la calidad del aire urbano: alternativas energéticas en el ... · motor eléctrico. la...
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Gasolina sin plomo
Ventajas Inconvenientes
• Evita la emisiónde plomo.
• Los catalizadoresreducen laemisión de CO,NOx ehidrocarburosinquemados.
Requisitos técnicos:Vehículos con catalizadores.
• Su origen suele ser la biomasa:reducción de la dependencia delpetróleo y utilización de una fuentede energía renovable.
• Reciclaje de materia orgánica comofuente de energía, con la reducciónde estos residuos y sus impactosmedioambientales, y el fomento dela agricultura.
• Las emisiones de dióxido de carbono(CO2) y monóxido de carbono (CO)son bajas.
• Incrementan el octano, reduciendolas necesidades de aditivos tóxicos.
• Reducción o eliminación -según eltipo de biocarburante- del impactodel transporte del petróleo por víamarítima (mareas negras) y lacontaminación del agua subterráneaen su distribución y uso comocarburante.
• Bajo número deestaciones de carga.
Biocarburantes
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Otto. Se requieren estacionesde carga distintas a las convencionales.
Ventajas Inconvenientes
• Mayor seguridadrespecto a los vehículosGLP y a los vehículoscon combustiblesconvencionales.
Requisitos técnicos:Los vehículos pueden transportarlo en fase gas (comprimido a presión de 200 bar) o en fase líquida, en tanquescriogénicos. Se requieren estaciones de carga distintas a las convencionales.Los motores son de ciclo Otto con algunas modificaciones, o de ciclo Diesel con grandes modificaciones.
Ventajas
• Se obtiene a partir deelectrólisis, gas naturalo metanol: trasladodel foco decontaminación alemplazamiento deproducción delhidrógeno.
• Máxima eficienciaenergética
Requisitos técnicos:Motor eléctrico. La electricidad es generada a partir del hidrógeno,combustible que se transporta en el vehículo en forma de gascomprimido o en fase líquida, en tanques criogénicos.
Inconvenientes
Gases licuados del petróleo (GLP)
Ventajas Inconvenientes
• Baja tendencia a formar ozonotroposférico (la mitad que lagasolina sin plomo) yprácticamente emisiones nulasde poliaromáticos y aldehídos.
• No contiene azufre.• Menor contaminación acústica.
• Dependencia del petróleo,aunque también puedenobtenerse del gas natural.
•Cuando la fuente es elpetróleo: Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en ladistribución del crudo.
• Impacto del transporte delcombustible hasta lasestaciones de carga y riesgoasociado al transporte.
• Limitación del combustiblea vehículos de uso público.Supone poca demanda y, portanto, un bajo número deestaciones de carga.
• Extracoste por la adaptaciondel sistema de inyección delmotor del vehículo.
Gasóleo
Ventajas Inconvenientes
• Bajas emisiones deCO e hidrocarburosinquemados.
•Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en ladistribución del petróleo.
•Impacto del transportedel combustible hasta lasestaciones de cargas yriesgo asociado altransporte.
• Máxima autonomíarespecto a las demásalternativas.
• En autobusesurbanos, máximonúmero de pasajeros.
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Diesel
Ventajas Inconvenientes
Gas natural Pila de combustible
• Reducción de la dependencia delpetróleo y disponibilidad delcombustible a largo plazo (existengrandes reservas de gas natural).
• En general, reduce la contaminación urbana y la formación del smog:
• Su combustión no produce cenizasni partículas sólidas. Tampoco emitemetales pesados ni poliaromáticos(como los COVS o compuestosorgánicos volátiles).
• Reducción de las emisiones deldióxido de carbono (CO2): se emiteun 25-30% menos que con la
• Alto coste energéticonecesario para su obtención,con elevado coste económico.
• La reducción de emisioneses muy inferior en las áreasde agricultura muy intensiva.
• Las emisiones de NOxpueden ser mayores que lasde las gasolinas y gasóleosconvencionales, según lacomposición delbiocarburante.
• Impacto del transporte delcombustible hasta lasestaciones de carga y riesgoasociado al transporte.
• Alternativa limitada, puestoque la demanda actual decombustible es muy superiora la capacidad de oferta de labiomasa necesaria.
• Dependencia delpetróleo.
• Baja eficacia de loscatalizadores en zonasurbanas de recorridoscortos y en latemporada invernal(sólo operanadecuadamente atemperaturas altas).En consecuencia, noreducensensiblemente lacontaminaciónurbana.
• Los compuestosaromáticos queaumentan su octanoson cancerígenos y suelevada volatilidadgenera mayoresemisiones de COVs.
•Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en ladistribución delpetróleo.
• Impacto del transportedel combustible hastalas estaciones de carga y riesgo asociado altransporte.
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Otto
• Fuente más renovable.• Energía limpia: no emite
partículas en suspensión,emisiones ni tóxicos. Segenera electricidad y vaporde agua -que es la únicaemisión liberada-.
• Mínimas emisionesacústicas.
• Elimina la dependencia delpetróleo y las consecuenciasambientales de suprospección, extracción,distribución y uso.
(*) Fuente: Eurostat
• Considerables costes económicos de lacompresión del gas para el llenado de laestación de carga.
•Limitación del combustible a vehículos deuso público. Esto supone poca demanday, por tanto, un bajo número de estacionesde carga.
•La baja producción seriada de los vehículoscomporta el mayor coste económico deéstos.
• Extracoste por la adaptación del sistemade inyección del motor del vehículo.
•Mayor peso del depósito, con menorcapacidad de carga de pasajeros.
