los
distintos agentes involucrados, sector de automoción, administración y usuario final, con el
objetivo de afrontar el reto a través de una aproximación integrada.
Desde esta óptica, el desarrollo tecnológico de los sistemas de propulsión de los
automóviles, ha venido evolucionando de manera acompasada entre el establecimiento
de un marco regulatorio muy estricto y el esfuerzo de los fabricantes de automóviles y
componentes para la reducción del impacto ambiental y la mejora de la eficiencia de los
vehículos.
Sobre esta base, parece demostrado que en las próximas dos décadas, el motor térmico de
combustión seguirá siendo la tecnología de propulsión más importante del vehículo, ya que
sus alternativas, como la propulsión eléctrica o el hidrógeno, aún necesitarán años de
investigación para ser económicamente viables en los grandes mercados y grandes
inversiones para el despliegue de la infraestructura necesaria.
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En particular y gracias a la innovación tecnológica, el motor diésel de combustión, presenta
un gran potencial a futuro, pues será capaz de combinar sus ya probados beneficios sobre
el consumo, con importantes reducciones de las emisiones contaminantes, hasta límites
similares a los motores gasolina.
El marco reglamentario de emisiones de los vehículos ha evolucionado hacia límites
muy estrictos.
La preocupación sobre la calidad del aire de las ciudades y
la contaminación transfronteriza, ha dado lugar a la
creación de un entorno regulatorio que viene
evolucionando siguiendo una tendencia asintótica desde
los años 70 hasta la fecha, estableciendo límites muy
estrictos para las emisiones de contaminantes de los
vehículos ligeros y pesados: hidrocarburos, monóxido de
carbono, partículas y óxidos de nitrógeno (NOx).
Con la aplicación de la
normativa Euro 6, los
motores diésel
alcanzarán límites de
emisiones equivalentes a
los de un motor gasolina
Evolución Marco Reglamentario de Emisiones
Motores Ligeros y Pesados
Límites emisiones Motores Ligeros
Límites emisiones Motores Pesados
Nota: Las fechas indicadas hacen referencia a la aplicación del marco reglamentario para la matriculación de vehículos nuevos.
Elaboración:
Las emisiones de óxidos de nitrógeno1 de los motores diésel se han reducido en un
98-99% en los últimos 20 años.
Los procesos de combustión optimizada y los filtros de partículas han disminuido las
emisiones de partículas en un 99% desde 1990, es decir, los motores diésel de hoy
casi no emiten partículas de escape.
Con la aplicación de la normativa Euro 6 los motores
diésel y gasolina serán prácticamente equivalentes en
términos de emisiones de NOx
1
Se considera que los óxidos de nitrógeno (NOx) son perjudiciales para el medio ambiente, contribuyendo a la creación de
polución urbana.
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Presencia del SCR en el mercado y parque de turismos
2.1
El SCR en los turismos diésel nuevos
La incorporación del SCR, también denominado por Bosch Denoxtronic, en los turismos
diésel hace su aparición a finales de la década pasada y prácticamente de manera
testimonial, estando presente en el año 2009 en poco más de 2.000 vehículos.
En la actualidad el 2.2% de los turismos diésel nuevos matriculados llevan SCR,
alcanzándose cuotas superiores al 25% en algunas marcas pioneras en la implementación
del SCR.
La penetración de esta tecnología en el mercado se incrementará notablemente para los
motores medianos y grandes, a partir de septiembre de 2015, con la entrada en vigor para
nuevas matrículas de las especificaciones técnicas establecidas en la normativa Euro 6. Los
motores más pequeños podrán cumplir con la nueva normativa sin la tecnología SCR.
Una pequeña proporción de los turismos diésel actuales disponen
de un sistema de reducción catalítica selectiva
Presencia del Sistema de Reducción Catalítica Selectiva
Turismos diésel matriculados
Ene-Ago
Ene-Jun
Elaboración:
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Como ocurrió con la incorporación del filtro de partículas en los turismos diésel, la
respuesta a esta lenta intensidad de introducción del SCR y consecuentemente muy
prolongada en el tiempo, obedece al comportamiento esperado de un equipamiento
vehicular de elevado y complejo desarrollo tecnológico y por consiguiente de su coste
económico.
