Grupo de trabajo sobre medición de las tecnologías de la información y las comunicaciones
ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS TECNOLOGÍAS DE MEDICIÓN DE ...
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ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS TECNOLOGÍAS DE MEDICIÓN DE EMISIONES CONTAMINANTES VEHICULARES EN MOTORES DIESEL CON TECNOLOGÍAS EURO IV Y SUPERIORES EN COLOMBIA JOHANNA CRISTINA JIMÉNEZ FONSECA C.C. N. 1.022.324.162 UNIVERSIDAD LIBRE FACULTAD DE INGENIERÍA INSTITUTO DE POSGRADOS ESPECIALIZACIÓN EN GERENCIA AMBIENTAL BOGOTÁ, JULIO DE 2014
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ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS TECNOLOGÍAS DE MEDICIÓN DE EMISIONES
CONTAMINANTES VEHICULARES EN MOTORES DIESEL CON TECNOLOGÍAS EURO IV Y
SUPERIORES EN COLOMBIA
JOHANNA CRISTINA JIMÉNEZ FONSECA
C.C. N. 1.022.324.162
UNIVERSIDAD LIBRE
FACULTAD DE INGENIERÍA
INSTITUTO DE POSGRADOS
ESPECIALIZACIÓN EN GERENCIA AMBIENTAL
BOGOTÁ, JULIO DE 2014
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ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS TECNOLOGÍAS DE MEDICIÓN DE EMISIONES
CONTAMINANTES VEHICULARES EN MOTORES DIESEL CON TECNOLOGÍAS EURO IV Y
SUPERIORES EN COLOMBIA
JOHANNA CRISTINA JIMÉNEZ FONSECA
C.C. N. 1.022.324.162
Proyecto de grado para optar al título de ESPECIALISTA EN GERENCIA AMBIENTAL
Asesor
ING. JULIO CÉSAR RAMÍREZ
UNIVERSIDAD LIBRE
FACULTAD DE INGENIERÍA
INSTITUTO DE POSGRADOS
ESPECIALIZACIÓN EN GERENCIA AMBIENTAL
BOGOTÁ, JULIO DE 2014
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Contenido
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................6
2. ANTECEDENTES ............................................................................................................................7
3. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .........................................................................9
4. JUSTIFICACIÓN .......................................................................................................................... 10
5.1 Objetivo General ............................................................................................................... 12
5.2 Objetivos Específicos......................................................................................................... 12
6. ALCANCE ................................................................................................................................... 13
7. METODOLOGÍA ......................................................................................................................... 14
7.1 Tipo De Investigación .............................................................................................................. 14
7.2 Método De Investigación ........................................................................................................ 14
8. MARCOS DE REFERENCIA .......................................................................................................... 18
8.1 Marco Teórico ................................................................................................................... 18
8.2 Marco Conceptual ............................................................................................................. 20
8.3 Marco Normativo - Legal ........................................................................................................ 23
9. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ....................................................................................................... 24
9.1 Identificación de Tecnologías Disponibles para la Estimación de Emisiones Contaminantes
Generadas por Vehículos con Tecnologías Superiores a EURO IV ................................................ 24
9.1.1. Sensores Remotos ........................................................................................................... 25
9.1.2. Analizadores de Gases .................................................................................................... 27
9.1.3 Medidores de Material Particulado ................................................................................. 30
9.1.4. On Board Diagnostics (Diagnóstico a Bordo) .................................................................. 31
9.1.5. Opacímetros Avanzados ................................................................................................. 32
9.1.6. Reflectometría de Filtros ................................................................................................ 35
9.1.7 QCM (Quartz Crystal Microbalance) Micro-balanza de Cristal de Cuarzo ....................... 36
9.2 Experiencias Internacionales de Implementación .................................................................. 38
9.2.1 Opacímetros Avanzados .................................................................................................. 38
9.2.2 Reflectometría de Filtros ................................................................................................. 39
9.2.3 (Quartz Crystal Microbalance) Micro-balanza de Cristal de Cuarzo ................................ 40
3
9.3 Matriz Comparativa ................................................................................................................ 41
9.3.1 Matriz Aplicada a Colombia 2014 .................................................................................... 44
9.4 Análisis de Resultados ................................................................................................................. 46
10. CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 47
11. RECOMENDACIONES ............................................................................................................. 49
Bibliografía ........................................................................................................................................ 50
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LISTA DE CUADROS
Cuadro 1. Listado de métodos de estimación de emisiones contaminantes para fuentes
móviles tipo diesel ........................................................................................................................... 25
Cuadro 2. Composición y temperatura de los gases de escape .................................................... 28
Cuadro 3. Matriz Comparativa de Metodologías de Medición ..................................................... 42
Cuadro 4. Ponderación aplicada a la Matriz Comparativa ........................................................... 45
Cuadro 5. Matriz Calificada ............................................................................................................. 45
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Esquema de medición para sensores remotos en vías pavimentadas ........................ 26
Figura 2. Composición de los gases de escape, combustibles diesel y gasolina ......................... 28
Figura 3. Esquema de prueba dinámica......................................................................................... 29
Figura 4. Esquema medidor de material particulado ................................................................... 30
Figura 5. Esquema de conexión OBD ............................................................................................. 32
Figura 6. Principio de operación de un opacímetro convencional .............................................. 33
Figura 7. Esquema de operación de opacímetros avanzados ........................................................... 35
Figura 8. Esquema de operación del método Reflectometría de Filtros ..................................... 36
Figura 9. Esquema de operación de una micro-balanza de cuarzo ............................................. 37
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1. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo tiene por objeto presentar un comparativo entre las tecnologías y
metodologías disponibles, para realizar la medición de emisiones generadas por fuentes
móviles tipo diesel con tecnología EURO IV o superior, cuando se encuentran en uso. Se
analiza el escenario socio-económico actual de Colombia en el contexto de las mediciones de
contaminantes generados por vehículos diesel.
Después de un análisis descriptivo y una revisión bibliográfica y a partir de información
experimental secundaria, se obtiene como resultado una matriz comparativa que permite
otorgar puntajes con base a varios criterios establecidos y de esta forma realizar distintos
análisis dependientes de los enfoques que se apliquen.
Como conclusión se resume la viabilidad de aplicación de las tecnologías y metodologías
presentadas en el escenario actual de Colombia.
7
2. ANTECEDENTES
En Colombia se realiza el monitoreo de emisiones contaminantes a vehículos diésel
mediante la opacidad, principio físico de medición caracterizado por la oposición al
paso de la luz de las sustancias, en el caso particular del aire, la oposición del humo al
paso de la luz de acuerdo al nivel de oscuridad de sus partículas. Esta herramienta de
medición no ofrece información acerca de la toxicidad o componentes químicos
contaminantes del humo sometido a prueba, por lo tanto es un indicador inapropiado
para examinar humos no visibles que pueden contener componentes nocivos para la
salud humana.
Mediante el Decreto 948 de 1995 [1] se establece: “se prohíben las emisiones visibles de
contaminantes en vehículos activados por diésel (ACPM), que presenten una opacidad
superior a la establecida en las normas de emisión. La opacidad se verificará mediante
mediciones técnicas que permitan su comparación con los estándares vigentes.” En 2008
Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT) ahora Ministerio
de Ambiente y Desarrollo Sostenible emite la Resolución 910 de 2008 [2] mediante la
cual se reglamentan los límites máximos permisibles de emisiones contaminantes
generadas por fuentes móviles terrestres. Esta reglamentación clasifica los vehículos
diesel en categorías de acuerdo a su año modelo y propone límites máximos para cada
una de ellas.
En 2009 se publica la “Actualización del inventario de emisiones de fuentes móviles para
la ciudad de Bogotá a través de mediciones directas” [3], en la cual mediante factores
de emisión se realiza una aproximación a los valores típicos de contaminantes como
CO, CO2, NOx PM2,5 y THC mediante pruebas dinámicas y registro en tiempo real.
Debido a los grandes niveles de contaminación observados a lo largo del territorio
nacional, en el cual los “buses chimenea” se convierten en un factor de malestar
generalizado y constituyen una amenaza permanente para la salud pública, en los
años 2009 a 2011, el MADS ha llevado a cabo estudios en conjunto con la academia,
Secretaría Distrital de Ambiente y el Banco Mundial [4] para establecer nuevos límites
máximos permisibles de emisión para vehículos diésel en el país.
La socialización de los resultados del Proyecto ”Evaluation of methods and equipment
to measure vehicular emissions through static testing and determination of máximum
permissible limits for mobile sources”, desarrollado en el territorio nacional durante
2011-2012 con el apoyo del Banco Mundial, impulsado por MADS (Ministerio de
Ambiente y Desarrollo Sostenible) y ejecutado por la Universidad Nacional de
8
Colombia, comunicó al país que uno de los hallazgos de la investigación indica que la
metodología empleada en el país para cuantificar las emisiones contaminantes
generadas por fuentes móviles impulsadas mediante la combustión de Diesel
(medición de opacidad), es una herramienta obsoleta e inapropiada para realizar la
estimación de las emisiones en vehículos diesel con tecnologías EURO IV y superiores.
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3. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
De acuerdo con las disposiciones generales emitidas por el Ministerio de Ambiente y
Desarrollo Sostenible [2] la reglamentación para el monitoreo de las emisiones
generadas por fuentes móviles en Colombia, establece los límites máximos
permisibles de emisiones de gases de escape vehiculares, mediante la Resolución 910
de 2008. Allí se establecen valores límite para los distintos contaminantes generados
en los procesos de combustión, tanto para los motores diesel, como para aquellos
accionados con gasolina.
Para el ciclo de combustión diesel, el método de cuantificación de las emisiones es la
medición de opacidad, cuya aplicación tal vez, es conveniente en presencia de humos
visibles.