• Menor autonomía.
gasolina y el gasóleo. Por ello ypor sus bajas emisiones demonóxido de carbono (CO), elgas natural tiene un bajo impactosobre el efecto invernadero
• Reducción de los óxidos denitrógeno (NOx) respecto algasóleo y emisionesprácticamente nulas de dióxidode azufre (SO2).
• Las emisiones sonoras de unmotor a gas natural (78 dBA) sonmenores que las correspondientesal motor Diesel (88 dBA).
• Elevado costeeconómico defabricación del equipoy elevado coste deproducción delhidrógeno.
•Baja autonomía.• En autobuses urbanos,
permite transportar unmenor número depasajeros por lanecesidad de granalmacenamiento dehidrógeno a bordo.
• Mayor peso del depósito,con menor capacidad decarga (en autobusesurbanos, posibilidad detransporte de menornúmero de pasajeros queen vehículos de gasóleo).
• Menor autonomía.
• Precio competitivodel combustible.
• Ligeras fugas de gas natural en sudistribución -que liberan metano(CH4), un gas de efectoinvernadero.
• Ausencia de aditivos por su elevadooctanaje. Permite utilizar cataliza-dores de tres vías, que reducen laemisión de CO, NOx ehidrocarburos inquemados.
• Los motores de GLP pueden durar2 o 3 veces más que los de gasolinao gasóleo.
• Dependencia del petróleo.• Altas emisiones de NOx.• Grandes emisiones de
partículas sólidas ensuspensión (visibles enforma de humos negros),que producen problemasrespiratorios y puedencontener compuestoscancerígenos.
La calidad del aire urbano:
Alternativas energéticas en eltransporte urbano
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Plomo
Impactoambiental
Efectos
Hidrocarburos
Impactoambiental
Efectos
Óxidos de nitrógeno
Impactoambiental
Efectos
• Efecto invernadero.
• Cambio climático.
• Destrucción del ozono estratosférico.
• Acidificación.
• Turbidez y suciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud• Alteraciones de los
ecosistemas.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Formación de ozono troposférico.
Proporción emitida porel transporte en Europa:
• Formaciónde ozono troposférico.
Proporción emitida porel transporte en Europa:
Impactoambiental
• Formaciónde ozono troposférico.
Impactoambiental
Efectos
Impactoambiental
Efectos
• Destruccióndel ozono estratosférico.
Monóxido de carbono
26%
Dióxido de azufre
Impactoambiental
Efectos
• Destrucción del ozono estratosférico.
• Alteraciones sobre la fauna y flora. Pérdida debiodiversidad.
• Empobrecimiento del suelo, con menor capacidad de recuperación de los ecosistemas.
• Daños a los cultivos.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Acidificación.
Compuestos orgánicos volátiles
Efectos
Impactoambiental
Turbidez ysuciedadatmosféricas.
Impacto ambiental Efectos
• Contribución al efecto invernadero (cambio climático).
• Turbidez y suciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud.• Alteraciones de los
ecosistemas.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Alteraciones sobre la fauna y flora. Pérdida debiodiversidad.
• Empobrecimiento del suelo, con menor capacidad de recuperación de los ecosistemas.
• Daños a los cultivos.
• Riesgos para la salud,especialmente enfermedadesde pulmón y corazón.
• Deterioro del patrimoniohistórico.
• Contribución al efectoinvernadero (cambioclimático).
• Turbidez y suciedadatmosféricas.
• Riesgos para la salud:Aumento deenfermedadesrespiratorias eincidencia de cánceres.
• Alteraciones de losecosistemas.
• Deterioro delpatrimonio histórico.
• Niebla fotoquímica.
• Turbidez y suciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Turbidez ysuciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud.• Deterioro del
patrimonio histórico.
• Efecto invernadero.
Proporción emitida porel transporte en Europa:
El transporte genera el 25% de la contaminaciónatmosférica en la UE y es el responsable del 40%de las emisiones urbanas. El automóvil es el principalcontaminante del sector transporte (con una cuotadel 50%). La tendencia de emisiones atmosféricas
La problemática ambiental del transporte
debidas al transporte en la UE ha sido creciente:en los últimos 15 años las emisiones se hanincrementado un 36%, mientras que las emisionesindustriales se han reducido en un 17%.
Dióxido de carbono
Dióxido de azufre
Impactoambiental
• Turbidez y suciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Turbidez ysuciedad atmosféricas.
Compuestos orgánicos volátiles
• Turbidez y suciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud.• Deterioro del patrimonio
histórico.
ImpactoambientalImpactoambiental
26%
• Niebla fotoquímica.
• Contribución al efecto invernadero (cambio climático).
• Turbidez y suciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud.• Alteraciones de los
ecosistemas.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Alteraciones sobre la fauna y flora. Pérdida debiodiversidad.
• Empobrecimiento del suelo, con menor capacidad de recuperación de los ecosistemas.
• Daños a los cultivos.
Proporción emitida porel transporte en Europa:
• Cambio climáticoy consecuencias.
• Formaciónde ozonotroposféricoy precursoresnieblafotoquímica.
Partículas sólidas en suspensión
Efectos
D1
D. Vehículos
*
85%*
46%*
(*) Fuente: Eurostat
41%* 90%*
3%*
Gas natural en vehículos: Flota de autobuses urbanos de GNC en Madrid.Empresa Municipal de Transportes de Madrid.
El gas natural se ha consolidado como combustible de autobusesurbanos y del transporte público en general . Existe una ampliaflota de vehículos en todo el mundo que consumen estecombustible:
Antecedentes
La Empresa procedió a la construcción de una estación de cargade gas natural comprimido, tras constatar los buenos resultadosmedioambientales obtenidos en la instalación de demostración
Medidas adoptadas
Los resultados obtenidos en las pruebas efectuadas demuestranla importante reducción de emisiones contaminantes en relacióncon los vehículos diesel.