Además, a diferencia de otros equipamientos, en particular los de seguridad, que suelen
introducirse en el mercado como opcional, los sistemas diseñados para cumplir con
parámetros medioambientales están disponibles de serie casi desde su aparición en el
parque. Un factor que contribuye a este hecho es que los usuarios aprecian beneficios
directos individuales en cuestiones relacionadas con la seguridad vial, mientras que los
efectos medioambientales no se perciben a corto plazo con tanta claridad. Por este
motivo, los equipamientos de seguridad pueden ofertarse en opción, es decir, a
elección del consumidor y con coste adicional, mientras que los sistemas
medioambientales sólo terminan por implantarse si se ofrecen de serie.
2.2
Presencia del SCR por canales, segmentos y CC.AA.
Como consecuencia de la todavía escasa presencia del SCR en los turismos diésel, los
análisis cuantitativos en términos de presencia territorial, canales de compra y
segmentos de mercado no son extrapolables desde el punto de vista muestral. No
obstante, se indican a continuación los principales resultados:
Presencia del SCR por Canales y Segmentos
Turismos diésel matriculados
(Ene- Jun)
Segmento
% s/seg.
Mini
0,0
Pequeño
0,0
Compacto
0,6
Medio
4,4
Lujo
23,1
Monovolumen
2,3
Todo Terreno
3,4
Total
2,2
3,9%
32,6%
63,5%
ALQUILADOR
EMPRESA
PARTICULAR
Elaboración:
Se observa una incorporación mayoritariamente en el canal de empresas y en las
gamas altas de vehículos.
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En términos de motorización, destaca una mayor penetración en las cilindradas y
potencias más altas: el 97% tiene una cilindrada igual o superior a los 2.000 cc y el
77% supera los 150 CV.
El SCR está presente en al menos una docena de marcas y alrededor de
medio centenar de modelos.
Presencia del SCR por CC.AA.
Turismos diésel matriculados
(Ene- Jun)
6%
5%
4,3%
4%
3%
Total Nacional
2,2%
2%
1,2%
1%
0%
C.MAN RIOJA
MUR
ARAG
CAT
C.LEÓN GALIC P.VAS
MAD
ASTUR
NAV ANDAL CE-ML CANT
C.VAL
EXTR
CAN
BAL
Elaboración:
C. LA MANCHA
LA RIOJA
4,3
3,1
GALICIA
P. VASCO
2,2
2,2
CEUTA-MELILLA
CANTABRIA
1,9
1,8
MURCIA
2,8
MADRID
2,1
C. VALENCIANA
1,7
ARAGÓN
2,6
ASTURIAS
2,1
EXTREMADURA
1,7
CATALUÑA
C. LEÓN
2,6
2,3
NAVARRA
ANDALUCÍA
1,9
1,9
CANARIAS
BALEARES
1,5
1,2
Como ocurriera en el comportamiento en la introducción de la mayoría de los
equipamientos de los vehículos, en el análisis territorial las comunidades insulares
destacan por la inferior introducción de esta tecnología en su parque automovilístico,
probablemente por la mayor representatividad del mercado de vehículos de alquiler,
en muchas ocasiones pertenecientes a los segmentos inferiores y al mismo tiempo
dotados de niveles de equipamiento más básicos.
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2.3
La evolución del parque de turismos diésel en España
En el parque actual de turismos diésel aproximadamente 20.000 vehículos equipan SCR,
lo que representa un 0,2% del parque diésel, aspecto por el cual el análisis de la
disponibilidad del SCR en el parque no resulta representativo.
La motorización diésel, implantada inicialmente sólo en vehículos industriales, inició su
desarrollo en el mercado de turismos a consecuencia de la crisis del petróleo de 1973.
