Post on 26-Sep-2015
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Control de Emisiones
Vehiculares y Lmites Mximos
Permisibles
Ing. Pedro Dongo
2
POR QUE DEBEMOS
PROTEGER LA
ATMOSFERA?
3
Tipos de contaminantes del aire
Fsicos Qumicos
Biolgicos
Partculas Plomo, cadmio
Gases Monxido de Carbono
Primarios Monxido de Carbono
Secundarios Ozono
Ruido Vibraciones Radiaciones
Virus Bacterias
Polen
Orgnicos Metano, propano
Inorgnicos Plomo, cidos, xidos
4
IMPACTOS EN EL AMBIENTE
? m
Nariz y Faringe
Laringe, Traquea y Bronquios
> 10m
Transporte Local, Regional y de Gran Escala
Transformacin
Ecosistemas
Fuentes de Contaminacin e Impactos
Costo de la Degradacin Ambiental S/. 8.2 mil millones por ao 3.9 por ciento del PBI
1PIB 2003 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
P$ B
illio
n
Enf. Origen
hdrico
Cont. Aire Desastres
Naturales
Intramural Degradacin
de Suelos
Sobrepesca Residuos
Slidos
Deforestacin
Costo Anual de la Degradacin Ambiental
SITUACION
Vehculos por persona PBI por persona (2005- World Road Statistics )
El Transporte
Objetivo
Describir alternativas para controlar y monitorear emisiones vehiculares
Introduccin
Tecnologas de control
Dentro del vehculo: Revisiones Tcnicas
Fuera del vehculo: Fiscalizacin y Politicas
Conclusiones
Control de la Contaminacin del aire
Es obligacin del gobierno garantizar la buena salud de la poblacin
Fuente
Control
de emisiones
Monitoreo de
calidad del aire
Efectos sobre
hombre, animales,
plantas y cosas
Legislacin
Mtodos de control de la
Contaminacin del aire por vehculos
Mtodo Aplicacin Ejemplo
Controlando la generacin
Combustibles Controlar la calidad del combustible
Reduccin del contenido de azufre
Sustitucin de combustibles GNV GLP Biocombustibles Sustituyendo la fuente energtica vehculos elctricos e hbridos
Controlando la combustin
Tecnologa de motor inyeccin electrnica, OBD, EGR
Asegurando el mantenimiento Programas Inspeccin/Mantto Chatarreo
Reduciendo el consumo
Mejores tcnicas de manejo Educacin de Choferes
Organizando el sistema de transporte: Restriccin al flujo vehicular Vas dedicadas: Buses de Alta capacidad, Autopistas
Proveyendo mtodos alternativos Ciclovas y vas peatonales Auto compartido
Controlando la emisin
Productos de combustin Catalizador, filtro de partculas
Emisiones evaporativas Canister
Mitigando los efectos
Controlando la localizacin de la fuente Rutas verdes, Zonas de exclusin de Centro Histrico
Estudiando la atmosfera Pronstico de Contaminacin
Protegiendo los receptores Alertas y Planes de contingencia de calidad de aire
Aspectos tradicionalmente regulados en Per
Calidad del combustible Emisiones contaminantes del vehculo (D.S. 047-2001-MTC)
Nuevos Usados (mantenimiento)
Partculas (Opacidad para vehculos diesel) CO, HC, CO2 (Pruebas estticas)
Tecnologa y aditamentos del vehculo (nuevos) en otros pases Latinoamrica Inyeccin Presencia de catalizadores EGR (Recirculacin de Gases de Escape)
Los Combustibles
Curva de destilacin de los combustibles derivados del petrleo
Volatilidad
Tendencia de la gasolina a pasar de lquido a vapor
Rate vapor pressure: presin de evaporizacin
Facilidad de arranque en fro
Perdidas por almacenamiento
Vapor lock
Temperatura de 100% de evaporizacin
Formacin de depsitos
Consumo de combustible
Emisin de material particulado
Calidad de los combustibles: Aspectos regulados
Curva de destilacin Contenido de azufre Octanaje (gasolina)
Resistencia a la auto-ignicin
NO es una mtrica de calidad del combustible
Mas alto solo es mejor si se cuenta con motor con alta relacin de compresin
Numero de cetano (diesel) Facilidad de auto ignicin Mejor es ~45
Combustibles Limpios
Retiro del Plomo en la Gasolina:
D.S. N 019-98-MTC Eliminan Gasolina 95 RON y reducen contenido de plomo de gasolina 84
RON:
Ao 1998 Ao 2003 Ao 2005
0.84 gr/lt 0.14 gr/lt 0.0 gr/lt
Combustibles Limpios
Disminucin del Azufre en el Diesel:
D.S. N 025-2005-EM : Cronograma de Reduccin progresiva de Azufre en diesel
Ley N 28694 (26.03.2006) Ley que regula el contenido del azufre en el diesel
D.S. N 061-2009-EM Establecen criterios para determinar zonas geogrficas para comercializacin
del diesel con azufre menor a 50 ppm.