Resultados
El proyecto ECOBUS fue patrocinado por el programa Thermiede la Comunidad Europea y contó con la colaboración de Iveco-Pegaso, el Consorcio Regional de Transportes y Gas NaturalSDG. La estación de carga fue diseñada, construida y financiadapor la EMT y Gas Natural SDG, con la aportación de fondos
del Plan de Ahorro y Eficiencia Energética (a través del Minis-terio de Industria y Energía). Finalmente, la compra de lasprimeras 15 unidades de la flota de autobuses de gas naturaltambién fue subvencionada, en parte, con los referidos fondosdel Plan de Ahorro y Eficiencia Energética.
Financiación
Caso práctico
Diesel (g/kWh)
0 ,5 - 3,51 ,1 - 2,00 ,05-0,5
NOX
COPartículas
11,83,95,4
Gas natural (g/kWh)
• Riesgos para la salud asociadosa la radiación ultravioleta.
• Alteraciones en fauna y flora.
Proporción emitida porel transporte en Europa:
Proporción emitida porel transporte en Europa: 35-40*
Proporción emitida porel transporte en Europa:
Proporción emitida porel transporte en Europa:
La tara del chasis es 6.950 kg
Vehículo IVECO 623 GNC
Longitud total máxima 11.975 mm
Anchura total máxima 2.500 mm
Altura total máxima
Delantero:530 ± 5 mm
Alturas máximas del bastidorsobre los ejes
Trasero:560 ± 5 mm
Vías Anterior2.086 mm
Posterior1.836 mm
Voladizos Delantero2.725 mm:
Trasero3.100 mm
Radios de giro exteriores entre: Bordillos8.990 mm
Paredes10.475 mm
6.150 mmPaso entre ejes
2.185 mmAltura interior libre
realizada en las cocheras de la com pañía.Los autobuses utilizados tienen las siguientes características:
Relación de compresión
Motor IVECO
10:1
9,5 litrosCilindrada total
162 kW/2100 rpmPotencia (ECE 88/195)
873 Nm/1100 rpmPar motor (ECE 88/195)
249 g/kW-hr/1400 rpmConsumo específico mínimo
Ralentí 625 + rpm
Diámetro y carrera 120/140 mm
Ciclo Otto de 4 tiempos, con 6 cilindros en línea y 12 válvulas, turbo-alimentado, de encendido electrónico por bujías, provisto de sondalambda y catalizador de tres vías, con refrigeración de pistones por pre-sión de aceite del cárter.
Conjunto encapsulado con aislamiento térmico-acústico, y situado verticalmente en la parte posterior del vehículo en sentido transversal.
con depósito de combustible lleno.El peso del vehículo completo sinpasaje y en orden de marcha, conconductor a bordo y depósito llenoes 12.120 kg + 3%.
3.310 mmcon el depósito montado sobre techo
Vehículos
Argentina 386.000
Italia 290.000
Rusia 205.000
Nueva Zelanda 60.000
USA 30.000
Canadá 26.000
País
También existen flotas de autobuses urbanos de pasajerosque consumen GNC en las ciudades de Roma, Poitiers,Bruselas, Göteborg, Dublín o Malmö. Actualmente Madriddispone de una flota de unos 80 autobuses de estas carac-terísticas.La Empresa Municipal de Transportes de Madrid (EMT)fue pionera en España y una de las primeras en Europa enel uso del gas natural comprimido (GNC) como carburantede autobuses. Primero con el proyecto ECOBUS, que per-mitió fijar las bases de una actuación en régimen de explo-tación comercial y, posteriormente, con la puesta en circu-lación de una flota de autobuses de gas natural y la entradaen servic io de la estación de carga de gas natural com primido(GNC) para el repostado.
(sin datos)
• Riesgos para la salud asociadosa la radiación ultravioleta.
• Alteraciones en fauna y flora.
• Riesgos para la saludasociados a la radiaciónultravioleta.
• Alteraciones en fauna y flora.
Impactoambiental
Primera edición año 2001
Fundación Gas Natural
Plaça del Gas, 1 · Edificio C, 3ª planta · 08003 BarcelonaTeléfono: 93 402 59 00 - Fax: 93 402 59 [email protected]
www.fundaciongasnatural.org
Elaboración:
Gasolina sin plomo
Ventajas Inconvenientes
• Evita la emisiónde plomo.
• Los catalizadoresreducen laemisión de CO,NOx ehidrocarburosinquemados.
Requisitos técnicos:Vehículos con catalizadores.
• Su origen suele ser la biomasa:reducción de la dependencia delpetróleo y utilización de una fuentede energía renovable.
• Reciclaje de materia orgánica comofuente de energía, con la reducciónde estos residuos y sus impactosmedioambientales, y el fomento dela agricultura.
• Las emisiones de dióxido de carbono(CO2) y monóxido de carbono (CO)son bajas.
• Incrementan el octano, reduciendolas necesidades de aditivos tóxicos.
• Reducción o eliminación -según eltipo de biocarburante- del impactodel transporte del petróleo por víamarítima (mareas negras) y lacontaminación del agua subterráneaen su distribución y uso comocarburante.
• Bajo número deestaciones de carga.
Biocarburantes
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Otto. Se requieren estacionesde carga distintas a las convencionales.
Ventajas Inconvenientes
• Mayor seguridad respecto a los vehículosGLP y a los vehículos con combustiblesconvencionales.
• Precio competitivo del combustible.