Desde entonces la venta de turismos diésel ha aumentado progresivamente hasta las
cuotas actuales de mercado, que en España alcanzan en torno al 70% de los turismos
matriculados, con cierta tendencia a estabilizarse en los años más recientes.
Evolución mercado diésel en España
% sobre total de matriculaciones
de turismos y todoterrenos
(Ene-Jun)
Elaboración:
La cuota actual del Parque diésel se sitúa en torno al 59%, mostrando la siguiente
evolución en los últimos años:
Parque de turismos diésel en España
Número de vehículos y % sobre resto de motorizaciones
turismos y todoterrenos
Miles de vehículos
14.000
12.000
13.092
11.234
13.230
59,2%
58,4%
10.000
52,3%
8.000
6.000
4.000
2.000
0
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Elaboración
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Resumen
Las crisis económica actual está reduciendo ligeramente la cuota de ventas de turismos diésel,
debido, entre otras razones, a una significativa disminución del diferencial de precio entre la gasolina
y el gasóleo, así como el aumento de las ventas de los segmentos más bajos del mercado, Ay B,
terminando así con un crecimiento paulatino mantenido casi de forma constante durante las últimas
3 décadas. No obstante, los turismos diésel, debido a sus menores consumos y emisiones de CO2,
siguen siendo una alternativa eficiente y suponen todavía más de 2/3 de las matriculaciones y casi el
60% del Parque circulante en España (más de 13 millones de vehículos).
El Parque español de vehículos diésel* siempre ha mantenido una edad promedio
inferior que el conjunto del Parque, debido a su mayor cuota de vehículos nuevos desde
hace más de una década. No obstante, el parque diésel también ha sufrido un
envejecimiento muy notable desde el inicio de la crisis económica, alcanzando casi los
11 años de antigüedad media, sensiblemente menor que los 12 años de antigüedad
media del parque completo, de acuerdo a las previsiones de 2014.
Parque total vehículos diésel en España*
Evolución de la edad promedio
12
10,8
11
10,3
9,7
10
9,1
8,5
9
8
8,0
7,1
7,5
7
6
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
PREVISIÓN
* Se incluyen turismos, todoterreno, comerciales
ligeros, vehículos industriales pesados y autobuses
Elaboración:
La antigüedad media del Parque diésel muestra un ritmo de envejecimiento de 6 meses
por año transcurrido entre 2007 y 2010, que ha aumentado en los 2 últimos años hasta
más de 7 meses de envejecimiento medio por cada año transcurrido.
La escasa renovación del parque, causante de este acelerado nivel de
envejecimiento, provoca entre otras consecuencias, una fuerte ralentización
en la mejora de sus de prestaciones medioambientales globales.
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Una comparativa básica entre un turismo diésel Euro 6 y Euro 3 muestra resultados muy
relevantes:
2002
2014 (SRC)
2002/2014 (SCR)
Emisiones Partículas (g/km)
0,05
0,005
↓ 90,0%
Emisiones CO2 (g/km)
153,4
135
↓ 11,9%
Emisiones NOx (g/km)
0,5
0,08
↓ 84,0%
Consumo combinado (L/100 km)
5,8
5.1
↓ 12,1%
2258
↑ 15.8,5%
Cilindrada
(cm3)
1950
Elaboración:
Emisión de partículas y NOx: Valores según normativa
vigente en el año correspondiente.
Emisiones de CO2, consumo y cilindrara: Valores medios a
partir de todas las matriculaciones registradas en el año
correspondiente.
El compromiso de la industria del automóvil en su conjunto por fabricar coches cada vez
más respetuosos con el medio ambiente queda reflejado en esta breve comparativa
entre un vehículo actual y otro de más de 10 años. Todos los valores de emisiones se han
reducido de forma notable, con especial relevancia en el caso de las partículas y los
óxidos de nitrógeno, cuya emisión ha disminuido hasta valores insignificantes, por efecto
del filtro de partículas.