En Colombia no se cuenta con una reglamentación o herramienta establecida para
cuantificar emisiones de vehículos diesel, cuyas emisiones no son visibles. Esta es una
característica deseablemente representativa de las nuevas tecnologías automotrices a
nivel mundial.
Una reciente comunicación publicada por la Organización Mundial de la Salud [5]
atribuye propiedades cancerígenas al material particulado presente en el humo diesel.
Este hecho ha disparado alarmas a nivel mundial y el monitoreo en función de la
disminución y restricción de las emisiones de contaminantes provenientes de la
combustión vehicular de este tipo, son hoy objeto de un gran esfuerzo y enfoque
técnico.
Por esta razón, establecer consideraciones para la implementación de una
metodología para la cuantificación, monitoreo y reducción de estas emisiones,
apropiada desde distintas ópticas, se constituye en una necesidad imperativa y
apremiante para Colombia.
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4. JUSTIFICACIÓN
Con la apertura económica recientemente detonada por la firma de los TLC s (tratado
de libre comercio) en Colombia, se han incrementado las importaciones de vehículos
automotores y con ello la entrada de tecnologías nuevas al país.
Bajo condiciones óptimas de operación y mantenimiento, dichas tecnologías no
deberían presentar emisiones contaminantes visibles, lo cual no garantiza que las
emisiones no visibles no representen amenazas para la salud pública. Es por esto que
se hace necesario determinar una herramienta de monitoreo de emisiones no visibles,
aplicable al contexto socio-económico del país que sea eficiente y efectiva en el
sentido de garantizar que los niveles de emisiones presentados por los vehículos
importados en las calles de los diferentes departamentos del país, con lo que sus
características topográficas y de altura sobre el nivel del mar implican, no amenacen o
afecten la salud de los Colombianos.
Es necesario aclarar que los vehículos de tecnologías avanzadas provenientes de
países de primer mundo, se encuentran diseñados para operar en un punto óptimo,
allá, en el primer mundo. Es decir, para la puesta a punto de estos vehículos en
Colombia se requiere aplicar correcciones “especiales” a los diseños de casa matriz, a
causa de las particularidades del territorio y la sociedad Colombiana, tales como son,
entre otros: la variedad de alturas sobre el nivel del mar en que se encuentran
situadas las ciudades, la adaptación de viviendas en la periferia montañosa de las
ciudades, la calidad del combustible generado para Colombia y los intereses de los
importadores que modifican la puesta a punto de los vehículos en función de la
economía de las casas que representan.
Es por esto que, debe reglamentarse en Colombia la medición de emisiones
contaminantes generadas por vehículos con tecnologías EURO IV y superiores. Para
ello, debe establecerse un mecanismo técnicamente apropiado para garantizar la
efectividad del control y vigilancia y que desde el punto de vista de implementación,
sea viable económica y socialmente, ya que en el mundo se emplean tecnologías
avanzadas pero que para un país en vías de desarrollo como Colombia, aún se
encuentran dentro de la categoría de lo inalcanzable.
Es este un momento crítico, en el que desde la academia, se debe apoyar a los distintos
sectores del país en la búsqueda del mecanismo más apropiado para suplir la
necesidad apremiante de monitorear y controlar las emisiones contaminantes
11
provenientes de las fuentes móviles accionadas con combustible diesel y cuyas
tecnologías de implementación son EURO IV y superiores.
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5. OBJETIVOS
5.1 Objetivo General
Realizar una comparación técnica de las metodologías disponibles para realizar la
medición de emisiones contaminantes a los vehículos con tecnología Euro IV y
superior de acuerdo al contexto técnico-económico en Colombia.
5.2 Objetivos Específicos
1. Identificar las principales tecnologías de medición de emisiones contaminantes
para vehículos diesel con tecnologías Euro IV y superiores o aquellas que no
presentan emisiones perceptibles por el ojo humano.
2. Describir las características técnicas y recursos físicos, humanos y financieros
de implementación requeridos para cada una de las tecnologías identificadas.
3. Seleccionar mediante una matriz la metodología que presente la mayor
factibilidad de implementación de acuerdo al nivel tecnológico y contexto
socio-económico Colombiano.
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6. ALCANCE
El presente proyecto no propone la implementación de una tecnología de medición
de emisiones contaminantes en específico, parte de la revisión bibliográfica y
examina información secundaria; establece algunos parámetros de carácter
técnico tomando en consideración el escenario actual de Colombia en lo social,
económico y técnico, con base en los cuales se califican las distintas tecnologías
disponibles en el mundo.
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7. METODOLOGÍA
7.1 Tipo De Investigación
Para alcanzar el cumplimiento de los objetivos se selecciona una investigación de tipo teórica
cualitativa y descriptiva debido a que es necesario indagar en la literatura contemporánea,
acerca de las metodologías de medición disponibles en el mundo y observar el
comportamiento de las mismas a través de experiencias internacionales de implementación.
7.2 Método De Investigación
Para la realización de este proyecto, de cada uno de los objetivos específicos se desprenden
una serie de actividades las cuales garantizan un desarrollo ordenado y eficiente para
alcanzar los logros propuestos. Estas actividades se listan a continuación:
Objetivo Específico No. 1:
“Identificar las principales tecnologías de medición de emisiones contaminantes para vehículos
diesel con tecnologías Euro IV y superiores o aquellas que no presentan emisiones perceptibles
por el ojo humano.”
Para el cumplimiento de este objetivo se requiere la realización de las siguientes actividades:
1. Revisión bibliográfica y del estado del arte en materia de medición de emisiones
contaminantes emitidas por fuentes móviles tipo diesel-powered considerando para
ello: Escenario Europeo, Estadounidense, Chileno, Mexicano y Colombiano.
1.1 Consultar la legislación ambiental de cada uno de estos países con el fin de
establecer las tecnologías más usadas en los países desarrollados y en vías de
desarrollo con niveles importantes de avance.
1.2 Examinar la realidad socio-económica de estos países para contextualizar el nivel
de desarrollo tecnológico dentro del nivel de desarrollo económico y cultural.
1.3 Describir la actualidad de Colombia en el tema de medición de emisiones y
contextualizar el nivel de desarrollo técnico en esta materia, dentro del nivel de
desarrollo económico y cultural.
2. Realizar un análisis comparativo entre las tecnologías encontradas en la revisión
bibliográfica y calificarlas con base en los aspectos técnicos de operación.
2.1 Realizar consultas técnicas en medios físicos y virtuales, acerca de las tecnologías
encontradas y que se implementan en los distintos países seleccionados.
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2.2 Realizar una evaluación técnica con la información anteriormente recolectada y
establecer criterios de calificación con base en los niveles de calidad de
información, confiabilidad de la medición, fuentes de error y trazabilidad al
Sistema Internacional de Unidades que proporciona cada una de las metodologías
analizadas.
2.3 Establecer una ponderación de los aspectos previamente nombrados y calificar
con base en ello, cada una de las tecnologías descritas.
3. Listar las tecnologías con mejor calificación técnica y más comúnmente usadas en el
primer mundo.
3.1 Seleccionar las tecnologías que presenten mayor puntuación de acuerdo al
análisis realizado en la actividad No. 2.
Objetivo Específico No. 2
“Describir las características técnicas y recursos físicos, humanos y financieros de
implementación requeridos para cada una de las tecnologías identificadas.”
Para alcanzar los logros propuestos en este objetivo es necesario realizar las siguientes
actividades:
4. Realizar una descripción detallada de cada una de las tecnologías previamente
seleccionadas.
4.1 Describir los procesos técnicos de operación, mantenimiento e interpretación de
resultados de cada una de las tecnologías seleccionadas.
4.2 Establecer las ventajas y desventajas que ofrece cada una de las tecnologías
seleccionadas.
5. Establecer la demanda de recursos de implementación de cada una de las tecnologías
seleccionadas.
5.1 Establecer los requisitos técnicos de implementación de cada una de las
tecnologías seleccionadas.
5.2 Establecer los requisitos físicos de implementación que requiere cada una de las
tecnologías seleccionadas.
5.3 Establecer los requisitos de personal, formación y entrenamiento que se requieren
para la implementación de cada una de las tecnologías seleccionadas.
5.4 Establecer el tiempo de implementación que se requiere para cada una de las
tecnologías seleccionadas.
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6. Realizar una comparación financiera de implementación de las tecnologías
seleccionadas.
6.1 Establecer el nivel de inversión económica que se requiere para la implementación
de cada una de las tecnologías seleccionadas.
6.2 Realizar un análisis comparativo entre las diferentes tecnologías seleccionadas de
acuerdo al nivel de inversión requerido por cada una de ellas.
Objetivo Específico No. 3
“Seleccionar mediante una matriz la metodología que presente la mayor factibilidad de
implementación de acuerdo al nivel tecnológico y contexto socio-económico Colombiano”
Para alcanzar los logros propuestos en este objetivo se requiere desarrollar las siguientes
actividades:
7. Realizar una descripción de la actualidad en materia de medición de emisiones
contaminantes para fuentes móviles tipo diesel-powered, desde los puntos de vista
gubernamental, técnico e industrial en Colombia.
7.1 Realizar una descripción de la legislación ambiental vigente en Colombia, aplicable
a la medición de emisiones generadas por fuentes móviles.
7.2 Realizar un acercamiento con el personal a cargo de la regulación de emisiones
generadas por vehículos diesel en el país con el fin de determinar los planes,
intenciones y directrices a las que se encuentran orientados los entes
gubernamentales para el mediano y largo plazo en esta materia en Colombia.
7.3 Realizar un acercamiento con los gremios de comerciantes y empresarios del
sector automotor del país ANDI y FENALCO para determinar las orientaciones e
inclinaciones técnicas en materia de medición de emisiones vehiculares y los
planes de acción en el mediano y largo plazo por parte de este sector en el país.