Ley N 28694 Art. 3 A partir de enero 2008 se introduce el impuesto selectivo al consumo de
combustibles en proporcionalidad al ndice de nocividad que establecer MEF en coordinacin con
MINAM, Esta reestructuracin deber ser gradual hasta el ao 2016 como mximo
Ao 2005 Ao 2010 Ao 2016
A nivel nacional 5000 ppm
Lima-Callao 50 ppm Resto pas 5000 ppm
Lima Callao 50 ppm Resto pas ????
Indice de Nocividad e Impuesto Selectivo
Combustibles Limpios
Ley de Biocombustibles. D.S. 013-2005-EM y modificatorias D.S. 021-2007-EM
Biodiesel
Gasohol D.S. 013-2005-EM y modificatorias D.S. 024-2011-EM
Precios de Gasohol vs Gasolina (* al 18.07.11)
Ao 2009 Ao 2011
2% Nacional 5% Nacional
Ao 2010 Ao 2011
7.8% Zona Norte y Centro 7.8% Lima y Callao Sur
Combustible ISC D.S. 97-2011-MEF
Precio Ref. (sin IGV, ISC, rodaje)
Precio Final *
Gasohol 90 1.46 8.44 13.24
Gasolina 90 1.57 8.39 12.90
Combustibles Limpios
Gas Natural Vehicular (GNV)
Limitada aplicacin al requerirse alta compresin del gas para estaciones de servicio de gas natural
en provincias. Actualmente se cuenta con 100,000 vehculos a GNV (enero 2011) de los cuales 75%
son taxis. Se cuenta con 840 buses a GNV (570 son del Metropolitano).
Incremento de cobertura en el uso residencial de gas natural en Lima Metropolitana y Callao,
actualmente hay 50,00 0 conexiones, se prev llegar a 500,000 en los prximos cinco aos
Gas Licuado de Petroleo (GLP)
Alta diferencia de precios. GLP domstico S/. 21 a 23 en planta, a usuario S/. 30 a 41 nuevos soles
Mayor numero de estaciones en provincias debido a su fcil compresin y distribucin
Las emisiones de los motores a GNV
Debido a las caractersticas fsico-qumicas del combustible, los motores a GNV ofrecen beneficios ambientales comparados con los motores a diesel:
Los motores a GNV tienen inherentemente bajas emisiones de PM. Esto se debe a que el combustible no contiene hidrocarburos pesados. Por tanto, la combustin tiene poca tendencia a formar holln.
Los hidrocarburos no quemados que emiten los motores a GNCV, estn compuestos en su mayora de metano y etano. Estos hidrocarburos no son txicos y muestran menor tendencia a reaccionar en la atmsfera para producir ozono.
El contenido de Azufre en el GNV es despreciable y, por tanto, las emisiones de SOx de los motores a GNCV son extremadamente bajas
Los motores a GNCV pueden disearse para alcanzar emisiones de NOx muy bajas
La conversin de vehculos a GNCV debe estar sujeto a estricto control por cuanto puede resultar en mayores emisiones
Sustitucin de combustibles o introduccin de nuevas tecnologias
Tipos de sustitucin:
Gas natural por diesel y/o gasolina
Biodiesel
Etanol en la gasolina
Nuevas tecnologas
Vehculos elctricos
Vehculos hbridos
Problemas:
Adaptacin de los vehculos a las condiciones particulares de una regin: Altitud, variaciones en la composicin del combustible.
