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Coches con menos humos: el único camino para cumplir con la UE

La electrificación del automóvil debe completarse con una mejora de las mecánicas de combustión para que se cumpla el límite de emisiones de 2020: 95 gramos de CO2

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Un aparato de medición fijado al tubo de escape registra las emisiones.

El futuro del automóvil será eléctrico, pero el presente es térmico. Y hay que seguir afinando los motores de combustión para reducir los consumos y poder cumplir así los próximos límites de emisiones, como el de 95 g/km de CO2 fijado por la Unión Europea (UE) para 2020. “Las normativas restringen las emisiones y obligan a tomar medidas”, comenta Thomas Maier, ingeniero de motores de Volkswagen.

En un viaje al centro de pruebas del grupo alemán, localizado en Ehra-Lessien, en el norte de Alemania, se han podido comprobar los grandes ejes de trabajo cuyos avances llegarán a corto y medio plazo a los modelos venideros de Audi, Seat, Skoda y la propia Volkswagen, entre otras marcas. Pero es un desafío que afecta a todos los fabricantes por igual.

En las instalaciones de I+D de la compañía se habla de nuevos tratamientos para depurar los gases de los vehículos diésel; de filtros de partículas para los coches de gasolina, de combustibles alternativos como el gas natural de origen ecológico y de mecánicas microhíbridas, con pequeños apoyos eléctricos, que refuerzan la eficiencia sin disparar el coste ni elevar apenas el peso.

Sin embargo, para alcanzar los 95 gramos —de media en la familia de automóviles de cada fabricante— se precisan vehículos eléctricos e híbridos enchufables que ayuden a compensar la polución de los coches de gasolina y gasóleo. Pero también resulta imprescindible dar otro paso adelante en la mejora de las mecánicas convencionales, una evolución que se enfrenta a dos retos principales.

El primero es el nuevo protocolo de homologación del consumo WLTP, que sustituye al NEDC actual y utiliza criterios de medición más realistas, lo que provocará un aumento del consumo oficial de entre un 15% y un 30%, un incremento que alejará a su vez el objetivo de los 95 gramos de 2020. De hecho, la UE ha dado un año de moratoria, hasta 2021, para el cumplimiento de la meta. El segundo reto se relaciona con la tecnología, y es que como señala Maier, “el motor de combustión interna está cerca de alcanzar sus límites de mejora”.

Las previsiones indican que en 2025 el 25% de los modelos vendidos en Europa serán eléctricos (un 3% hoy), y otro 30% híbridos, sumando enchufables, normales y los nuevos microhíbridos. Un escenario que dejará, todavía, un 45% del mercado a la gasolina, el gasóleo y el gas natural, y que materializa la obligación de continuar puliendo los propulsores térmicos.

Los avances más llamativos son para los modelos diésel. El Grupo Volkswagen apuesta por potenciar la descontaminación de sus gases, reduciendo en especial la emisión de los polémicos óxidos de nitrógeno (NOx), que hoy en día se limitan a 80 mg/km pero que en 2023 la frontera bajará hasta 35 miligramos. Y para lograrlo, se debe mejorar el catalizador actual (lo que podría rebajar los NOx en un 40%) e integrar un segundo depósito de Adblue (una solución acuosa con urea que descompone estos óxidos), al mismo tiempo que se aumenta la eficiencia de la combustión en el interior del motor.

La microhibridación, con red eléctrica de a bordo a 48 voltios (en lugar de los 12 actuales), también contribuirá, porque permitirá introducir más funciones eléctricas que descarguen de trabajo al propulsor de combustión y reducir así su gasto. Dos ejemplos: turbos con accionamiento eléctrico (en vez de mecánico), que pueden bajar el consumo hasta 0,4 litros cada 100 kilómetros, y ayudas paralelas como ampliar la recuperación de energía en las desaceleraciones y frenadas, que podría sumar otros 0,1 litros de ahorro. Esta microhibridación, además, es compatible con los motores de gasolina y de GNC, y eleva poco el coste y el peso del vehículo, a diferencia de lo que sucede con los híbridos clásicos.

DEL GAS FÓSIL AL BIOGÁS

La gasolina, por su parte, está lejos del ojo del huracán, aunque la introducción de filtros de partículas o PM (como los que llevan los diésel) hará posible eliminar de su tarjeta de polución este contaminante: bajarían un 90%. Y, al mismo tiempo, se ensayan nuevos patrones de combustión interna más eficientes que el actual ciclo Otto (como el Miller, o el Atkinson de los híbridos) para purificar aún más sus humos.

El gas natural, que empieza a popularizarse como nueva alternativa de movilidad, reduce por sí solo la emisión de CO2 hasta un 20% y emite un 80% menos de NOx y PM. Aunque todavía se puede mejorar. Roland Metzel, especialista de VW en combustibles alternativos, señala el camino: “Hoy en día se utiliza GNC de origen fósil, pero también se puede producir a partir de residuos orgánicos [en plantas de tratamientos de residuos o explotaciones agrarias]”. Una opción que lleva a un gas más ecológico, denominado biogás. “Con siete pilas de desechos agrícolas [unas 1,8 toneladas] se pueden sacar 300 kilos de gas natural, el equivalente a un año de uso en el automóvil”, abunda Metzel.

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La mecánica de un coche de gas natural.

DEL CONSUMO OFICIAL AL REAL

El  consumo de los coches se medía hasta ahora con el test NEDC (nuevo ciclo de conducción europeo, en inglés), que se realizaba en centros técnicos, sobre bancos de rodillos, y arrojaba datos de gasto hasta un 30% inferiores a los del uso real. Desde el pasado septiembre, en cambio, ha entrado en vigor el nuevo WLTP (procedimiento mundial armonizado de pruebas para vehículos ligeros) que, aunque sigue haciéndose en laboratorio, resulta más fiable, porque dura 23 kilómetros (en vez de 11) y recoge más cambios de ritmo y otras novedades que le otorgan mayor verosimilitud. Y los primeros datos reflejan un alza media del 15% en comparación con el  NEDC.

Pero consumos y emisiones son valores relacionados, que discurren en paralelo, y este incremento dificultará cumplir el objetivo de 95 g/km marcado por la UE para 2020.  Y la prueba RDE (emisiones reales de conducción), que se hace en la calle fijando un aparato de medición al escape, provoca una nueva subida  y supone un desafío adicional para llegar a la meta.

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