7.4 Realizar un análisis comparativo entre los puntos de vista anteriormente
descritos.
8. Establecer criterios de selección de una tecnología de medición de emisiones
contaminantes para vehículos con tecnologías Euro IV y superiores ponderando los
aspectos más representativos de acuerdo al contexto nacional.
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9. Elaborar una matriz de selección y calificar las diferentes tecnologías descritas con
base en los criterios previamente establecidos.
10. Determinar la tecnología con mayor puntaje de acuerdo a los criterios de selección
previamente establecidos.
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8. MARCOS DE REFERENCIA
8.1 Marco Teórico
1. Densidad de Humo: “Coeficiente de extinción de luz” o “Coeficiente de absorción
de luz”). Forma fundamental de cuantificar la capacidad de una corriente de humo o del
humo de una muestra para oscurecer la luz. Por convención, la densidad del humo se
expresa en metros a la menos uno (m-1). La densidad del humo es una función del
número de partículas de humo por unidad de volumen de gas, la distribución por
tamaño de las partículas de humo, y las propiedades de absorción y dispersión de las
partículas. Sin la presencia de humos azules o blancos, la distribución de tamaño y las
propiedades de absorción / dispersión son similares para todas las muestras de gases
de escape diésel y la densidad de humo es principalmente una función de la densidad de
las partículas de humo. La densidad de humo o coeficiente de absorción, K, (o m-1), de
una corriente de humo se define de la siguiente manera, a partir de la ley de Beer-
Lambert.[7]
2. Emisiones del tubo de escape: para motores de explosión, la emisión de gases
contaminantes;- para motores de compresión, la emisión de gases y partículas
contaminantes. [8]
3. Fuente móvil accionada por motor diésel: Fuente de emisiones que por su uso o
propósito está sujeta a desplazamientos y opera siguiendo el ciclo Diésel. Puede operar
a dos o cuatro tiempos.[7]
4. Ley de Beer-Lambert: Expresión matemática que relaciona la opacidad de una
columna de humo, con la longitud de trayectoria óptica efectiva y el coeficiente de
extinción de luz específico del humo.
T=e(-kL) (1)
N = 100 (1- e(-kL)) (2)
en donde T = es la transmitancia N = opacidad L = longitud de trayectoria óptica efectiva
En esta relación matemática la opacidad N se interpreta como el porcentaje de luz que la
columna de humo con longitud L, es capaz de obstruir, cuando el humo presenta un
coeficiente de extinción de luz k[7].
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5. Material Particulado (MP). Emisión conformada por partículas sólidas y líquidas de
carácter orgánico e inorgánico que permanecen suspendidas en los productos gaseosos
de escape y en el aire. Químicamente, el MP es una mezcla de alta complejidad. Incluye
carbono del combustible que no es oxidado en el proceso de combustión, en forma tanto
elemental como orgánica. También incluye sulfatos o ácido sulfúrico provenientes del
azufre del combustible. Además, se encuentran nitratos, sales de amonio y metales. Se
encuentra asociada a combustión incompleta y mezclas con baja proporción de aire.[7]
6. Motor Diésel: un motor que funcione según el principio del encendido por compresión
[10].
7. Normativa EURO: De acuerdo con [6] es una lista de decisiones, comunicaciones,
recomendaciones y documentos de trabajo emitidas por el parlamento de la Comisión
Europea.
8. OBD: Por sus siglas en inglés,“On-Board Diagnostic system” sistema de diagnóstico a
bordo o sistema DAB, un sistema para el control de las emisiones que puede determinar
la zona probable de mal funcionamiento por medio de códigos de error almacenados en
la memoria del ordenador. [9]
9. Opacidad: Fracción de luz expresada en porcentaje (%) que, al ser enviada desde una
fuente, a través de una trayectoria obstruida por humo, no llega al receptor de
instrumento de medida. [7]
10. Opacímetro: Equipo diseñado para medir la opacidad de una corriente de humo o
muestra parcial de esta, mediante el principio de extinción de luz.[7]
11. Prueba Estática Diesel: Procedimiento de evaluación de gases en la que se ejecuta una
prueba unitaria de aceleración libre a un vehículo en estado inmóvil.
12. Prueba unitaria de aceleración libre. Es la secuencia de aceleraciones necesarias
para determinar el resultado representativo de opacidad para el vehículo en evaluación
[7]. (FAS por sus siglas en inglés Free Acceleration Snap).
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8.2 Marco Conceptual
1. Monitoreo de Emisiones Contaminantes Generadas por Fuentes Móviles:
Es el conjunto de normas, reglamentos y disposiciones proferidas por las
autoridades ambientales locales competentes, con el fin de realizar revisión y
corrección constante de los parámetros contaminantes correspondientes a las
fuentes móviles, en Colombia se regulan los vehículos accionados con combustible
diesel, gasolina y motocicletas, motociclos y mototriciclos, dentro de esta categoría.
2. Tecnologías EURO IV, EURO V y EURO VI
Como se mencionó en el marco teórico, las normativas EURO, consisten en una serie
de disposiciones, de carácter político y técnico que se dictan por la comisión
europea, en función de directrices específicas. En materia ambiental, las Normas
EURO corresponden a los estándares o niveles máximos de emisión de
contaminantes, que deben ser satisfechos por los vehículos en correspondencia con
su año de fabricación, cuanto mayor el nivel de la directiva EURO, menores son los
niveles de contaminación. Estos estándares, basados en desarrollo tecnológico son
tendientes a la minimización de la contaminación generada por la quema de
combustibles en los motores de uso vehicular. A partir de 2009, la directriz de la
comisión Europea establece los niveles de emisión más bajos de la historia, los
cuales corresponden a los estándares EURO V Y y EURO VI.
3. Adaptación de Tecnologías EURO en Colombia
En pro del bien del medio ambiente y de la salud humana, Colombia en cabeza de sus
gobernantes busca alinearse con las tendencias de aire limpio, provenientes del
primer mundo. Para ello ha generado facilidades para la entrada de las nuevas
tecnologías vehiculares al país, sin embargo, existen particularidades sociales,
culturales y geográficas del territorio nacional, que aportan un componente de
complejidad significativo, para la puesta en funcionamiento de estas tecnologías en
las vías colombianas. Factores determinantes, como la altura sobre el nivel del mar,
las características de relieve pronunciado e irregular, la calidad del combustible que
se oferta en el territorio nacional y los intereses de las agremiaciones
transportadoras del país, entre otras, se suman para formar un laberinto en el
camino que busca emprender Colombia, hacia el desarrollo y mejoramiento
ambiental.
21
Como consecuencia, las casas matrices se han visto obligadas a realizar
modificaciones a los modelos fábrica, las cuales han alterado los comportamientos
diseñados y optimizados en Europa. Adicionalmente, los motores que operan en
alturas significativas con el nivel del mar como referencia, exhiben niveles de
emisión superiores a los estándares bajo los cuales fueron diseñados y ensamblados.
Bajo estas condiciones y sin las medidas de inspección y mantenimiento pertinentes,
las nuevas tecnologías pueden llegar a presentar patrones de emisión
comparativamente mayores a los que presentan tecnologías ahora antiguas, tales
como las EURO II y EURO III, las cuales constituyen gran parte del parque automotor
Colombiano.
4. Contexto de Medición de Emisiones en Colombia
Actualmente, en Colombia se monitorea la opacidad para los vehículos diesel, y se
miden las concentraciones de HC, CO y CO2 de los gases de combustión de gasolina.
De esta forma, el humo generado por los motores diesel vehiculares no es analizado
en función de su concentración de gases o partículas, sino observado en función de
su oposición al paso de la luz. Esta técnica de medición estática (opacidad) es poco
usada a nivel del primer mundo debido a las limitantes que ofrece ante las
necesidades de caracterización y análisis de las concentraciones de gases y
partículas resultantes del proceso de combustión por compresión. Siendo el factor
económico, determinante en la implementación de las tecnologías de monitoreo de
contaminantes en Colombia, las tecnologías de alto nivel (tales como pruebas
dinámicas) de desarrollo que se encuentran disponibles a nivel global, se encuentran
fuera del alcance y de la capacidad y disposiciones nacionales.
Ante la inminente entrada de las nuevas tecnologías al país y en vista de, que estas
tecnologías, traen consigo características intrínsecas de patrones de emisiones no
visibles, la herramienta de cuantificación de contaminantes aportados por las
fuentes móviles tipo diesel, pasa a ser impertinente u obsoleta.
5. Panorama Nacional
Existen varias iniciativas entorno a la necesidad que se ha tejido alrededor de la
problemática descrita, entre las cuales se mencionan como alternativas, la
implementación del sistema OBD o los sensores remotos, como mecanismos de
control de emisiones para las nuevas tecnologías. Los voceros de estas ideas, han
22
sido en conjunto, las agremiaciones de ensambladores e importadores y los
representantes de las autoridades ambientales nacionales competentes, mediante
espacios de concertación tales como el comité No. 11 de Calidad del Aire, adscrito al
ICONTEC, el cual es de libre acceso y participación ciudadana. Allí mismo, se han
concertado mesas de trabajo, en pro de establecer una solución pertinente y
consensuada ante esta realidad y de esta forma, el presente se constituye en un
momento definitivo para aunar esfuerzos, incentivar en la investigación y
proposición de alternativas viables desde el punto de vista socio-económico del país
y sin resignar ningún alcance en lo que concierne al cuidado de la salud y del medio
ambiente.
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8.3 Marco Normativo - Legal
1. Marco Normativo
NTC 4231:2012: “PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Y CARACTERÍSTICAS
DE LOS EQUIPOS DE FLUJO PARCIAL NECESARIOS PARA MEDIR LAS
EMISIONES DE HUMO GENERADAS POR LAS FUENTES MÓVILES
ACCIONADAS CON CICLO DIÉSEL. MÉTODO DE ACELERACIÓN LIBRE”
DIRECTIVAS 93/59/EEC Y 91/441/EEC Definición de ciclo dinámico para
vehículos livianos y medianos.