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Presencia del SCR en mercado y parque de vehículos industriales
El mercado de vehículos comerciales e industriales comprende un amplio abanico de tipos
de vehículo claramente distinguibles, entre otros, por dos aspectos:
Tipo de carrocería, en función de su utilización para sólo pasajeros, sólo transporte de
carga o de pasajeros y carga.
Peso máximo del vehículo, distinguiéndose varias segmentaciones por tramos de peso
asociados a las necesidades comerciales/profesionales.
En este sentido y desde una perspectiva general, pueden distinguirse varios tipos de
vehículos, denominados generalmente como derivados de turismos, furgones y furgonetas
comerciales, vehículos pick-up, vehículos ligeros y pesados, camiones de obra, cabezas
tractoras y autobuses.
De otro lado y desde el punto de vista de impacto medioambiental de los vehículos
comerciales e industriales, es necesario establecer una distinción del marco reglamentario
asociado a la homologación de sus motores, distinguiéndose normativas para los motores
más ligeros (Límites Euro 1 a Euro 6) y para los motores más pesados (Límites Euro I a Euro VI).
La incorporación de la tecnología SCR en los vehículos comerciales e industriales hace su
aparición a finales de 2006 en el segmento de los vehículos industriales más pesados (a partir
de las 18 toneladas), asociándose a la necesidad de cumplir con el marco reglamentario de
emisiones Euro IV para las nuevas matriculaciones de vehículos. En este marco, el importante
salto cuantitativo que representaba la normativa Euro IV en términos de reducción de las
emisiones de NOx (30 % de reducción) posicionó al SCR, como una de las tecnologías
prioritarias elegidas por los fabricantes de automóviles.
En consecuencia y debido fundamentalmente a aspectos reglamentarios y comerciales de
los vehículos, el estudio analiza dos grandes grupos de vehículos:
Vehículos comerciales de hasta o igual a 3.500 kilogramos de masa máxima autorizada.
Vehículos industriales ligeros y pesados y autobuses de más de 3.500 masa máxima
autorizada.
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3.1
El SCR en vehículos comerciales menores o iguales a 3.500 kg
La introducción del SCR en los vehículos comerciales de hasta 3.500 kg de masa máxima
autorizada (derivados de turismo, furgones y furgonetas y vehículos pick-up) debe asociarse,
en términos generales, a la introducción de la normativa Euro 6, que entrará en vigor para
las nuevas matriculaciones a partir de septiembre de 2015.
En este sentido, la presencia del SCR en los vehículos comerciales ligeros es residual,
alcanzando valores aún inferiores a los del escenario de los vehículos turismo y todoterreno.
En la actualidad el 0,2% de los vehículos comerciales nuevos matriculados llevan SCR. La
penetración de esta tecnología en el mercado, se incrementará notablemente con la
entrada en vigor para nuevas matrículas de las especificaciones técnicas establecidas en la
normativa Euro 6, especialmente para los motores medios y grandes.
Una pequeña proporción de los vehículos comerciales ligeros
disponen de un sistema de reducción catalítica selectiva
Presencia del Sistema de Reducción Catalítica Selectiva
Vehículos comerciales ligeros matriculados
1,0%
0,8%
0,6%
0,4%
0,3%
0,2%
0,2%
0,2%
0,1%
0,1%
0,1%
2011
2012
2013
0,0%
2009
2010
2014
Ene-Jun
Elaboración:
El mercado de vehículos comerciales ligeros ha seguido
una evolución muy marcada por la crisis económica.
Así, de las 270.000 matriculaciones registradas en el año
2007, se ha pasado a poco más de 56.000 en 2013, es
decir, un 68,8% menos, aspecto que tiene su efecto
directo sobre la cuota de penetración de la tecnología
SCR en el mercado.
Sólo el 0,3 % de los
vehículos comerciales
ligeros incorporan la
tecnología SCR, existiendo
alrededor de 2.700
unidades en el parque.
