Contaminación ambiental por NOx: Influencia de edad de los vehículos

Desde hace ya varios años la población general y las diferentes instituciones se están concienciado de la necesidad de reducir la contaminación ambiental y disponer de unos adecuados niveles de calidad del aire. En estos últimos años muchas ciudades de Europa han tenido dificultades para cumplir con los estándares de calidad del aire establecidos en la legislación, especialmente en cuanto al valor límite anual de NO_x.

Al ser respirados, estos óxidos de nitrógeno pasan a los alvéolos y de ahí a la sangre donde se produce el siguiente proceso:

 Hemoglobina (Fe²⁺) + NO₂= Hemo (Fe³⁺⁾

Esta metahemoglobina es incapaz de liberar el oxígeno a los tejidos corporales pudiendo causar cianosis, cefalea, fatiga, dificultad respiratoria, falta de energía, etc. Por otra parte, los efectos más visibles de los NO_x en áreas urbanas se deben a su importante papel en la formación del smog fotoquímico. En la foto siguiente se puede ver este fenómeno producido en fechas recientes en la ciudad de Madrid.

Las concentraciones medias anuales de este contaminante en zonas urbanas suelen estar comprendidas entre 20 a 90 microgramos por metro cúbico, pero cuando estas superan los 600 microgramos por metro cúbico se pueden producir los trastornos comentados anteriormente.

Para evitarlos se realiza la monitorización de los niveles de contaminación ambiental por NO_X en ciudades a través de un servicio de control permanente de la calidad del aire, llamado Sistema de Vigilancia, Predicción e Información. Además de los NO_x, también son monitorizados normalmente el dióxido de azufre y ozono.

En la figura siguiente se muestran los distintos niveles de alerta, existentes en la ciudad de Madrid, en función de la concentración de estos contaminantes con sus respectivas acciones a tomar.

A modo de ejemplo, si se superan los 400 microgramos por metro cúbico  durante más de 3 horas se deben tomar medidas para la disminución de los valores de este contaminante, como pueden ser limitar el tráfico rodado, la velocidad de los vehículos, etc.

El principal factor de aumento de la contaminación ambiental en las ciudades son las emisiones de los diferentes tipos de vehículos, especialmente el tráfico rodado en carretera. En el caso concreto de las emisiones de los óxidos de nitrógeno, estas provienen fundamentalmente de:

1. Gases de escape de los vehículos (sobre todo diésel), aunque sus principales constituyentes son el nitrógeno (N₂) y el oxígeno (0₂).
2. Procesos de combustión del carbón, petróleo o gas natural.

La mayor parte del nitrógeno que entra al cilindro en principio no se combina con nada, excepto pequeñas cantidades que dan lugar a los óxidos de nitrógeno (NO_x). En el proceso de combustión realizado en los motores de los vehículos se generan otros gases contaminantes, que deben ser tenidos en cuenta aunque se generen en pequeñas cantidades. En el gráfico siguiente se muestra la composición típica de los gases de escape de los motores diésel.

Con el fin de reducir la contaminación ambiental, tanto en Europa como a nivel mundial, se han emitido diferentes decretos y disposiciones legales. Las normativas europeas sobre emisiones de contaminantes en el aire se denominan normas EURO. Estas han ido evolucionando desde la primera de ellas, “Euro I”, hasta las “Euro V” y “Euro VI” del año 2014. Estas normativas marcan a la industria del automóvil los límites de las emisiones contaminantes para la homologación de nuevos modelos.

En las tablas siguientes se muestran los diferentes límites de emisiones según la normativa y tipo de motor. Como se puede apreciar en ellas, se está llegando al límite técnico de reducción de monóxido de carbono y partículas, debido a que para motores diésel desde la Euro IV y V respectivamente sus límites están marcados en 0,50 gramos por kilómetros  y 0,005 gramos por kilómetro . Para los motores gasolina la situación es similar, dado que desde la Euro IV el límite de reducción de CO se ha establecido en 1,00 gramo por kilómetro .

Hoy en día, las técnicas y normativas de reducción de emisiones se centran fundamentalmente en los óxidos de nitrógeno. Es de destacar que la primera norma europea que marca una reducción específica de emisiones de este gas es la Euro III, que entró en vigor en el año 2000. Los coches comercializados anteriormente a esta fecha no estaban obligados a reducir o controlar las emisiones concretas de estos gases. Desde el año 2000 hasta el año 2014, el límite de emisiones para turismos diésel de NO_X se ha visto reducido a 0,08, es decir, a un 16% del valor de partida.

En España existen más de 11 millones de conductores con coches de más de 10 años, lo que supone más del 50% de todos los vehículos que circulan diariamente. A día de hoy el parque automovilístico español es de los más envejecidos de la UE, y el más antiguo de los 5 países europeos principales. La edad media del vehículo español está situada en 11,5 años, según la patronal de fabricantes Anfac, lo que provoca que un vehículo en circulación de esa edad tenga unas emisiones de NO_X mucho mayores que uno adquirido actualmente.

Esta desalentadora situación no se espera que mejore en los años venideros. Según la empresa de valoración de siniestros Audatex, en el año 2017 más del 67% del parque automovilístico superará los 10 años, provocando que la mayoría de los vehículos del mercado español continúen teniendo unas elevadas emisiones de NO_x.

Juan José Graña, profesor del Máster Internacional en Ingeniería y Gestión Ambiental