DIRECTIVA 97/24/EC: Definición de ciclo dinámico para motocicletas,
motociclos y mototriciclos.
DIRECTIVAS 88/77/EEC Definición de ciclo dinámico para vehículos
pesados.
2. Marco Reglamentario
RESOLUCIÓN 910 DE 2008: “POR LA CUAL SE REGLAMENTAN LOS NIVELES
PERMISIBLES DE EMISIÓN DE CONTAMINANTES QUE DEBERÁN CUMPLIR
LAS FUENTES MÓVILES TERRESTRES, SE REGLAMENTA EL ARTÍCULO 91
DEL DECRETO 948 DE 1995 Y SE ADOPTAN OTRAS DISPOSICIONES”
RESOLUCIÓN 1111 DE 2013: “POR LA CUAL SE MODIFICA LA RESOLUCIÓN
910 DE 2008”
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9. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
9.1 Identificación de Tecnologías Disponibles para la Estimación de Emisiones
Contaminantes Generadas por Vehículos con Tecnologías Superiores a EURO IV
El desarrollo acelerado de tecnologías más limpias en el que se ha visto inmerso el mundo
contemporáneo y que ha sido inspirado por la iniciativa impulsada por unión de las naciones
desde hace poco más de dos décadas, ha generado por inherencia natural la necesidad de
crear, madurar o adaptar mecanismos de medición de contaminantes presentes en el aire, de
acuerdo a los nacientes fenómenos de emisión no visible, puntualmente en el sector
automotor, del cual la Unión Europea ha venido siendo adalid en vías de alcanzar estándares
imperceptibles y en definitiva no lesivos de contaminación.
De esta forma se convierte en un reto necesario, determinar el mecanismo más adecuado para
estimar los niveles reales de contaminación que se presenta como producto de la combustión
vehicular, en especial en los países en vías de desarrollo en los que los recursos para inversión
en “limpieza” del ambiente distan cuantiosamente en comparación con los países del llamado
primer mundo.
Los contextos socio-económicos y culturales característicos de los países en vías de desarrollo
como Colombia hacen inaplicables los estándares de monitoreo desarrollados e
implementados por los países avanzados y obligan a la adecuación de los mismos a las
condiciones locales, lo que induce susceptibilidad de pérdida de eficiencia, efectividad y
precisión y en ocasiones imposibilita definitivamente la implementación de ciertos
mecanismos.
En el cuadro 1 presenta un resumen de algunas de las tecnologías disponibles a nivel mundial,
para estimar las emisiones contaminantes generadas por vehículos nuevos o con emisiones no
visibles. Posteriormente se describen en detalle las técnicas de implementación de cada una
de ellas, con el objeto de exponer las condiciones de operación que se requieren para que sean
funcionales y realizar un acercamiento para determinar la viabilidad de implementación de
acuerdo a las posibilidades y necesidades del país.
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Cuadro 1. Listado de métodos de estimación de emisiones contaminantes para fuentes móviles tipo diesel
METODOLOGÍA PRINCIPIO DE MEDICIÓN
SENSORES REMOTOS Absorción de luz, en el espectro infrarrojo y ultravioleta.
MEDIDORES DE MATERIAL PARTICULADO Análisis gravimétrico de muestras obtenidas durante ejecución de pruebas dinámicas.
ANALIZADORES DE GASES PARA HUMO DIESEL
Detección con ionización de llama en combinación con infrarrojo no dispersivo (NDIR) y ultravioleta no dispersivo.(NDUV)
ON BOARD DIAGNOSTICS (OBD) Instrumentación y control digital
OPACÍMETROS AVANZADOS Extinción o absorción de luz
REFLECTOMETRÍA DE FILTROS Extinción o absorción de luz
MICROBALANZA DE CRISTAL DE QUARZO QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE (QCM)
Medición de frecuencia de resonancia de cristales de cuarzo
Fuente: Elaboración Propia
9.1.1. Sensores Remotos
Este mecanismo consiste en el disparo de un haz de luz infrarrojo a través de cualquier vía, a
la altura del tubo de escape de gases, hacia una serie de detectores o filtros para bandas de
absorción de 3.3, 4.6 y 4.3 micrómetros, en donde se mide la cantidad de energía absorbida,
que es proporcional a la concentración de hidrocarburos, monóxido de carbono y bióxido de
carbono respectivamente, presentes en la nube dejada por el escape del automotor. En el caso
de los óxidos de nitrógeno, su medición se lleva a cabo utilizando una fuente de luz
ultravioleta. Los resultados obtenidos se presentan en base volumétrica, es decir en partes
por millón para los hidrocarburos y los óxidos de nitrógeno; en tanto que para el monóxido y
bióxido de carbono el resultado se expresa en porcentaje de volumen. Sin embargo, de las
relaciones de emisiones del escape provenientes de las mediciones del sensor remoto
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(CO/CO2, HC/CO2 y NO/CO2), y conociendo las propiedades del combustible es posible
obtener tasas de emisión másica por unidad de combustible quemado por balance de masa de
carbono.
El sistema cuenta con sensores que permiten cuantificar la velocidad y aceleración de cada
vehículo monitoreado dada la importancia que estos elementos tienen en la emisión de
contaminantes y con el objeto de validar la medición realizada. Estos sensores están
perfectamente sincronizados con el equipo que registra las emisiones vehiculares así como
con una cámara de fotografía digital, con la cual se toma una impresión de la parte trasera de
cada unidad con la intención de obtener una imagen de cada matrícula que permita obtener
los datos particulares de los vehículos monitoreados. Las mediciones realizadas son
concentradas en un equipo de cómputo, en donde las lecturas de los gases contaminantes, la
aceleración y la velocidad son comparadas en automático por un software que contiene
valores preestablecidos de estos parámetros, de forma tal que al presentarse resultados
distintos a estos, el sistema crea banderas de alerta para que los datos inadecuados no sean
tomados en cuenta durante el análisis de la información. El equipo de detección remota de
contaminantes vehiculares se calibra con una mezcla de gas certificada, protocolo EPA, con
porcentajes conocidos de CO, CO2, propano y NO. [11]
Figura 1. Esquema de medición para sensores remotos en vías pavimentadas
Fuente: Modifiacado de South Coast Air Quality Managment District
La principal desventaja de este mecanismo se constituye en la detección en vía ya que es
necesario que los vehículos circulen a bajas velocidades debido a que las emisiones
remanentes de los vehículos a su paso, generan interferencia con las emisiones de los
vehículos que pasan tan solo pequeños instantes antes o después por el rayo detector. Esta
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dificultad genera imprecisión en los resultados de los análisis con un grado de incertidumbre
desconocido y variable para cada caso particular de vehículos a su paso. Esta situación se
presenta principalmente en rangos intermedios de emisión, en los cuales se encuentra el
límite entre vehículos contaminantes y no contaminantes (que no superan los límites
máximos permisibles). Sin embargo es una herramienta útil en los casos de los vehículos que
presentan niveles muy altos de contaminación o “grandes contaminantes” pues las imágenes
vehiculares recolectadas permiten establecer la fuente de una nube de humo negro en
abundancia.
9.1.2. Analizadores de Gases
Los contaminantes primarios derivados de la combustión del diesel se constituyen
principalmente por: Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Carbono(CO2), Hidrocarburos,
Monóxido de Nitrógeno(NO), Dióxido de Nitrógeno(NO2), Dióxido de Azufre(SO2), compuestos
orgánicos volátiles (VOC) metales pesados y material particulado.
Existen diferentes técnicas de detección de gases y mediante análisis se determina la
concentración de determinados compuestos en una mezcla. En general, los analizadores de
gases emplean combinación de detector de ionización de llama (FID) con analizadores
infrarrojo y ultravioleta no dispersivo (NDIR y NDUV). Estos métodos permiten medición
simultánea para THC, CO, CO2, NO y NO2 en tiempo real. Debido a la naturaleza de la
combustión del diesel, se generan productos en cantidades diferentes y otros adicionales en
comparación con la gasolina.
Como se aprecia en la Figura 2, en proporción los productos de CO (Monóxido de Carbono),
HC (Hidrocarburos) y NOX (óxidos de nitrógeno) en motores diesel son mucho menores a los
que se generan en los motores ciclo Otto. Por esta razón se requiere de equipos con mayor
rango, resolución y sensibilidad para examinar las muestras del escape de los vehículos diesel,
comparativamente con los que se usan para gasolina. Los valores aproximados se observan en
el Cuadro 2
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Figura 2. Composición de los gases de escape, combustibles diesel y gasolina
Fuente: http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/Tecnolog.htm
También se generan productos como SO2 (Óxidos de Azufre) y PM (Material Particulado,
generándose la necesidad de analizar además de la composición de los gases, las
características de las partículas de hollín emitidas al aire durante la combustión. Por esta
razón se requiere de técnicas especializadas para la estimación y control de las partículas
teniendo en cuenta que la fracción respirable de las mismas genera efectos altamente nocivos
para la salud y que en la actualidad se considera al material particulado como uno de los
principales agentes precursores de cáncer en los humanos.
Cuadro 2. Composición y temperatura de los gases de escape
COMPONENTES DEL GAS DE ESCAPE
UNIDAD DE MEDIDA
A RALENTÍ A POTENCIA MÁXIMA
Óxidos de Nitrógeno NOx ppm 50 - 250 600 – 2500 Hidrocarburos HC ppm C1 50 - 500 150 Monóxido de Carbono CO ppm 100 - 450 350 - 2000 Dióxido de Carbono CO2 % en vol. 0 – 3,5 12 - 16 Vapor de Agua % en vol. 2 - 4 0 - 11 Oxígeno % en vol. 18 2 - 20 Nitrógeno y otros % en vol. resto resto Hollín mg/m3 ≈20(SZ≈0,7) ≈200(SZ≈3,5) Temperatura gas de escape °C 100 - 200 550 - 750 Fuente: Bosch; Manual de la Técnica del Automóvil, Tercera Edición Reverte, Barcelona 1999.