Requisitos técnicos:Los vehículos pueden transportarlo en fase gas(comprimido a presión de 200 bar) o en fase líquida, entanques criogénicos. Se requieren estaciones de cargadistintas a las convencionales.Los motores son de ciclo Otto con algunasmodificaciones, o de ciclo Diesel con grandesmodificaciones.
Ventajas
• Se obtiene a partir deelectrólisis, gas naturalo metanol: trasladodel foco decontaminación alemplazamiento deproducción delhidrógeno.
• Máxima eficienciaenergética
Requisitos técnicos:Motor eléctrico. La electricidad es generada a partir del hidrógeno,combustible que se transporta en el vehículo en forma de gascomprimido o en fase líquida, en tanques criogénicos.
Inconvenientes
Gases licuados del petróleo (GLP)
Ventajas Inconvenientes
• Baja tendencia a formar ozonotroposférico (la mitad que lagasolina sin plomo) yprácticamente emisiones nulasde poliaromáticos y aldehídos.
• No contiene azufre.• Menor contaminación acústica.
• Dependencia del petróleo,aunque también puedenobtenerse del gas natural.
•Cuando la fuente es elpetróleo: Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en la distribucióndel crudo.
• Impacto del transporte delcombustible hasta lasestaciones de carga y riesgoasociado al transporte.
• Limitación del combustiblea vehículos de uso público.Supone poca demanda y, portanto, un bajo número deestaciones de carga.
• Extracoste por la adaptaciondel sistema de inyección delmotor del vehículo.
Gasóleo
Ventajas Inconvenientes
• Bajas emisiones deCO e hidrocarburosinquemados.
•Ligero riesgo decontaminación delagua subterránea enla distribución delpetróleo.
•Impacto del transportedel combustible hastalas estaciones de cargas y riesgo asociado altransporte.
• Máxima autonomíarespecto a las demásalternativas.
• En autobusesurbanos, máximonúmero de pasajeros.
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Diesel
Ventajas Inconvenientes
Gas natural Pila de combustible
• Reducción de la dependencia del petróleoy disponibilidad del combustible a largoplazo (existen grandes reservas de gasnatural).
• En general, reduce la contaminación urbanay la formación del smog:
• Su combustión no produce cenizas nipartículas sólidas. Tampoco emite metalespesados ni poliaromáticos (como los COVSo compuestos orgánicos volátiles).
• Reducción de las emisiones del dióxido decarbono (CO2): se emite un 25-30% menosque con la gasolina y el gasóleo. Por ello ypor sus bajas emisiones de monóxido decarbono (CO), el gas natural tiene un bajoimpacto sobre el efecto invernadero
• Alto coste energéticonecesario para su obtención,con elevado coste económico.
• La reducción de emisioneses muy inferior en las áreasde agricultura muy intensiva.
• Las emisiones de NOxpueden ser mayores que lasde las gasolinas y gasóleosconvencionales, según lacomposición delbiocarburante.
• Impacto del transporte delcombustible hasta lasestaciones de carga y riesgoasociado al transporte.
• Alternativa limitada, puestoque la demanda actual decombustible es muy superiora la capacidad de oferta de labiomasa necesaria.
• Dependencia delpetróleo.
• Baja eficacia de loscatalizadores en zonasurbanas de recorridoscortos y en latemporada invernal(sólo operanadecuadamente atemperaturas altas).En consecuencia, noreducensensiblemente lacontaminaciónurbana.
• Los compuestosaromáticos queaumentan su octanoson cancerígenos y suelevada volatilidadgenera mayoresemisiones de COVs.
•Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en ladistribución delpetróleo.
• Impacto del transportedel combustible hastalas estaciones de carga y riesgo asociado altransporte.
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Otto
• Fuente más renovable.• Energía limpia: no emite
partículas en suspensión,emisiones ni tóxicos. Segenera electricidad y vaporde agua -que es la únicaemisión liberada-.
• Mínimas emisionesacústicas.
• Elimina la dependencia delpetróleo y las consecuenciasambientales de suprospección, extracción,distribución y uso.
(*) Fuente: Eurostat
• Considerables costes económicos dela compresión del gas para el llenadode la estación de carga.
•Limitación del combustible avehículos de uso público. Esto suponepoca demanda y, por tanto, un bajonúmero de estaciones de carga.
•La baja producción seriada de losvehículos comporta el mayor costeeconómico de éstos.
• Extracoste por la adaptación delsistema de inyección del motor delvehículo.
•Mayor peso del depósito, con menorcapacidad de carga de pasajeros.
• Menor autonomía.
• Reducción de losóxidos de nitrógeno(NOx) respecto algasóleo y emisionesprácticamente nulas dedióxido de azufre(SO2).
• Las emisiones sonorasde un motor a gasnatural (78 dBA) sonmenores que lascorrespondientes almotor Diesel (88dBA).
• Elevado costeeconómico defabricación del equipoy elevado coste deproducción delhidrógeno.
• Baja autonomía.• En autobuses urbanos,
permite transportar unmenor número depasajeros por lanecesidad de granalmacenamiento dehidrógeno a bordo.
• Mayor peso del depósito, conmenor capacidad de carga (enautobuses urbanos,posibilidad de transporte demenor número de pasajerosque en vehículos de gasóleo).
• Menor autonomía.
• Ligeras fugas de gas natural en sudistribución -que liberan metano(CH4), un gas de efecto invernadero.
• Ausencia de aditivos por suelevado octanaje. Permite utilizarcatalizadores de tres vías, quereducen la emisión de CO, NOxe hidrocarburos inquemados.