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3.2
El SCR en vehículos industriales de más de 3.500 kg
La incorporación del SCR en los vehículos industriales de más de 3.500 kg de masa máxima
autorizada (vehículos de transporte por carretera, camiones de obra, cabezas tractoras y
autobuses urbanos e interurbanos) debe asociarse a la introducción de las especificaciones
técnicas establecidas en el marco reglamentario de emisiones contaminantes de los
vehículos pesados, iniciándose su aparición a partir de la normativa Euro IV, esto es, octubre
de 2006 por ser la tecnología más eficaz y por tanto, la elegida por los fabricantes de
vehículos industriales, para alcanzar los estrictos límites establecidos para la reducción de las
emisiones de NOx.
En el mercado español actual de vehículo industrial todas las marcas utilizan la tecnología
SCR en sus vehículos.
En la actualidad la casi totalidad del mercado de vehículos
industriales nuevos incorporan la tecnología SCR.
Presencia del Sistema de Reducción Catalítica Selectiva
Vehículos industriales matriculados
91,4% 92,1% 93,0%
85,8% 88,7%
100%
80%
68,8% 67,9%
64,9%
60%
40%
Euro IV
Euro V
Euro VI
20%
0%
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Ene-Jun
Elaboración:
La presencia del SCR en la matriculación de los vehículos industriales es ya desde el año
2007 muy representativa (69%) hasta alcanzar en el primer semestre de 2014 el 93%.
Cabe destacar, que dentro de los vehículos industriales y autobuses, los de más de 18
toneladas alcanzan una cuota del 100 % desde la entrada en vigor de la normativa Euro
V para nuevas matriculaciones, es decir, desde 2010.
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El ligero descenso que se observa en la presencia
del SCR en los años 2008 y 2009 se debe
exclusivamente a la menor renovación de los
vehículos más pesados en el inicio de la crisis
económica. El mercado de vehículos industriales
pesados,
especialmente
afectado
por
la
coyuntura económica, ha pasado de matricular
alrededor de 49.000 vehículos en 2007 a 7.800 en
2013, es decir, un 69,9% menos.
El 77.1% de los vehículos
industriales matriculados
en el periodo 2007 a primer
semestre de 2014,
incorpora la tecnología
SCR, alcanzándose un total
de 132.000 unidades.
En relación a la presencia de la tecnología SCR en el parque circulante español, de los más de
606.000 vehículos, aproximadamente el 19,1% (casi 116.000 vehículos) la lleva incorporada.
Presencia del Sistema de
Reducción Catalítica Selectiva
% sobre parque actual de
Vehículos industriales matriculados
84,8
44,6
19,1
PARQUE
COMPLETO
VEHÍCULOS
≤ 10 AÑOS
Considerando
sólo
los
vehículos de hasta 10 de
antigüedad, esta proporción
se sitúa en el 44,6%.
La presencia del SCR en los
vehículos más jóvenes del
parque
(hasta
5
años)
alcanza ya casi el 85%.
VEHÍCULOS
≤ 5 AÑOS
Elaboración:
Los
casi
116.000
vehículos
industriales del parque español
que
llevan
instalado
la
tecnología SCR se concentran
mayoritariamente
en
los
siguientes tramos:
Edad de los vehículos con SCR
Parque actual de vehículos industriales
Más de 5 años: 44,5%
Entre 2 y 5 años: 33%
Menos de 2 años: 22,5%
Elaboración:
El hecho de que por edades, la mayor parte de los vehículos industriales tengan más de 5
años se debe a los bajos volúmenes de matriculaciones producidas en los años más
recientes como consecuencia de la crisis.
En este contexto, la renovación del parque de vehículos industriales debe ser un
objetivo prioritario para lograr los máximos niveles de exigencias en materia
medioambiental.