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Debido al alto nivel de implementación tecnológica que se requiere para articular el sistema
de medición de prueba dinámica para vehículos diesel para la cual es necesario aplicar
velocidades y cargas variables, los costos asociados son sumamente elevados para las
economías tardías características de los países en vías de desarrollo.
Para analizar los gases de escape diesel, se realizan pruebas dinámicas en las que es necesario
aplicar un proceso de dilución de la muestra de gases, con el fin de separar los componentes
gaseosos de las partículas de hollín y de esta forma aplicar el análisis pertinente a cada
producto. El proceso de dilución es complejo y muy delicado, por lo que los costos de
implementación de este mecanismo ascienden a los 500.000 dólares americanos, de acuerdo a
la información disponible en el comercio web.
La prueba dinámica consiste en la reproducción in situ, de escenarios reales de operación en
los que los vehículos son sometidos a condiciones de esfuerzo, carga y velocidad semejantes a
aquellos bajo los cuales operan rutinariamente. Para ello se emplean bancos dinamométricos
con control computarizado y se han estandarizado ciclos de manejo con condiciones y
duración definidas, los cuales deben aplicarse a los vehículos nuevos. Durante la prueba se
realiza el análisis de los productos de la combustión (gases y partículas) en el escape de los
vehículos y el resultado de las emisiones generadas, se compara contra los estándares
aprobatorios EURO pre-establecidos. Un esquema de montaje para prueba dinámica se
observa en la Figura 3.
Figura 3. Esquema de prueba dinámica
Fuente: Emissions of unregulated pollutants from European gasoline and diesel passenger cars.
30
El análisis de gases de escape diesel bajo prueba estática1, de acuerdo a investigaciones [12]
ha demostrado un bajo coeficiente de correlación en comparación con los resultados
obtenidos en prueba dinámica, motivo por el cual los resultados de los análisis de gases diesel
en prueba estática no son comparables con los límites máximos establecidos para los
contaminantes CO (Monóxido de Carbono), HC (Hidrocarburos) y NOX (óxidos de nitrógeno) ,
los cuales se establecen para condiciones de prueba dinámica.
9.1.3 Medidores de Material Particulado
Bajo el esquema de prueba dinámica se analizan tanto las partículas como los gases de escape.
Existen varios métodos para la estimación de material particulado, siendo el análisis
gravimétrico uno de los más empleados, también se utilizan medidores de concentración de
partículas de acuerdo al diámetro aerodinámico y contadores de partículas que usan el mismo
principio. A continuación se presenta un esquema de operación para un medidor de material
particulado.
Figura 4. Esquema medidor de material particulado
Fuente: Dekati® ELPI™Mass Monitor
Los resultados de los análisis generados por el equipo, son comparados con los estándares
internacionales, que al igual que para los gases, se encuentran establecidos para ejecución de
1 FAS (Free Acceleration Snap) Prueba de aceleración libre, en la que se revoluciona el motor del vehículo en
transmisión neutra.
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pruebas dinámicas en vehículos nuevos para la aprobación de los modelos vehiculares desde
la legislación ambiental.
9.1.4. On Board Diagnostics (Diagnóstico a Bordo)
Es un sistema de diagnóstico integrado diseñado para monitorear los niveles de emisiones
contaminantes generadas por los vehículos en uso, incluyendo vehículos ligeros y medianos.
En 1989, el Código de Regulaciones de California (CCR) conocido como OBD II fue aprobado
por la Junta de Recursos del Aire de California, (CARB). OBD II es el sistema OBD segunda
generación, diseñado para reducir el tiempo entre la ocurrencia de un “mal funcionamiento”
específico y su detección y reparación, con el objetivo de reducir los niveles de hidrocarburos
(HC) generados por el vehículo mediante la detección de fallas en tiempo real aportada por el
sistema de control de emisiones del vehículo.
El sistema OBD II está diseñado para satisfacer las regulaciones de la EPA que limitan la
cantidad de emisiones de HC (Hidrocarburos) del vehículo, OBD II también reduce al mínimo
el daño a otro vehículo, sistemas o componentes.
Tales sistemas de diagnóstico se implementan mediante la incorporación software y
hardware adicional en la electrónica del vehículo para recopilar y analizar los datos de los que
ya dispone la computadora del sistema a bordo, y realizar el seguimiento de todo el sistema de
control de emisiones.
La intención de los sistemas OBD II es detectar la mayoría de “mal funcionamientos” cuando el
rendimiento de un componente del sistema de propulsión o sistema se deteriora hasta el
punto en que las emisiones de HC del vehículo superan un umbral, valor ligado a la norma de
emisiones aplicable. El operador del vehículo se notifica en el momento en que el vehículo
comienza a exceder marginalmente las normas de emisión, mediante una luz indicadora de
mal funcionamiento conocida como MIL por sus siglas en inglés (Malfunction Indicator Light).
Para diagnosticar y reparar un vehículo con implementación del sistema de diagnóstico a
bordo, es necesario contar con el sistema de codificación y protocolo de comunicación
estandarizado y establecido por la autoridad ambiental competente, así como con personal
entrenado en el manejo de la herramienta y capacitado para ejecutar procedimientos
específicos de acuerdo a las alarmas que presenten los vehículos.
Existe una versión americana de OBD y una versión Europea del mismo sistema (EOBD). Con miras a la estandarización de un mecanismo de monitoreo y control por parte de las autoridades ambientales, se obliga a tener en cuenta los dos sistemas, verificar si son compatibles y unificados en una única herramienta de control, ya que al país ingresan vehículos tanto de la industria Estadounidense como de la industria automotriz europea.
32
Sin embargo, a nivel mundial OBD es utilizado como un mecanismo “complementario” de monitoreo de los sistemas de control de emisiones de los vehículos, más no constituye un mecanismo de monitoreo o regulación per se. Se requiere la implementación de un sistema de monitoreo de parámetros contaminantes que sea capaz de cuantificar las concentraciones o características de los materiales emitidos a la atmósfera y para el cual OBD sea un complemento.
Figura 5. Esquema de conexión OBD
Fuente: http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/Tecnolog.htm
9.1.5. Opacímetros Avanzados
Los medidores de opacidad de humo son instrumentos de medición de las propiedades
ópticas de las emisiones de diesel. El principio de funcionamiento de un opacímetro es la
extinción de la luz al propagarse en un medio específico. Para este caso, el medio de
propagación es el humo producto de los motores de combustión interna que operan con
combustible diesel. Mediante un haz de luz (fuente led verde) que viaja desde una fuente
emisora hasta un foto-receptor, a través de una columna de humo, extraída por flujo parcial
desde el tubo de escape del vehículo, se establece la cantidad de luz que es absorbida por el
humo opaco y con base en este principio físico, se determina matemáticamente el porcentaje
de opacidad del humo. En general son equipos muy sencillos y menos costosos en
comparación con la mayoría de otros instrumentos utilizados para la medición de PM. A
menudo se utilizan para evaluar las emisiones de humo en lugares fuera del laboratorio, por
33
ejemplo en los talleres de mantenimiento o en campo. De hecho, la medición de opacidad de
los humos es la única técnica, relativamente de bajo costo y ampliamente disponible para
medir un parámetro relacionado con las emisiones PM en campo. Por esta razón, los límites
de opacidad se utilizan en la mayoría de los programas (PTI) de inspección y mantenimiento
(I&M) para los motores diesel o inspección técnica periódica.
Figura 6. Principio de operación de un opacímetro convencional
Fuente: AVL opacimeter 439
Ante la presencia de humos poco visibles es creciente la limitación de los opacímetros
convencionales para detectar y cuantificar correctamente los contenidos de los gases de
escape, mediante el principio de extinción de luz, a continuación se listan algunos de los
inconvenientes que han surgido:
Resolución insuficiente: los niveles de humo en bajas emisiones de los motores diesel
(por ejemplo, Euro IV) están cerca del límite mínimo de resolución de opacímetro
convencional.
Sensibilidad cruzada a dióxido de nitrógeno: los dispositivos de pos-tratamiento de
escape catalíticos, tales como catalizadores de oxidación o filtros de partículas,
pueden aumentar el porcentaje de NO2 en el total de NOx de menos de 10 % hasta 40
% y más . El dióxido de nitrógeno absorbe la luz verde, que se utiliza en opacímetros
convencionales. Estos miden entre 0,00016 m-1 y 0,00024 m-1 por ppm de NO2,
34
dependiendo del ancho de banda del sensor [13]. Una concentración de 300 ppm de
NO2 en un motor moderno (lo cual no es una suposición irrealista) causaría una
variación de 0,06 m-1 en la lectura de opacidad, lo cual es equivalente a un 40 % de la
normativa aprobatoria Euro III. Para los motores equipados con filtros catalíticos de
partículas, casi toda señal de opacidad será causada por el dióxido de nitrógeno.
Insensibilidad a partículas pequeñas: Una parte sustancial de partículas diesel tienen
diámetros inferiores a 200 nm. Las partículas de 200 nm de diámetro o mayor
bloquean de luz del led verde en proporción a su superficie de sección transversal.
Las partículas de 50 nm de diámetro, sin embargo, bloquean sólo aproximadamente
el 15% de su área de superficie [13]. Esto significa que las lecturas de opacidad
dependen de los tamaños de las partículas y serán subestimados si no se miden las
partículas más pequeñas.