• Los motores de GLP puedendurar 2 o 3 veces más que los degasolina o gasóleo.
• Dependencia del petróleo.• Altas emisiones de NOx.• Grandes emisiones de
partículas sólidas ensuspensión (visibles enforma de humos negros),que producen problemasrespiratorios y puedencontener compuestoscancerígenos.
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Gasolina sin plomo
Ventajas Inconvenientes
• Evita la emisiónde plomo.
• Los catalizadoresreducen laemisión de CO,NOx ehidrocarburosinquemados.
Requisitos técnicos:Vehículos con catalizadores.
• Su origen suele ser la biomasa:reducción de la dependencia delpetróleo y utilización de una fuentede energía renovable.
• Reciclaje de materia orgánica comofuente de energía, con la reducciónde estos residuos y sus impactosmedioambientales, y el fomento dela agricultura.
• Las emisiones de dióxido de carbono(CO2) y monóxido de carbono (CO)son bajas.
• Incrementan el octano, reduciendolas necesidades de aditivos tóxicos.
• Reducción o eliminación -según eltipo de biocarburante- del impactodel transporte del petróleo por víamarítima (mareas negras) y lacontaminación del agua subterráneaen su distribución y uso comocarburante.
• Bajo número deestaciones de carga.
Biocarburantes
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Otto. Se requieren estacionesde carga distintas a las convencionales.
Ventajas Inconvenientes
• Mayor seguridadrespecto a los vehículosGLP y a los vehículoscon combustiblesconvencionales.
Requisitos técnicos:Los vehículos pueden transportarlo en fase gas (comprimido a presión de 200 bar) o en fase líquida, en tanquescriogénicos. Se requieren estaciones de carga distintas a las convencionales.Los motores son de ciclo Otto con algunas modificaciones, o de ciclo Diesel con grandes modificaciones.
Ventajas
• Se obtiene a partir deelectrólisis, gas naturalo metanol: trasladodel foco decontaminación alemplazamiento deproducción delhidrógeno.
• Máxima eficienciaenergética
Requisitos técnicos:Motor eléctrico. La electricidad es generada a partir del hidrógeno,combustible que se transporta en el vehículo en forma de gascomprimido o en fase líquida, en tanques criogénicos.
Inconvenientes
Gases licuados del petróleo (GLP)
Ventajas Inconvenientes
• Baja tendencia a formar ozonotroposférico (la mitad que lagasolina sin plomo) yprácticamente emisiones nulasde poliaromáticos y aldehídos.
• No contiene azufre.• Menor contaminación acústica.
• Dependencia del petróleo,aunque también puedenobtenerse del gas natural.
•Cuando la fuente es elpetróleo: Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en ladistribución del crudo.
• Impacto del transporte delcombustible hasta lasestaciones de carga y riesgoasociado al transporte.
• Limitación del combustiblea vehículos de uso público.Supone poca demanda y, portanto, un bajo número deestaciones de carga.
• Extracoste por la adaptaciondel sistema de inyección delmotor del vehículo.
Gasóleo
Ventajas Inconvenientes
• Bajas emisiones deCO e hidrocarburosinquemados.
•Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en ladistribución del petróleo.
•Impacto del transportedel combustible hasta lasestaciones de cargas yriesgo asociado altransporte.
• Máxima autonomíarespecto a las demásalternativas.
• En autobusesurbanos, máximonúmero de pasajeros.
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Diesel
Ventajas Inconvenientes
Gas natural Pila de combustible
• Reducción de la dependencia delpetróleo y disponibilidad delcombustible a largo plazo (existengrandes reservas de gas natural).
• En general, reduce la contaminación urbana y la formación del smog:
• Su combustión no produce cenizasni partículas sólidas. Tampoco emitemetales pesados ni poliaromáticos(como los COVS o compuestosorgánicos volátiles).
• Reducción de las emisiones deldióxido de carbono (CO2): se emiteun 25-30% menos que con la
• Alto coste energéticonecesario para su obtención,con elevado coste económico.
• La reducción de emisioneses muy inferior en las áreasde agricultura muy intensiva.
• Las emisiones de NOxpueden ser mayores que lasde las gasolinas y gasóleosconvencionales, según lacomposición delbiocarburante.
• Impacto del transporte delcombustible hasta lasestaciones de carga y riesgoasociado al transporte.
• Alternativa limitada, puestoque la demanda actual decombustible es muy superiora la capacidad de oferta de labiomasa necesaria.
• Dependencia delpetróleo.
• Baja eficacia de loscatalizadores en zonasurbanas de recorridoscortos y en latemporada invernal(sólo operanadecuadamente atemperaturas altas).En consecuencia, noreducensensiblemente lacontaminaciónurbana.
• Los compuestosaromáticos queaumentan su octanoson cancerígenos y suelevada volatilidadgenera mayoresemisiones de COVs.
•Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en ladistribución delpetróleo.
• Impacto del transportedel combustible hastalas estaciones de carga y riesgo asociado altransporte.
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Otto
• Fuente más renovable.• Energía limpia: no emite
partículas en suspensión,emisiones ni tóxicos. Segenera electricidad y vaporde agua -que es la únicaemisión liberada-.
• Mínimas emisionesacústicas.
• Elimina la dependencia delpetróleo y las consecuenciasambientales de suprospección, extracción,distribución y uso.
(*) Fuente: Eurostat
• Considerables costes económicos de lacompresión del gas para el llenado de laestación de carga.
•Limitación del combustible a vehículos deuso público. Esto supone poca demanday, por tanto, un bajo número de estacionesde carga.
•La baja producción seriada de los vehículoscomporta el mayor coste económico deéstos.