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Por último y en lo relativo a la presencia de la tecnología SCR teniendo en cuenta su
distribución territorial por Comunidades Autónomas, los resultados del análisis se muestran en
el siguiente gráfico:
Matriculaciones Vehículo Industrial con SCR por CC.AA. - (1er semestre 2014)
% sobre total de matriculaciones Vehículo Industrial
100%
98,7%
93%
Total Nacional
90%
80%
68,4%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
RIOJA ASTUR
CANT
ARAG
NAV
MUR
C.MAN ANDA
EXTR C.LEÓN
CAT
P.VAS
MAD
C.VAL GALIC
BAL
CAN
CE-ML
Elaboración:
LA RIOJA
ASTURIAS
98,7
97,2
C. MANCHA
ANDALUCÍA
93,9
93,4
MADRID
C. VALENCIANA
89,7
88,5
CANTABRIA
96,9
EXTREMADURA
92,3
GALICIA
87,4
ARAGÓN
96,6
C. LEÓN
91,2
BALEARES
76,5
NAVARRA
MURCIA
95,9
CATALUÑA
P. VASCO
90,7
89,9
CANARIAS
94,5
CEUTA Y MELILLA
73,2
68,4
En muchas CC.AA, la presencia del SCR se encuentra por encima del 90%.
Las comunidades insulares, así como las ciudades de Ceuta y Melilla, destacan por la
menor presencia del SCR en su parque automovilístico, debido a la mayor
representatividad de los vehículos industriales por debajo de las 18 toneladas.
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4
¿Qué es el Sistema de Reducción Catalítica Selectiva?
4.1
Las ventajas del motor de combustión diésel limpio
Los vehículos diésel actuales son eficientes y limpios.
El motor de combustión diésel continúa siendo la alternativa más eficiente en términos
de economía, aspecto que tiene especial relevancia en el transporte de mercancías.
Sin embargo, continúa siendo percibido erróneamente como una tecnología menos
limpia, siendo necesario posicionarlo en su justo sitio.
Los motores diésel actuales, han evolucionado tecnológicamente a través de la
incorporación de sistemas avanzados en la inyección de combustible y en los sistemas
de post-tratamiento de los gases de escape, que han hecho posible aunar dos objetivos
contrapuestos2 desde el punto de vista tecnológico:
Reducción drástica
contaminantes.
Mejora de la eficiencia, equivalente a una disminución del
nivel de consumo y por tanto, disminución de las
emisiones de CO2.
de
los
niveles
de
emisiones
Elaboración
Así, desde 1990 las emisiones de CO2, óxidos de nitrógeno y partículas se han reducido
continua y significativamente, convirtiendo a los motores diésel en unos de los motores
de combustión más limpios disponibles en la actualidad.
Potencial de desarrollo tecnológico de los motores diésel de combustión para la
reducción de las emisiones contaminantes y el consumo
El motor diésel de combustión interna ha evolucionado en la dirección adecuada para
adaptarse a las exigencias regulatorias y de usuario, existiendo todavía un amplio
margen de mejora a futuro.
La reducción del impacto ambiental en términos de consumo y por tanto de emisiones
de CO2 pasa por la incorporación de tecnologías asociadas al vehículo en su conjunto
(mejora de la resistencia a la rodadura de los neumáticos, aerodinámica, recuperación
de la energía cinética en el frenado, reducción de peso del vehículo, mejoras en la
transmisión y en los sistemas auxiliares, etc.) y al propio motor (downsizing, optimización
del sistema de combustión, sistemas start/stop, etc.).
2
La tecnología utilizada para reducir las emisiones contaminantes tiene, por lo general, un efecto negativo sobre las
emisiones de CO2.
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El potencial de desarrollo tecnológico para la reducción de las emisiones
contaminantes, se ha venido apoyando y lo hará a futuro sobre dos pilares
fundamentales:
Reducción de las emisiones en
la fuente, es decir, mejora de las
condiciones para la combustión:
sistemas de inyección
avanzados, sobrealimentación y
recirculación de gases de
escape (EGR).