Se han desarrollado alternativas para mejorar la sensibilidad de los opacímetros diesel, por
ejemplo mediante el uso de múltiples sistemas de trayectoria de luz con espejos [14] La
sensibilidad cruzada del NO2 podría ser eliminada mediante un cambio de la longitud de onda
por el de una luz diferente, por ejemplo, la luz roja. El rojo, sin embargo, es menos sensible a
las partículas pequeñas que el verde. Un cambio de color verde por luz ultravioleta, a su vez,
podría mejorar la "visibilidad" de las partículas pequeñas [14]. En vista de estas soluciones en
conflicto, un simple cambio de longitud de onda no sería suficiente.
Los medidores de opacidad convencionales basados en la medición extinción de la luz pueden
llegar a ser sustituidos por dispositivos que utilizan otros principios de medición.
Opacímetros "de segunda generación" basados en la dispersión de luz láser son mucho más
sensibles y parecen ser prometedores para su aplicación a los nuevos motores con emisiones
de partículas mucho menores, incluidos los motores equipados con filtros de partículas.
Los costos de implementación de los opacímetros avanzados varían en función de las
variaciones introducidas, pero en general se genera un incremento de entre el 30% y el 50%
del valor comercial, el cual oscila entre 2.000 y 10.000 dólares americanos.
En la figura 7 se presenta un esquema de un opacímetro avanzado, en el cual se introduce una
celda para medir óxidos de nitrógeno en prueba estática.
35
Fuente: Tomado y modificado de Diesel Research Report [10]
9.1.6. Reflectometría de Filtros
Es una metodología sencilla que se vincula directamente con el sistema de medición de
material particulado actual y se adapta para su uso en vehículos en uso. Es un equipo
económico y portable que hace potencialmente probable su uso para pruebas en ruta.
Su principio de funcionamiento consiste en la captura de material particulado mediante filtros
de papel, posteriormente, mediante la técnica de reflectometría se determina la cantidad de
material particulado. Existen dos posibilidades para filtrar los gases del tubo de escape:
Muestreo Activo: Mediante un sistema de bombeo se muestrea una cantidad
controlada del volumen de gas proveniente del escape.
Muestreo Pasivo: La presión de salida de los gases de escape, empuja el material
particulado a través de un filtro, con la posibilidad de ventilar el exceso a través de
una válvula de liberación de presión.
Una vez recolectado el material particulado en los filtros, se utiliza la técnica de
Reflectometría para cuantificar el material acumulado. La estimación de la masa del material
particulado se puede realizar con esta técnica la cual se basa en la medición de la reducción en
Opacímetro avanzado
Módulo de acondicionamiento de gases de
escape
Electrónica de Control y Procesamiento de Señal
Toma de muestra proveniente del escape del
vehículo
Celda de medición de NO2
Celda de medición de NO
PC
Figura 7. Esquema de operación de opacímetros avanzados
36
el reflejo de la luz y determina la opacidad de la muestra, midiendo el ennegrecimiento de un
papel de filtro cuando una muestra de aire se hace pasar a través de él. El reflectómetro
determina la opacidad de la muestra y comúnmente estas medidas de reflectancia se
transforman, mediante una tabla de equivalencias obtenidas a partir de la curva de
calibración calculada experimentalmente por la Organización para la Cooperación y
Desarrollo Económicos y la Comisión de Comunidades Europeas, en concentración superficial
de la mancha del filtro, expresada en microgramos de humo por centímetro cuadrado. Este
valor se convierte en concentración por volúmen de aire, conociendo la superficie de la
mancha y el volúmen del aire que ha pasado. [15]
Esta técnica es un poco menos precisa que la técnica gravimétrica pero elimina la necesidad
de pre-acondicionar los filtros, el pesaje pre y post muestra y el requerimiento de balanzas
analíticas y su disposición en ambientes controlados de acuerdo a los métodos EPA.
De igual forma el inconveniente de la interferencia por agua (humedad) se elimina ya que la
presencia de agua altera significativamente la masa de un filtro de papel, pero genera un
cambio muy pequeño en la cantidad de luz reflejada por el filtro. En la siguiente figura se
presenta un esquema de prueba para este método.
Figura 8. Esquema de operación del método Reflectometría de Filtros
Fuente: Tomado y modificado de Diesel Research Report[12]
9.1.7 QCM (Quartz Crystal Microbalance) Micro-balanza de Cristal de Cuarzo
Es un mecanismo de cuantificación basado en el monitoreo de la frecuencia de resonancia de
los cristales de cuarzo. Dependiendo de la configuración natural de las estructuras cristalinas
del cuarzo, sus partículas oscilan naturalmente a una frecuencia determinada, que se
37
considera la máxima y se denomina frecuencia natural de resonancia. La inclusión de
partículas en contacto con los cristales de cuarzo, varía la frecuencia máxima de oscilación ya
que se altera la masa de la estructura. De esta forma, es posible implementar un mecanismo
mediante el cual se puede determinar la cantidad de material particulado que se adhiere a la
estructura cristalina o electrodo de contacto cuando se expone a la corriente de gases
provenientes del escape.
De esta forma existen dos posibilidades para cuantificar el material particulado presente en
los gases de combustión:
Medir la frecuencia de resonancia del cristal antes de exponerse a los gases de escape
y establecer una línea de base, con respecto a la cual se compara la frecuencia de
resonancia que presente el cristal después de exponerse a los gases. Con base en este
resultado se establece la cantidad de masa del material que alteró la frecuencia de
resonancia inicial y su proporción.
Medir la tasa de cambio de la frecuencia de resonancia a medida que la superficie
piezoeléctrica conectada al cristal de cuarzo se expone a la corriente de los gases
provenientes del escape.
Figura 9. Esquema de operación de una micro-balanza de cuarzo
Fuente: Nam-Joon Cho, Curtis W Frank, Bengt Kasemo & Fredrik Höök Nature Protocols 5, 1096 - 1106 (2010) Published online:
20 May 2010
Esta técnica se considera altamente precisa y es altamente sensible ante las micro variaciones
de la masa del cristal, su costo de implementación oscila entre los 45.000 euros [12]. Sus
limitaciones se expondrán en detalle en el numeral 9.2 Experiencias Internacionales de
Implementación.
38
9.2 Experiencias Internacionales de Implementación
Para establecer la exactitud de los métodos examinados en el numeral anterior y para los
cuales no se cuenta con información de implementación o resultados aproximados, se realiza
una revisión de experiencias internacionales, mediante las cuales se pretende establecer con
algún grado de precisión, indicadores preliminares que permitan establecer bases de criterio
para la selección de algunas de estas técnicas, como alternativa para Colombia.
En este proceso, se tomó como insumo el resultado de una investigación realizada en el Reino
Unido en el año 2006 [16], en el que se sometieron a pruebas comparativas, las técnicas de
reflectometría de filtros, Micro-balanza de Cuarzo y Opacímetros avanzados, en contraste con
un opacímetro de referencia marca BOSH, en un esquema de prueba estática análogo al
aplicado en Colombia, el cual se basa en las normas internacionales SAEJ1667 e ISO 11614.
En dicha investigación se seleccionaron varios criterios de evaluación para caracterizar el
potencial de los instrumentos para medir cuantitativamente las emisiones de partículas de los
motores diesel con bajas emisiones en el contexto de sus características intrínsecas de señal /
ruido y el tamaño de las señales de interferencia generadas por componentes distintos del PM
en los gases de escape diesel. Los criterios de evaluación fueron:
1. Precisión fundamental del instrumento: se caracteriza por el nivel de ruido cuando se
muestrea "aire ambiente".
2. Estabilidad durante un período de alrededor de 2 minutos.
3. Respuesta ante los óxidos de nitrógeno.
4. Respuesta a un "pulso" de aire caliente.
5. Respuesta ante un aerosol con gotitas de líquido.
6. Respuesta ante una gama de cargas de PM que van desde, moderadamente alta (1,5 m-1) a
muy baja (<0,05 m-1).
A continuación se cita un resumen de los resultados obtenidos en dicha investigación y que
son de interés para el objetivo de este trabajo.
9.2.1 Opacímetros Avanzados
El opacímetro evaluado corresponde a la configuración ilustrada en la Figura 7, la resolución
del instrumento es de 0,001m-1 densidad de humo. Los resultados de la evaluación se
resumen a continuación:
Niveles de ruido ante aire ambiente: Al tomar mediciones del opacímetro avanzado, se
detectó un nivel de ruido de 0.0024 m-1
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Efectos de los NO2: Se sometió el instrumento a un flujo con una concentración de
óxidos de nitrógeno, de 370 ppm. Dicha concentración generó en el opacímetro
avanzado una variación de 0.001 ± 0.0002 m-1 por cada 100 ppm NO2.
Efectos del Aire Caliente: Se hizo circular por el tubo de muestra del instrumento una
corriente de aire con temperatura máxima de 200°C. La variación observada en la
lectura de densidad de humo generada fue de 0.001 m-1 por cada 100°.
Efectos del Aerosol: Ante la presencia de gotas de aerosol en la toma de muestral del
instrumento, se generó una variación máxima de 0.002 m-1.
9.2.2 Reflectometría de Filtros
Debido al principio de funcionamiento de esta técnica, los resultados obtenidos se analizan cualitativamente, el parámetro que se altera es la coloración de los filtros de papel que son sometidos a los gases de escape.
Niveles de ruido ante aire ambiente: No se presentó ninguna alteración perceptible en
la superficie del filtro.
Efectos de los NO2: No se presentó ninguna alteración perceptible en la superficie del
filtro al someterse a una corriente de óxidos de nitrógeno similar a la aplicada al
opacímetro avanzado.
Efectos del Aire Caliente: No se presentó ninguna alteración perceptible en la
superficie del filtro.
Efectos del Aerosol: No se presentó ninguna alteración perceptible en la superficie del
filtro.