• Extracoste por la adaptación del sistemade inyección del motor del vehículo.
•Mayor peso del depósito, con menorcapacidad de carga de pasajeros.
• Menor autonomía.
gasolina y el gasóleo. Por ello ypor sus bajas emisiones demonóxido de carbono (CO), elgas natural tiene un bajo impactosobre el efecto invernadero
• Reducción de los óxidos denitrógeno (NOx) respecto algasóleo y emisionesprácticamente nulas de dióxidode azufre (SO2).
• Las emisiones sonoras de unmotor a gas natural (78 dBA) sonmenores que las correspondientesal motor Diesel (88 dBA).
• Elevado costeeconómico defabricación del equipoy elevado coste deproducción delhidrógeno.
•Baja autonomía.• En autobuses urbanos,
permite transportar unmenor número depasajeros por lanecesidad de granalmacenamiento dehidrógeno a bordo.
• Mayor peso del depósito,con menor capacidad decarga (en autobusesurbanos, posibilidad detransporte de menornúmero de pasajeros queen vehículos de gasóleo).
• Menor autonomía.
• Precio competitivodel combustible.
• Ligeras fugas de gas natural en sudistribución -que liberan metano(CH4), un gas de efectoinvernadero.
• Ausencia de aditivos por su elevadooctanaje. Permite utilizar cataliza-dores de tres vías, que reducen laemisión de CO, NOx ehidrocarburos inquemados.
• Los motores de GLP pueden durar2 o 3 veces más que los de gasolinao gasóleo.
• Dependencia del petróleo.• Altas emisiones de NOx.• Grandes emisiones de
partículas sólidas ensuspensión (visibles enforma de humos negros),que producen problemasrespiratorios y puedencontener compuestoscancerígenos.
La calidad del aire urbano:
Alternativas energéticas en eltransporte urbano
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Plomo
Impactoambiental
Efectos
Hidrocarburos
Impactoambiental
Efectos
Óxidos de nitrógeno
Impactoambiental
Efectos
• Efecto invernadero.
• Cambio climático.
• Destrucción del ozono estratosférico.
• Acidificación.
• Turbidez y suciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud• Alteraciones de los
ecosistemas.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Formación de ozono troposférico.
Proporción emitida porel transporte en Europa:
• Formaciónde ozono troposférico.
Proporción emitida porel transporte en Europa:
Impactoambiental
Efectos
• Destruccióndel ozono estratosférico.
Monóxido de carbono
26%
Dióxido de azufre
Impactoambiental
Efectos
• Destrucción del ozono estratosférico.
• Alteraciones sobre la fauna y flora. Pérdida debiodiversidad.
• Empobrecimiento del suelo, con menor capacidad de recuperación de los ecosistemas.
• Daños a los cultivos.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Acidificación.
Compuestos orgánicos volátiles
Efectos
Impactoambiental
Turbidez ysuciedadatmosféricas.
Impacto ambiental Efectos
• Contribución al efecto invernadero (cambio climático).
• Turbidez y suciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud.• Alteraciones de los
ecosistemas.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Alteraciones sobre la fauna y flora. Pérdida debiodiversidad.
• Empobrecimiento del suelo, con menor capacidad de recuperación de los ecosistemas.
• Daños a los cultivos.
• Riesgos para la salud,especialmente enfermedadesde pulmón y corazón.
• Deterioro del patrimoniohistórico.
• Contribución al efectoinvernadero (cambioclimático).
• Turbidez y suciedadatmosféricas.
• Riesgos para la salud:Aumento deenfermedadesrespiratorias eincidencia de cánceres.
• Alteraciones de losecosistemas.
• Deterioro delpatrimonio histórico.
• Niebla fotoquímica.
• Turbidez y suciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud.• Deterioro del patrimonio
histórico.
• Turbidez ysuciedad atmosféricas.
• Riesgos para la salud.• Deterioro del
patrimonio histórico.
• Efecto invernadero.
Proporción emitida porel transporte en Europa:
El transpo rte gene ra el 25% de la conta minaciónatmosférica en la UE y es el responsa ble del 40%de las emisiones urbanas. El automóvil es el principalcontaminante del sec tor transp orte (con una cuot adel 50%). La tendenci a de emisiones atmosfé ricas
La problemática ambiental del transporte
debidas al transporte en la UE ha sido creciente :en los últimos 15 años las emisiones se hanincremen tado un 36%, mientras q ue las emi sionesindustriales se han reducido en un 17%.
Dióxido de carbono
Proporción emitida porel transporte en Europa:
• Cambio climáticoy consecuencias.
• Formaciónde ozonotroposféricoy precursoresnieblafotoquímica.
Partículas sólidas en suspensión
Efectos
D1
D. Vehículos
*
85%*
46%*
(*) Fuente: Eurostat
41%* 90%*
3%*
Gas natural en vehículos: Flota de autobuses urbanos de GNC en Madrid.Empresa Municipal de Transportes de Madrid.
El gas natural se ha consolidado como combustible de autobusesurbanos y del transporte público en general. Existe una ampliaflota de vehículos en todo el mundo que consumen estecom bustible:
Antecedentes
La Empresa procedió a la construcción de una estación de cargade gas natural comprimido, tras constatar los buenos resultadosmedioambientales obtenidos en la instalación de demostración
Medidas adoptadas
Los resultados obtenidos en las pruebas efectuadas demuestranla importante reducción de emisiones contaminantes en relacióncon los vehículos diesel.
