Diésel en Europa: triunfo, fracaso y oportunidad

En 1989, una compañía alemana introdujo en el mercado de los automóviles el primer motor TDI con control electrónico. El nombre de esa compañía, muy mentado últimamente, es Volkswagen. El nombre del coche, Audi 100. Como no podía ser de otro modo, hay precedentes, comenzando por la invención de Rudolf Diesel: un motor que funcionaba con aceite de palma y que acabaría recibiendo el nombre de su creador. En 1933, algunos Citroën Rosalie incluían el motor diésel 11UD. En los años ochenta, PSA Peugeot Citroën crea el motor diésel XUD. En 1987, aparece el Fiat Croma TD-i.d. con motor de inyección directa.

Sin embargo, antes del TDI de Volkswagen, antes de 1989, la cuota de mercado de los coches con motor diésel no superaba el 10%. Allá por el 2003-2004, Europa se había convertido en el único continente del mundo donde predominaban los motores diésel sobre los de explosión (gasolina).

Los motores TDI tardaron en entrar en otros mercados y, cuando lo hicieron, no fue precisamente para triunfar. En Estados Unidos continúan siendo meramente un nicho de mercado.

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Coches de pasajeros registrados en EEUU de 2010 a 2013. Fuente.

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Evolución del consumo de diésel y gasolina en la Unión Europea. Fuente.

Concretamente en España, Francia y Bélgica, el consumo de diésel triplica o cuadruplica al de gasolina.

De alguna manera y por algún motivo, el diésel triunfó en Europa. Y solamente en Europa. Los beneficios de Volkswagen crecieron rápidamente y los demás fabricantes europeos se subieron al carro, seguidos por compañías asiáticas que querían mantener sus exportaciones. La victoria del motor TDI, en un principio, favoreció la venta de un producto local (automóviles fabricados en Europa).

¿Gracias a Volkswagen? ¿A Peugeot? ¿A Fiat? ¿O quizá… a las regulaciones europeas?

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Cuota de mercado de automóviles Diesel en España. Fuente.

Durante la década de los noventa, las regulaciones de emisiones a la atmósfera eran totalmente distintas en la Unión Europea y en Estados Unidos. Los legisladores europeos abordaron con relativa rapidez la lucha contra el calentamiento global, persiguiendo ante todo una disminución de monóxido y dióxido de carbono. Por supuesto, las duras restricciones a las emisiones de monóxido de carbono estaban relacionadas con mantener un aire saludable en nuestras ciudades, y no solamente con el calentamiento global. Las normas americanas, por otro lado, estaban más enfocadas a reducir los óxidos de nitrógeno para evitar la lluvia ácida y el smog. En la UE, los valores límite de CO y CO2 eran un 72% y un 38% más bajos que en Estados Unidos. Sin embargo, se permitían valores de NOx considerablemente mayores. Los NOx, por cierto, contribuyen también al efecto invernadero, pero los europeos no les dimos tanta importancia hasta la década presente.

Aquí radica precisamente la diferencia entre las emisiones de un motor diésel y las emisiones de un motor de explosión. Ya en 1990, los coches con gasolina emitían más CO, más CO2 y menos óxidos de nitrógeno (NOx). En términos de forzamiento radiativo, los coches con gasolina contribuían más al efecto invernadero. En términos globales, estaban equilibrados, cada tipo de motor con sus ventajas y sus desventajas.

El convertidor catalítico en los automóviles marca aún más la diferencia. El catalizador de tres vías  (hidrocarburos, CO y NOx) de los motores de gasolina ha evolucionado de tal forma que elimina casi totalmente los NOx. Esta evolución permitía a los motores de explosión adaptarse a los cada vez más exigentes límites de la EPA (agencia de protección ambiental en Estados Unidos).

El catalizador de dos vías (hidrocarburos y CO) necesita un método efectivo de eliminación de NOx. Actualmente, se emplea la recirculación de los gases de escape, con la que se disminuye las emisión de NOx… a costa de aumentar la de partículas. Y aun así, la masa de NO que sale por el tubo de escape es muy superior que en el caso de un motor de explosión. Sin embargo, como no puede ser de otra forma, los valores límites de emisión de la Unión Europea son cada vez más exigentes. Es necesario explorar alternativas.

Three Way Catalyst-Surface Chemistry by coaxs

Esquema de un catalizador de tres vías. Dibujo de coaxs.

Motor diésel de un camión Volvo FM con recirculación de gases.

El escándalo de Volkswagen, que tendrá que reparar más de cinco millones de automóviles con motor diésel (683.626 en España), nos debe hacer reflexionar. No hay que pensar solamente en las trampas de Volkswagen para aparentar una menor emisión de NOx cuando el coche está sometido a una inspección. Hay que preguntarse: ¿fue correcto, desde un punto de vista medioambiental, optar en Europa por los motores TDI? Emiten una cantidad mucho mayor de NOx y de material particulado que los coches de gasolina. NOx y partículas, recuérdese, son dos de los causantes del smog en las ciudades. Y si se diseña la mezcla aire/combustible de forma que estos coches cumplan con los valores límites europeos, es en detrimento de la competitividad, del consumo de combustible por kilómetro. Eso, junto a su deshonestidad, es lo que impulsó a algunos tramposos de Volkswagen a cometer un engaño a tal escala.

Con una legislación que será cada vez más dura (sería preocupante si esto no es así), solamente la I+D puede salvar a los motores diésel a largo plazo. De momento, bien están por detrás de los de gasolina en aspectos ambientales, bien son menos competitivos.

Tendencia de las emisiones de óxidos de nitrógeno en la Unión Europea. Fuente.

Pero esta desventaja puede convertirse en oportunidad. La tecnología de los motores TDI tiene ya un alto grado de desarrollo y puede aprovecharse de múltiples maneras. Por un lado, si las trampas de NOx consiguen reducir drásticamente las emisiones de estos gases, los coches con motor diésel serán los automóviles que menos contribuyen al cambio climático, sin ser más contaminantes que los de gasolina en otros aspectos. Por otro lado, estos motores pueden utilizarse con combustibles alternativos, renovables, de estructura química comparable al gasóleo. Y no hablo solamente del biodiésel (metilésteres de ácidos grasos), que requeriría un motor modificado por su fácil contaminación con agua. También me refiero a hidrocarburos derivados de la biomasa vegetal por medio de procesos químicos como, por ejemplo, el proceso Fischer-Tropsch.

La oportunidad, en cualquier caso, solo puede surgir si se invierten suficientes recursos en investigación.

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