Al aplicar pruebas de aceleración libre y medir simultáneamente con los filtros de papel y el
opacímetro de referencia, se obtuvo un alto grado de correlación entre el incremento en la
escala de grises en los filtros a medida que los valores de densidad en m-1 aumentan. Sin
embargo la técnica se satura para valores superiores a 0,4 m-1 en densidad de humo, lo que
equivale a aproximadamente 8% de opacidad en el contexto de medición de opacidad
establecido en Colombia, con 200 mm como diámetro estándar. Esta situación representa una
ventaja si se tiene como premisa que la estimación de las emisiones en los rangos bajos es el
problema que se busca resolver.
40
9.2.3 (Quartz Crystal Microbalance) Micro-balanza de Cristal de Cuarzo
Los resultados presentados para este instrumento son producto de una tercera investigación,
en la que no se consideraron los parámetros expuestos para las técnicas anteriores, sin
embargo se obtienen las siguientes conclusiones importantes:
El método QCM para estimación de emisiones bajas, es altamente susceptible al pre-
acondicionamiento de los gases en evaluación, más específicamente a las condiciones
de dilución a la que deben someterse las muestras antes de la aplicación de esta
técnica. En los ensayos preliminares fue necesario diluir 100 veces una muestra para
obtener resultados comparables con otros mecanismos de detección y que aportaran
un grado importante de correlación.
El método QCM es un mecanismo de prueba destructivo, es decir que cada vez que la
balanza se somete a una prueba, es necesario aplicar una serie de procedimientos
delicados y especializados, para llevar la medición a su estado “cero” de nuevo. Cada
vez que se hacen pruebas se altera la condición natural del instrumento y su vida útil
tiende a disminuir conforme aumenta su uso. Los costos de implementación de esta
técnica son elevados, por lo cual no es deseable ni costo-efectiva una sustitución
periódica.
41
9.3 Matriz Comparativa
Con el propósito de examinar en detalle algunos de los aspectos básicos que permiten
establecer comparaciones objetivas entre las técnicas estudiadas, se establece una matriz con
cuatro criterios de evaluación, los cuales corresponden a:
A. Costos de Implementación de una estación de trabajo, incluyendo capacitación de
personal.
B. Nivel de precisión de la técnica respecto de experiencias internacionales evaluadas
C. Necesidad de técnicas complementarias para implementación de monitoreo
D. Necesidad de establecimiento de nuevos límites permisibles.
En la matriz no se incluye la metodología de diagnóstico a bordo (OBDII) debido a que bajo su
concepción actual, no es una técnica de medición que proporcione valores numéricos o
cualitativos de las emisiones contaminantes, por lo tanto no constituyen una fuente de
información cuyos datos sean comparables con límites permisibles de aceptación y rechazo.
Per se, OBD es una herramienta técnica de diagnóstico que provee un sistema de alarmas que
señala daños, posibles averías, o desviaciones de ciertos parámetros electrónicamente
monitoreados.
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Cuadro 3. Matriz Comparativa de Metodologías de Medición
METODOLOGÍA A
(USD) B C D VENTAJAS DESVENTAJAS
Prueba Dinámica
$650.000 a $950.000
Alta NO NO 1.Altaprecisión 2.Compatibilidad con estándares internacionales
1.Costos de implementación y operación altamente elevados
Sensores Remotos
$ 30.000
Media - Alta para agentes
altamente contaminant
es
Opcional NO
1. Provee posibilidad de monitorear de forma automática una alta densidad de vehículos circulantes por las vías en las que se establezca. 2. Es un mecanismo de vigilancia adecuado para los vehículos en uso, con tecnologías EURO III e inferiores.
1.Interferencias de gases remanentes 2.Sólo es aplicable a emisiones altamente visibles generadas por grandes aportantes de contaminación
Opacímetros Avanzados
$ 6.875 Alta NO
NO - Posible
Reevaluación de los actuales
1.El principio de medición es el usado actualmente y los límites permisibles están en proceso de modificación 2.Los costos de implementación se incrementan en niveles bajos 3. Se introduce la opción de monitorear NOx en prueba estática, aún cuando los límites se encuentran establecidos para esquemas de prueba dinámica.
1. Analiza el nivel de contaminación por un parámetro óptico y no se realiza análisis de la composición química y los efectos nocivos de los gases HC y CO.
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METODOLOGÍA A
(USD) B C D VENTAJAS DESVENTAJAS
Reflectometría de filtros
$ 8.500
Media - Alta para
agentes con emisiones
poco visibles
Opcional - Medición de
Opacidad Convencion
al
SI
1.Bajo costo 2.Amplía el rango de medición utilizado actualmente en Colombia 3. No presenta interferencias por humedad ni óxidos de nitrógeno. No requiere protocolos de acondicionamiento como la técnica gravimétrica.
1.Se satura en valores de opacidad de 8 a 10% o su equivalente en densidad de humo 0,4-0,5 m-1 con longitud estándar de 430mm.
Micro-balanza de Cuarzo QCM
$ 61.000 Media -
Alta NO
Sujeto a condiciones
de implement
ación
1.Permite analizar el peso de las partículas y su concentración a un costo reducido en comparación con las pruebas dinámicas
1. Requiere de técnicas altamente especializadas de pre-acondicionamiento de las muestras tales como dilución, las cuales se traducen en costos elevados. 2. Es una técnica destructiva, por lo cual el deterioro de los dispositivos es acelerado y frecuente. 3. Es altamente sensible a los tiempos de dilución aplicado a las muestras y requiere comparación constante con mecanismos avanzados para determinar el estado de dilución óptimo para pesaje. Se requiere técnicas de mantenimiento altamente especializadas y costosas (debido a la necesidad de reacondicionar el estado "cero" cada vez que se realice una medición).
Fuente: Elaboración Propia
44
9.3.1 Matriz Aplicada a Colombia 2014
Al hacer un análisis del contexto global de Colombia en 2014, en cuanto el porcentaje de
Producto Interno Bruto (PIB) que se invierte en ciencia y tecnología o programas ambientales,
comparativamente con el que se destina para el financiamiento de la deuda externa en
conjunto con la lucha armada, es fácilmente perceptible que la economía no es capaz de
respaldar consecuentemente las necesidades de implementación de tecnologías robustas para
el diagnóstico de emisiones vehiculares. En la última década Colombia destinó el 0,15% de su
PIB en programas ambientales [17] lo cual permite establecer que las posibilidades de
establecimiento de tecnologías de medición para contaminantes vehiculares, depende en
amplia medida de los costos asociados.
Por otro lado, no sería coherente implementar tecnologías con costos intermedios para la
economía Colombiana si no se tiene alguna certeza de la efectividad, precisión y veracidad de
la información que se pueda obtener de ellas.
Bajo esta óptica, si se quisiese aplicar puntuación ponderada a la matriz comparativa con el fin
de evaluar la viabilidad de implementación de las metodologías allí contenidas, habrá que
asignar mayor acentuación sobre los parámetros de costos de implementación y precisión de
la información reportada. La puntuación que se pueda establecer será siempre dictaminada
con una dosis importante de subjetividad, por lo que no es del interés de este trabajo
establecer condiciones relativas como reglas que deban aplicarse.
A continuación se presenta un ejemplo de ponderación, en el que se establecen condiciones de
calificación de 0 a 100 puntos, en el que puntaje 0 implica que no es factible la
implementación de una metodología y un puntaje de 100 implica factibilidad absoluta de
implementación de una metodología.
Los valores establecidos en la ponderación son producto del criterio del autor desde un punto
de vista marcado por la experiencia del autor, que contempla los escenarios económico,
político y técnico que actualmente vive el país en materia de tecnologías para medición de
contaminantes provenientes de fuentes móviles tipo diesel no visibles.
La ponderación de los parámetros se presenta en el Cuadro 4.
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Cuadro 4. Ponderación aplicada a la Matriz Comparativa
PARÁMETRO PONDERACIÓN
A. Costos de Implementación de una estación de trabajo, incluyendo capacitación de personal.
40%
B. Nivel de precisión de la técnica respecto de experiencias internacionales evaluadas
40%
C. Necesidad de técnicas complementarias para implementación de monitoreo
10%
D. Necesidad de establecimiento de nuevos límites permisibles.
10%
Fuente: Elaboración propia
Con esta base y otorgando 0 puntos a la característica menos deseable de un parámetro y 100
puntos a la característica más deseable de un parámetro se obtuvo el siguiente resultado.
Cuadro 5. Matriz Calificada
PARÁMETRO
A (40%)
B (40%)
C (10%)
D (10%)
Total Ponderado
METODOLOGÍA
Prueba Dinámica 10 100 100 100 64
Sensores Remotos 50 30 50 100 47
Reflectometría de filtros
90 60 50 50 70
Opacímetros Avanzados
95 80 50 80 83
Micro-balanza de Cuarzo QCM
30 40 80 50 41
Fuente: Elaboración propia
De acuerdo con el sistema de puntuación y ponderación establecido, se obtiene como
resultado que la metodología con mayor factibilidad de implementación es la correspondiente
a Opacímetros Avanzados, seguida de la Reflectometría de Filtros. Las metodologías que
presentan la menor factibilidad de implementación son QCM (Micro-balanza de Cuarzo) y
46
Sensores Remotos. La factibilidad de implementación de pruebas dinámicas, se encuentra en
un nivel intermedio.
9.4 Análisis de Resultados
Actualmente se tiene que el límite de opacidad vigente más bajo que se aplica es 28% con una
longitud estándar reportada al diámetro del escape lo que equivale aproximadamente a 3.3 m-
1 en densidad de humo. La resolución de un opacímetro convencional es de 0,01 m-1 y su
rango de medición para densidad de humo inicia siempre en cero (0). Esto quiere decir que la
herramienta aún es aplicable para medir valores entre 0,01m-1 y 3,3 m-1, lo que corresponde al
30% de la escala total de medición.