Resultados
El proyecto ECOBUS fue patrocinado por el programa Thermiede la Comunidad Europea y contó con la colaboración de Iveco-Pegaso, el Consorcio Regional de Transportes y Gas NaturalSDG. La estación de carga fue diseñada, construida y financiadapor la EMT y Gas Natural SDG, con la aportación de fondos
del Plan de Ahorro y Eficiencia Energética (a través del Minis-terio de Industria y Energía). Finalmente, la compra de lasprimeras 15 unidades de la flota de autobuses de gas naturaltambién fue subvencionada, en parte, con los referidos fondosdel Plan de Ahorro y Eficiencia Energética.
Financiación
Diesel (g/kWh)
0 ,5 - 3,51 ,1 - 2,00 ,05-0,5
NOX
COPartículas
11,83,95,4
Gas natural (g/kWh)
• Riesgos para la salud asociadosa la radiación ultravioleta.
• Alteraciones en fauna y flora.
Proporción emitida porel transporte en Europa:
Proporción emitida porel transporte en Europa:
Proporción emitida porel transporte en Europa:
Proporción emitida porel transporte en Europa:
La tara del chasis es 6.950 kg
Vehículo IVECO 623 GNC
Longitud total máxima 11.975 mm
Anchura total máxima 2.500 mm
Altura total máxima
Delantero:530 ± 5 mm
Alturas máximas del bastidorsobre los ejes
Trasero:560 ± 5 mm
Vías Anterior2.086 mm
Posterior1.836 mm
Voladizos Delantero2.725 mm:
Trasero3.100 mm
Radios de giro exteriores entre: Bordillos8.990 mm
Paredes10.475 mm
6.150 mmPaso entre ejes
2.185 mmAltura interior libre
realizada en las cocheras de la compañía.Los autobuses utilizados tienen las siguientes características:
Relación de compresión
Motor IVECO
10:1
9,5 litrosCilindrada total
162 kW/2100 rpmPotencia (ECE 88/195)
873 Nm/1100 rpmPar motor (ECE 88/195)
249 g/kW-hr/1400 rpmConsumo específico mínimo
Ralentí 625 + rpm
Diámetro y carrera 120/140 mm
Ciclo Otto de 4 tiempos, con 6 cilindros en línea y 12 válvulas, turbo-alimentado, de encendido electrónico por bujías, pr ovisto de sond alambda y catalizador de tres vías, con refrigeración de pistones por pre-sión de aceite del cárter.
Conjunto encapsulado con aislamiento térmico-acústico, y situado verticalmente en la parte posterior del vehículo en sentido transversal.
con depósito de combustible lleno.El peso del vehículo completo sinpasaje y en orden de marcha, conconductor a bordo y depósito llenoes 12.120 kg + 3%.
Vehículos
Argentina 386.000
Italia 290.000
Rusia 205.000
Nueva Zelanda 60.000
USA 30.000
Canadá 26.000
País
También existe n flotas de autob uses urba nos de pasajerosque cons umen GNC en las ciuda des de Roma, Poit ier s,Bruselas, Göteborg, Dublín o Malmö. Actualmente Madriddispo ne de una flota de unos 80 auto buses de estas carac-teríst icas .La Empr esa Munici pal de Transport es de Madrid (EMT)fue pioner a en E spaña y una de las primeras en Europ a enel uso del gas natural comprimido (GNC) como carburantede autobuses. Primero con el proyecto ECOBUS, que per-mitió fijar las b ases de una actuación e n régimen de e xplo -tación co mercial y, posterio rmente, c on la p uesta en c ircu-lación de una flota de autobuses de gas natural y la entradaen servicio de la estación de carga de gas natural comprimido(GNC ) para el rep ostado.
(sin datos)
• Riesgos para la salud asociadosa la radiación ultravioleta.
• Alteraciones en fauna y flora.
• Riesgos para la saludasociados a la radiaciónultravioleta.
• Alteraciones en fauna y flora.
Impactoambiental
Primera edición año 2001
Fundación Gas Natural
Plaça del Gas, 1 · Edificio C, 3ª planta · 08003 BarcelonaTeléfono: 93 402 59 00 - Fax: 93 402 59 [email protected]
www.fundaciongasnatural.org
Elaboración:
Gasolina sin plomo
Ventajas Inconvenientes
• Evita la emisiónde plomo.
• Los catalizadoresreducen laemisión de CO,NOx ehidrocarburosinquemados.
Requisitos técnicos:Vehículos con catalizadores.
• Su origen suele ser la biomasa:reducción de la dependencia delpetróleo y utilización de una fuentede energía renovable.
• Reciclaje de materia orgánica comofuente de energía, con la reducciónde estos residuos y sus impactosmedioambientales, y el fomento dela agricultura.
• Las emisiones de dióxido de carbono(CO2) y monóxido de carbono (CO)son bajas.
• Incrementan el octano, reduciendolas necesidades de aditivos tóxicos.
• Reducción o eliminación -según eltipo de biocarburante- del impactodel transporte del petróleo por víamarítima (mareas negras) y lacontaminación del agua subterráneaen su distribución y uso comocarburante.
• Bajo número deestaciones de carga.
Biocarburantes
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Otto. Se requieren estacionesde carga distintas a las convencionales.
Ventajas Inconvenientes
• Mayor seguridad respecto a los vehículosGLP y a los vehículos con combustiblesconvencionales.
• Precio competitivo del combustible.
Requisitos técnicos:Los vehículos pueden transportarlo en fase gas(comprimido a presión de 200 bar) o en fase líquida, entanques criogénicos. Se requieren estaciones de cargadistintas a las convencionales.Los motores son de ciclo Otto con algunasmodificaciones, o de ciclo Diesel con grandesmodificaciones.