Aspectos de comparacin
Mecnica
Capacidad de aceleracin
Capacidad de ascenso
Energtica
Consumo de combustible
Autonoma
Ambiental
CO y HC (sincronizacin de vehculos)
SOx (Calidad del combustible)
NOx
CO2 (Calentamiento global)
Vehculos elctricos
Tradicionales Bien conocidos
Contaminacin visual vs. Autonoma
Bateras con mayor relacin energa/peso
Con celda de combustible Hidrogeno o gas natural
Mxima eficiencia energtica
Problemas de capacidad
Costo
Vehculos hbridos
Vehculo hibrido
Comercialmente disponible
usa motores elctricos y de combustin interna
Motor de combustin interna genera la energa elctrica y/o provee traccin
Ventaja: motor mas pequeo trabajando en punto de mxima eficiencia
Mayor costo
Mayor complejidad tcnica
Tecnologa del motor
Tecnologas implementadas para minimizar la emisin de contaminantes en motores
Inyeccin electrnica
EGR
Catalizador de 2 y 3 vas
Filtro de partculas
Observaciones
A mayor relacin de compresin mayor eficiencia
Diesel mas eficiente que gasolina
Desempeo del motor depende de la calidad del combustible
Octanaje de la gasolina
Contenido de azufre del diesel
Tecnologa del motor
Observaciones
Fsicamente es imposible que el motor NO contamine, pero la tecnologa ha generado motores con mnimas emisiones
Eficiencia trmica ~30% pero eficiencia mxima fsicamente posible ~50%
La polucin del aire sigue siendo generada principalmente por los vehculos
Vehculos nuevos
Objetivo
Promover que los fabricantes cada da provean vehculos con menores emisiones
Observaciones
Requiere laboratorio y personal altamente especializado y costoso para verificar su cumplimiento
En Latinoamrica usualmente se asume que si funciona bien en el pas de origen funciona bien en el pas de destino
Usualmente la importacin de vehculos usados esta prohibido
Vehculos en uso: Programas I/M
Objetivo
Asegurar que el usuario provee adecuado mantenimiento a su vehculo (relacionados con los sistemas de control de emisiones)
Mtodos
Estticos
Dinmicos
OBD
Verificacin vehicular: Pruebas estticas y dinmicas
Revisin de humo 2500 250 rpm; 30s Marcha en crucero 2500 250 rpm; 30s Marcha lenta en vaco 350 a 1100 rpm; 30s
Metodologa Dinmica (no disponible en Per)
Evaluar el vehculo bajo un patrn de manejo tpico (arranque, desplazamiento, aceleracin, etc)mientras las emisiones del escape son medidas En vas En dinamometro
En el Futuro: Verificacin vehicular mediante OBD
Los programa I/M buscan asegurar que los propietarios de los vehculos les proveen un adecuado mantenimiento
En caso que todos los componentes que
controlan la emisin de contaminantes estn trabajando adecuadamente: La emisin de contaminantes debe
estar por debajo del permitido NO es responsabilidad del
propietario La verificacin vehicular por medio de OBD
consiste en leer el computador del vehculo y verificar el estado operativo de los sistemas relacionados con el control de las emisiones vehiculares
Este procedimiento fue estudiado y
aprobado por la US EPA [4]
Los vehculos tendencias
Motores a combustion interna
Motores a Gasolina- Aumento de eficiencia, potencia y torque
Motores Diesel- Aumento de potencia y torque, reduccin de
emisiones/ruido/vibraciones
Reduccin del tamao de motores- turbo cargadores
Transmisiones- mejora de desempeo
Los Vehculos, tendencias
2009 2010 2011 2012 C
om
pa
ct
Se
da
n/S
UV
L
igh
t T
rucks
Tesla Roadster
Fisker Karma
Zenn EV
Mini EV
Sp
ort
/Lu
xu
ry
Toyota Prius
Mitsubishi i-MiEV
GM Volt Nissan Leaf
Tesla Model S
Volvo V70 PHEV Audi A1 PHEV
Ford Focus EV BYD e6 EV
Smith Electric Edison
Navistar eStar Ford Transit Connect Mercedes Vito E-cell Renault Kangoo
Bright Auto Idea
Think City Smart for two Honda insight PHEV
Toyota Rav4 EV
Cadillac XTS PHEV
Porsche 918 PHEV
Coda EV
Wheego LiFe
Llegan los carros elctricos
Cortesia GM
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