Por otra parte los opacímetros avanzados amplían el rango de detección a 0,001m-1 lo cual
amplifica 10 veces los valores que pueden ser medidos en la zona inferior de la escala, lo que
los convierte en una herramienta potencial de medición para generaciones futuras cercanas.
Como complemento los resultados observados para la espectroscopia de filtros abren un gran
interrogante en cuanto a la pertinencia de esta herramienta como instrumento de medición en
los rangos más bajos de opacidad puesto que para valores entre 0 y 0,4 m-1 (rango de
operación observado para esta técnica) es posible establecer hasta 16% de opacidad si se
utiliza 430mm como longitud estándar. De esta forma se podría extender el lenguaje de
medición implantado actualmente, a las zonas de emisiones no visibles.
Es posible que los opacímetros avanzados sean capaces de medir la opacidad de las emisiones
generadas por los motores con niveles imperceptibles humo visible ya que además de la
ampliación de la resolución, pueden introducirse elementos como celdas de Óxidos de
Nitrógeno que permiten obtener indicadores adicionales de la condición de los gases de
escape.
En teoría, la Reflectometría de filtros parece ser un complemento ideal para los opacímetros
ya sean avanzados o no, debido a que su rango de operación, es precisamente aquel que para
los opacímetros empieza a ser inalcanzable. Es necesario validar la aplicabilidad de estas
técnicas mediante pruebas reales aplicadas a escenarios estadísticamente representativos,
para poder establecer con certeza su grado de efectividad.
47
10. CONCLUSIONES
Con base en la literatura revisada y de acuerdo a los resultados de experiencias
internacionales examinados a partir de información experimental secundaria es posible
establecer las siguientes conclusiones:
Es necesario desarrollar alternativas tecnológicas de alta precisión y resolución como
respuesta a la demanda de recursos establecida por la generación de motores cuyas emisiones
no son visibles y que se encuentra en creciente auge en la sociedad contemporánea y que es
posible avistar en las generaciones por venir.
Técnicamente, la metodología de medición que debe ser implementada para la medición de
emisiones no visibles, es la de prueba dinámica. Debido a sus altos costos de implementación,
y dada la realidad económica del país, no se considera viable ponerla en marcha aún.
La implementación de sensores remotos, es una opción pertinente para realizar control y
vigilancia de las emisiones contaminantes generadas por fuentes móviles terrestres, en
especial para sancionar a los agentes más contaminantes que circulan libremente de forma
rutinaria por las vías más transitadas de ciudades principales. Sus costos de implementación
son asequibles para economías tardías y no se requiere un alto grado de especialización para
operarlo. Sin embargo, no responde a las necesidades abordadas en esta investigación, las
cuales se orientan a la búsqueda de mecanismos que permitan cuantificar de forma exacta las
emisiones “invisibles” características de los motores diesel de última generación.
La alternativa de implementación de micro-balanzas de cuarzo atiende en una medida poco
significativa el problema de investigación planteado, ya que aunque se utiliza un principio
físico altamente preciso, no ha sido demostrado que sea posible adaptar costo-efectivamente
ese principio para la estimación de concentraciones de material particulado en los escapes
vehiculares. Las condiciones de acondicionamiento son altamente variables y las fuentes de
incertidumbre son numerosas, entre las cuales se encuentran, el protocolo de alistamiento del
instrumento, las condiciones de lavado de las estructuras que lo componen, el
acondicionamiento de la señal que emiten, las características de dilución empleadas para
alivianar la muestra, entre otros, son factores difíciles y costosos para controlar. Así mismo la
mayor desventaja observada es su alto valor y corta vida útil, los ensayos destructivos, como
el pesaje de filtros empleado por la técnica gravimétrica, son convenientes debido a la
facilidad y bajo costo de fabricación de los insumos que se destruyen en cada muestra que se
toma, no siendo este el caso de las balanzas de cristal de cuarzo.
En cuanto al sistema de diagnóstico a bordo, no se profundizó significativamente en el tema,
debido a que por definición este sistema no está diseñado para medir contaminantes. En el
medio automotriz se le ve como una opción de control y en cierta medida lo es. Sin embargo,
es una técnica escasa en cuanto a proporción de indicadores directos de contaminación y no
48
debe ser considerada como una herramienta de medición. Su funcionamiento se orienta a la
detección y señalamiento de desviaciones de parámetros preestablecidos que si bien, en
alguna medida se encuentran dispuestos para mantener al mínimo los niveles de emisiones,
no garantizan que esos niveles conformen en todo momento con los estándares
internacionales, ya que son susceptibles de ajustes y libres modificaciones dado que en el país
no se encuentra estandarizado un sistema de control de emisiones mediante OBD. Si bien las
casas matrices cuentan con configuraciones establecidas, las condiciones de operación en
Colombia suelen modificarse de acuerdo a las necesidades que imponen las condiciones
topográficas, la elevación sobre el nivel del mar y las capacidades adquisitivas de los
transportadores entre otros.
La opción que presentó mayor factibilidad de implementación de acuerdo al análisis aplicado
son los opacímetros avanzados, haciendo un análisis enfocado en la situación actual del país,
es necesario tener en cuenta en primer lugar, que los límites máximos permisibles vigentes,
establecidos en la Resolución 910 de 2008, se encuentran sobre-estimados. En segunda
medida se debe tener presente que dichos límites se encuentran en proceso de reforma y que
hace más de dos años se culminó una investigación conjunta entre el Banco Mundial y el
Ministerio de Ambiente, en la que se presentaron propuestas objetivas para la modificación de
los límites actuales y el gobierno nacional en la rama ambiental competente, aún no ha hecho
un pronunciamiento.
En un escenario netamente técnico referente al reporte de opacidad o densidad de humo a
una longitud estándar, debe evaluarse la posibilidad de utilizar una longitud estándar de
430mm ya que es la más conveniente para proporcionar mayor resolución en la zona inferior
de la escala de medición.
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11. RECOMENDACIONES
Es necesario realizar estudios de aplicabilidad con base en los resultados conocidos, para
determinar empíricamente si la implementación de opacímetros avanzados, tal vez en
combinación con Reflectometría de filtros, podrían llegar a ser una respuesta ante el
interrogante planteado en este trabajo.
Desde el punto de vista técnico, la mejor opción disponible es la implementación de prueba
dinámica, desde el punto de vista económico, es tal vez la más lejana, por esta razón es
necesario explorar otras alternativas.
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12. Bibliografía
[1] P. d. l. República, «REGLAMENTO DE PROTECCION Y CONTROL DE LA CALIDAD DEL AIRE,»
Decreto 948, pp. 14-16, 1995.
[2] MADS, «Resolución 910,» Resolución 910 de 2008- MADS, pp. 1-33, 2008.
[3] P. R. &. E.Behrentz, «Actualización del inventario de emisiones de fuentes móviles para la
ciudad de bogotá a traves de mediciones directas,» Universidad de los Andes, 2009.
[4] «Portal de Noticias UNAL,» Julio 2012. [En línea]. Available:
http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/ndetalle/article/45-de-vehiculos-a-gas-natural-
rajados-en-emision-de-gases.html.
[5] OMS, «IARC: DIESEL ENGINE EXHAUST CARCINOGENIC,» Press Release No.213, pp. 1-3, 2012.
[6] E. Commision, «Directiva 91/441/CEE del Consejo, de 26 de junio de 1991, por la que se
modifica la Directiva 70/220/CEE relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados
miembros sobre medidas contra la contaminación atmosférica provocada por los gases de e,»
de Directiva 91/441/CEE del Consejo, 1991.
[7] ICONTEC, Norma Técnica Colombiana 4231:PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Y
CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS DE FLUJO PARCIAL NECESARIOS PARA MEDIR LAS
EMISIONES DE HUMO GENERADAS POR LAS FUENTES MÓVILES ACCIONADAS CON CICLO
DIÉSEL., Bogotá: ICONTEC, 2012.
[8] E. Commission, «Directiva 2005/55/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 28 de
septiembre de 2005, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros
sobre las medidas que deben adoptarse contra la emisión de gases y partículas
contaminantes pro».
[9] European Commision,
«http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/automotive/documents/directives/motor-
vehicles/index_en.htm,» 2012. [En línea]. [Último acceso: 3 Noviembre 2013].
[10] E. Commission, «COMMISSION OF THE EUROPEAN COMMUNITIES , Brussels, 21.12.2005,»
Brussels, 2005.
[11] D. G. d. G. d. l. C. d. A. y. R. d. E. y. T. d. C. SEMARNAT, «Guía para establecer Programas de
Verificación Vehicular en los Estados y Municipios,» Secretaría de Medio Ambiente y Recursos
51
Naturales, México D.F., 2007.
[12] J. N. -, «Low Emission Diesel Research – Phase 3 Report Annex 2 investigation into PM
Instrumentation,» Vehicle and Operator Services Agency, Oxfordshired UK, 2005.
[13] Jones, «Advanced opacitymeters: their potential role in future emission testing legislation for
Diesel vehicles”, Proc. of the 6th ETH Conference on Nanoparticle Measurement,» Zurich,
2002.
[14] R. Z. W. Zahoransky, «On-line/in-line measurements of particle emissions by optical multi-
wavelength technique,» Zurich, 2000.
[15] A. G. F. I. A. B. S. H. F. P. M. R. G. J. C. B. J. P. R. N. J. D. Gallego Picó, «Contaminación
Atmosférica,» Universidad Nacional de Educación a Distancia, Madrid, 2012.
[16] J. Norris, «Low Emission Diesel Research,» UK, 2006.
[17] M. A. P. Rincón, «Comercio Internacional y Medio Ambiente en Colombia,» Universidad del
Valle, Cali, 2005.