Tratamiento posterior de los gases de escape: filtro de partículas diésel (DPF),
sistemas Lean NOx Traps (LNT) y sistemas de reducción catalítica selectiva (SCR).
En este marco de evolución tecnológica, los motores diésel de vehículos industriales han
tomado ventaja sobre los motores diésel más ligeros, por su condición de transporte
profesional (necesidad imperante de bajos consumos) y por la existencia de un
contexto regulatorio diferenciado.
4.2
Principio de funcionamiento reducción catalítica selectiva
Para poder cumplir con las estrictas normas en
cuanto a emisiones de óxidos nítricos, los vehículos,
especialmente los diésel, han evolucionado
tecnológicamente en la mejora de las condiciones
de combustión y los sistemas de post-tratamiento
de los gases de escape.
Los motores diésel de vehículos industriales han
tomado ventaja sobre los motores diésel más
ligeros, por su condición de transporte profesional y
por la existencia de un contexto regulatorio diferenciado, comenzando a incorporar la
tecnología de reducción catalítica selectiva desde la normativa Euro IV.
En el caso particular de los motores diésel ligeros, de cara a la nueva Euro 6 de finales de
2014, no será suficiente con medidas internas de motor, como las inyecciones en los
sistemas common rail o la refrigeración de la recirculación de los gases de escape.
Solamente procesos exhaustos de post tratamiento, como la reducción catalítica
selectiva de los gases de escape serán capaces de cumplir con la nueva normativa.
La reducción catalítica selectiva (SCR) representa un avance que cumple las demandas
para el funcionamiento limpio y económico de los motores diésel.
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El SCR, denominado también Denoxtronic, es un nuevo sistema de tratamiento de los
gases de escape que se utiliza para reducir los óxidos nítricos contenidos en estos gases.
La reacción química es selectiva, es decir, entre todas las partes integrantes de los gases
de escape, solamente se reducen los óxidos nítricos.
Este sistema funciona de la siguiente manera:
Los catalizadores de reducción SCR alcanzan su temperatura de funcionamiento a
aproximadamente 200º C. La bomba succiona el agente reductor AdBlue (una
solución acuosa de urea al 32,5% producida de forma sintética) y lo bombea con
una presión de unos 5 bares hacia el inyector del sistema. La unidad de control del
motor es la encargada de controlar al inyector, el cual inyecta una dosificación en
el tubo de escape.
El agente reductor es arrastrado por los gases de escape, diluyéndose
uniformemente con ayuda del mezclador. De camino hacia los catalizadores de
reducción, el denominado tramo de hidrólisis, el agente reductor se descompone
en amoniaco (NH3) y dióxido de carbono (CO2). En los catalizadores de reducción
el amoniaco reacciona con los óxidos de nitrógeno, convirtiéndose en nitrógeno y
agua. La eficacia del sistema SCR o Denoxtronic es recogida por el sensor de NOx.
Para calcular la
cantidad inyectada
de
AdBlue,
la
unidad de control
tiene en cuenta
parámetros como
el estado operativo
del
motor,
la
temperatura de los
gases de escape y
el porcentaje de
NOx contenido en
los
gases
de
escape.
El agente reductor precisa de un pequeño depósito adicional y el consumo medio se
sitúa en torno a un 3% del de combustible.
El sistema Denoxtronic consigue una reducción adicional del 90% respecto
de las emisiones de un diésel actual que cumpla con la normativa Euro 5,
con lo que es posible alcanzar el límite de la futura Euro 6. Esto supone que
las emisiones de óxidos nítricos de un vehículo equipado con este sistema
son un 98-99% inferiores a las de un diésel antiguo.
La incorporación del SCR en los vehículos ha abierto una nueva posibilidad de
optimización de los motores diésel, pues podrán modificarse con medidas internas
parámetros para la optimización de la combustión desde el punto de vista de emisiones
de CO2, para luego reducir por medio de post tratamiento el nivel de NOx.
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