Ventajas
• Se obtiene a partir deelectrólisis, gas naturalo metanol: trasladodel foco decontaminación alemplazamiento deproducción delhidrógeno.
• Máxima eficienciaenergética
Requisitos técnicos:Motor eléctrico. La electricidad es generada a partir del hidrógeno,combustible que se transporta en el vehículo en forma de gascomprimido o en fase líquida, en tanques criogénicos.
Inconvenientes
Gases licuados del petróleo (GLP)
Ventajas Inconvenientes
• Baja tendencia a formar ozonotroposférico (la mitad que lagasolina sin plomo) yprácticamente emisiones nulasde poliaromáticos y aldehídos.
• No contiene azufre.• Menor contaminación acústica.
• Dependencia del petróleo,aunque también puedenobtenerse del gas natural.
•Cuando la fuente es elpetróleo: Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en la distribucióndel crudo.
• Impacto del transporte delcombustible hasta lasestaciones de carga y riesgoasociado al transporte.
• Limitación del combustiblea vehículos de uso público.Supone poca demanda y, portanto, un bajo número deestaciones de carga.
• Extracoste por la adaptaciondel sistema de inyección delmotor del vehículo.
Gasóleo
Ventajas Inconvenientes
• Bajas emisiones deCO e hidrocarburosinquemados.
•Ligero riesgo decontaminación delagua subterránea enla distribución delpetróleo.
•Impacto del transportedel combustible hastalas estaciones de cargas y riesgo asociado altransporte.
• Máxima autonomíarespecto a las demásalternativas.
• En autobusesurbanos, máximonúmero de pasajeros.
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Diesel
Ventajas Inconvenientes
Gas natural Pila de combustible
• Reducción de la dependencia del petróleoy disponibilidad del combustible a largoplazo (existen grandes reservas de gasnatural).
• En general, reduce la contaminación urbanay la formación del smog:
• Su combustión no produce cenizas nipartículas sólidas. Tampoco emite metalespesados ni poliaromáticos (como los COVSo compuestos orgánicos volátiles).
• Reducción de las emisiones del dióxido decarbono (CO2): se emite un 25-30% menosque con la gasolina y el gasóleo. Por ello ypor sus bajas emisiones de monóxido decarbono (CO), el gas natural tiene un bajoimpacto sobre el efecto invernadero
• Alto coste energéticonecesario para su obtención,con elevado coste económico.
• La reducción de emisioneses muy inferior en las áreasde agricultura muy intensiva.
• Las emisiones de NOxpueden ser mayores que lasde las gasolinas y gasóleosconvencionales, según lacomposición delbiocarburante.
• Impacto del transporte delcombustible hasta lasestaciones de carga y riesgoasociado al transporte.
• Alternativa limitada, puestoque la demanda actual decombustible es muy superiora la capacidad de oferta de labiomasa necesaria.
• Dependencia delpetróleo.
• Baja eficacia de loscatalizadores en zonasurbanas de recorridoscortos y en latemporada invernal(sólo operanadecuadamente atemperaturas altas).En consecuencia, noreducensensiblemente lacontaminaciónurbana.
• Los compuestosaromáticos queaumentan su octanoson cancerígenos y suelevada volatilidadgenera mayoresemisiones de COVs.
•Ligero riesgo decontaminación del aguasubterránea en ladistribución delpetróleo.
• Impacto del transportedel combustible hastalas estaciones de carga y riesgo asociado altransporte.
Requisitos técnicos:Vehículos con motores de ciclo Otto
• Fuente más renovable.• Energía limpia: no emite
partículas en suspensión,emisiones ni tóxicos. Segenera electricidad y vaporde agua -que es la únicaemisión liberada-.
• Mínimas emisionesacústicas.
• Elimina la dependencia delpetróleo y las consecuenciasambientales de suprospección, extracción,distribución y uso.
(*) Fuente: Eurostat
• Considerables costes económicos dela compresión del gas para el llenadode la estación de carga.
•Limitación del combustible avehículos de uso público. Esto suponepoca demanda y, por tanto, un bajonúmero de estaciones de carga.
•La baja producción seriada de losvehículos comporta el mayor costeeconómico de éstos.
• Extracoste por la adaptación delsistema de inyección del motor delvehículo.
•Mayor peso del depósito, con menorcapacidad de carga de pasajeros.
• Menor autonomía.
• Reducción de losóxidos de nitrógeno(NOx) respecto algasóleo y emisionesprácticamente nulas dedióxido de azufre(SO2).
• Las emisiones sonorasde un motor a gasnatural (78 dBA) sonmenores que lascorrespondientes almotor Diesel (88dBA).
• Elevado costeeconómico defabricación del equipoy elevado coste deproducción delhidrógeno.
• Baja autonomía.• En autobuses urbanos,
permite transportar unmenor número depasajeros por lanecesidad de granalmacenamiento dehidrógeno a bordo.
• Mayor peso del depósito, conmenor capacidad de carga (enautobuses urbanos,posibilidad de transporte demenor número de pasajerosque en vehículos de gasóleo).
• Menor autonomía.
• Ligeras fugas de gas natural en sudistribución -que liberan metano(CH4), un gas de efecto invernadero.
• Ausencia de aditivos por suelevado octanaje. Permite utilizarcatalizadores de tres vías, quereducen la emisión de CO, NOxe hidrocarburos inquemados.
• Los motores de GLP puedendurar 2 o 3 veces más que los degasolina o gasóleo.
• Dependencia del petróleo.• Altas emisiones de NOx.• Grandes emisiones de
partículas sólidas ensuspensión (visibles enforma de humos negros),que producen problemasrespiratorios y puedencontener compuestoscancerígenos.