Los motores diésel tienen la desventaja de que emiten partículas de hollín. El hollín perjudica a la salud, pues es cancerígeno y, además, contribuye al calentamiento global del clima. Por lo tanto, es imprescindible reducir al máximo la emisión de partículas diésel.
La disminución de estas partículas ha sido una prioridad en las regulaciones y programas de descontaminación en todo el mundo, lo que se está logrando principalmente con el uso de Filtros de Partículas Diésel (Diesel Particle Filter, DPF)
Entre los años 2006 al 2009, Santiago de Chile llevó a cabo un exitoso programa de cooperación con la Agencia Suiza para la Cooperación y el Desarrollo (COSUDE), orientado a la incorporación de filtros de partículas diésel (DPF) en los buses de transporte público.
A la fecha más de 3.000 buses en Santiago circulan con esta tecnología, con enormes beneficios para la salud y co-beneficios para el clima, por la reducción del particulado diésel, declarado actualmente como un contaminante cancerígeno.
Durante el año 2014, la Agencia de Cooperación Internacional de Chile (AGCI) y la COSUDE, han firmado una nueva fase a la cooperación concluida el 2009, que apunta a evaluar el rendimiento de los DPF en uso, además de promover y perfeccionar las estrategias de fiscalización y mantenimiento de estos dispositivos, permitiendo un desarrollo coherente de las políticas en esta materia.
Dentro de las actividades contempladas en el Convenio antes mencionado se considera la recopilación de resultados de rendimiento de los DPF en emisión de número de partículas, mediante la realización de mediciones aleatorias a la flota de Transantiago, en vía pública y mediciones en los patios de operadores de Transantiago. Lo anterior a cargo de la empresa Geasur, la que cuenta con una larga trayectoria en el desarrollo de programas de control de emisiones en fuentes móviles.
El uso de los filtros de partículas, como también las nuevas regulaciones para la homologación de vehículos y motores diésel, ha significado un gran desafío para el desarrollo de las técnicas de medición. Estas nuevas técnicas de medición apuntan a contar con niveles de sensibilidad a bajas concentraciones, repetibilidad y de reproducibilidad necesarios para transformarse en estándar internacional, para la legislación y para la industria. El principio que finalmente orienta el nuevo concepto se resume como sigue: la medición del número de nanopartículas sólidas. Esto conlleva tres aspectos fundamentales: medir o contar el número en vez que la masa, contar las partículas con tamaño nanométrico (< 1 um) y eliminar las sustancias volátiles para dejar sólo las partículas sólidas. Así lo definió la legislación Europea conforme la regulación UN Reg 83, que consagra el procedimiento de medición de número para la homologación de vehículos livianos nuevos a partir de la norma Euro 5 para vehículos livianos.
Dado los exigentes requerimientos para el desarrollo de este estudio, fue necesario utilizar el equipo TSI-NPET Modelo 3795, el cual cumple con la regulación suiza SR 941.242, y que ha sido certificado conforme esta regulación por la Oficina Federal Suiza de Metrología y Acreditación (METAS), para la medición de número de partículas. Este equipo es proveído en Chile por Ambiente y Tecnología, representante de TSI en Chile.
Figura 1.1 Equipo: TSI Nanoparticle Emission Tester Model 3795.
Fuente: Manual de operación TSI-NPET.
En particular este equipo opera con el siguiente esquema de medición:
Figura 1.2 Esquema de operación de TSI-NPET.
Fuente: Manual de operación TSI-NPET.
Como se observa en la figura, para cumplir con estos exigentes estándares, la muestra de gases es conducida a través de una sonda de acero inoxidable y luego es diluida a una tasa de dilución 10:1. El aire de dilución utilizado es previamente filtrado, secado y procesado internamente en el equipo mediante un “loop” cerrado de acondicionamiento. La muestra luego de diluida pasa a través de un ciclón con diámetro de corte de 1 [um], para remover partículas más grandes. A continuación mediante un separador catalítico calentado a 350°C, se remueve el 99% de los volátiles. (1) Las partículas sólidas restantes pasan a través de una atmósfera saturada con alcohol (isopropyl), luego (2) las partículas son enfriadas y mediante un proceso de condensación son aumentadas de tamaño. Finalmente, (3) cada partícula pasa a través de un láser, dispersando la luz, cada pulso de dispersión de luz se cuenta a través con un equipo contador de partículas de condensación (CPC).
MEDICIONES
Mediante el uso de este sofisticado y avanzado concepto de medición se llevaron a cabo más de 400 mediciones de buses en la vía pública, gracias al apoyo del Departamento de Fiscalización del Ministerio de Transportes, y cerca de 44 mediciones de eficiencia de DPF en los patios de los operadores de Transantiago, con la coordinación de la Dirección de Transporte Público Metropolitano. Lo que constituye una experiencia inédita y pionera en la aplicación del concepto de medición de número de partículas para la fiscalización masiva de la tecnología DPF en vía pública, a nivel mundial. Información que permitirá establecer estándares y procedimientos de fiscalización con este nuevo concepto y así optimizar el uso de la tecnología DPF, aprovechando sus enormes beneficios ambientales y epidemiológicos, evitando o mitigando los efectos en la salud de la población.
Figura 2.1. Diagrama de los puertos de medición en un filtro de partículas.
Fuente: Elaboración propia.
Figura 2.2. Mediciones antes y después del filtro en los patios de los operadores Transantiago.
Fuente: Elaboración propia.
