EI último tractor presentado por Massey Ferguson (MF 8690-370 CV) utiliza latecnología SCR (reducción catalítica selectiva de emisiones contaminantes)
^ MOTORES DIESEL QUEPURIFICAN EL AIRE '
Massey Ferguson acaba
de presentar el tractor
MF 8690, cuyo motor
(SisuDiesel de 370 CV)
dispone de la moderna
tecnología SCR, que
permite la reducción
catalítica selectiva de
emisiones contaminantes.
zEn qué consiste? ^Puede
contribuir a eliminar parte
de la contaminación del
aire atmosférico?
MIGUEL CERVi4NTESBoxberg (Alemania)
iempre hemos pensado
que los gases de esca-pe de los motores de
combustión interna, ysobre todo los que utilizan ga-sóil como combustible, son unode los agentes responsables dela contaminación atmosférica,del aumento de los gases de'efecto invernadero' y de lasconsecuencias que ambos tie-nen en el controvertido 'cambioclimático'. Pensar que los mo-dernos motores diésel puedencontribuir a eliminar parte de lacontaminación del aire atmosfé-rico es algo que puede parecer
CONVERSIÓN DEL NOx EN NITRÓGENO ATMOSFÉRICO Y AGUA
Declan Hayden, Vicepresidente de Marketing yVentas de MF para la 'región' EAME.
contradictorio y que, cuantomenos, merece alguna aclara-ción y bastantes argumentostécnicos para explicarlo.
EI Vicepresidente de Marke-ting y Ventas para Europa, Áfricay Oriente Próximo de MasseyFerguson, Declan Hayden, acom-pañado de ejecutivos e ingenie-ros del Grupo AGCO, SisuDiesel,Bosch y Brenntag, convocaron alos principales medios técnicosde comunicación escrita en Euro-pa para presentarles los últimosavances en el control de emisio-nes contaminantes y los resulta-dos prácticos de la multimillona-ria inversión que AGCO Corpora-tion ha desarrollado en losúltimos años.
La presentación tuvo lugar en
el Centro de Ensayos de la em-
presa Bosch, en Boxberg IAlema-nia), el pasado día 11 de julio.
64,a^osro aooa agrotécnica
EmisionesI contaminantes
EI aire limpio es uno de los
factores más importantes que
afectan a la calidad de vida de
las personas. Una atmósfera
contaminada afecta tanto a las
personas sanas como a las queno gozan de buena salud, por lo
que tanto las administraciones
públicas como las empresas in-dustriales y los propios consu-midores deberemos hacer to-
dos los esfuerzos posibles paragarantizar que el aire que respi-
ramos sea cada vez mas limpio,
más sano y menos contamina-
do. Aunque las emisiones de las
máquinas agrícolas son relativa-
mente pequeñas, comparadas
con las de los vehículos indus-
triales y de automoción, los fa-bricantes de motores para uso
agrícola se han unido al resto del
sector en su esfuerzo por ofre-cer al mercado motores cada
vez más eficientes, más limpios
y más ecológicos.Los principales contaminan-
tes vertidos a la atmósfera por
los motores de combustión in-
terna son los óxidos de nitróge-no (NOx), el monóxido de carbo-
no (CO), los hidrocarburos no
quemados y las partículas sóli-
das contaminantes. Estos sonresponsables de las nieblas tóxi-
cas, de la Iluvia ácida, del efectoinvernadero y de multitud deproblemas respiratorios.
La normativa internacionalya ha conseguido reducir el nivelde emisiones contaminantes delos vehículos extraviarios en un50% (fases 1 y 2). La fase 3 re-ducirá los óxidos de nitrógenoen un 30-40% adicional y la fase4 la partir de 2013) reducirá losN0. hasta en un 75%.
Con la tecnología actual sepuede Ilegar a reducir la emisiónde partículas sólidas contami-nantes hasta un 90%, utilizandolos filtros adecuados.
I Los temibles óxidos denitrógeno
Aunque el nitrógeno es el
principal componente del aire at-
mosférico (78%), este no supo-
ne ningún peligro para la respira-
ción humana, ya que en estadomolecular (N2) es un gas inerte,
es decir un gas que no reaccio-na en condiciones normales, y
por tanto no se oxida. Pero tam-bién se le conoce como "el leóndormido" ya que en ciertas con-diciones de presión y tempera-
tura puede ser tremendamente
activo; y esto es lo que sucede
en el interior de los cilindros de
los motores de combustión in-
terna, donde el nitrógeno at-mosférico reacciona con el oxí-
geno del aire y da lugar a distin-tos óxidos de nitrógeno.
Los óxidos de nitrógeno sonliberados al aire desde el escape
de vehículos motorizados (sobretodo diésel). Estos óxidos de ni-trógeno, una vez liberados al ai-re por las combustiones forman,a través de reacciones fotoquí-micas, contaminantes secunda-rios, por ejemplo el PAN (nitratode peroxiacetilo), formando elsmog fotoquímico o niebla su-cia, típica de las zonas con granconcentración de vehículos amotor. Las reacciones produci-das en la atmósfera por estoscompuestos son muy complejase influye en las reacciones deformación y destrucción del ozo-no tanto atmosférico como es-tratosférico.
Cuando en 1990 entró en vi-
gor la normativa europea Euro 0
para los automóviles y los vehí-
culos de transporte, la emisión
de óxidos de nitrógeno estaba li-
mitada a 14.4 gramos por kilo-
watio y hora. En 2006 entró envigor la normativa Euro 4 que li-
mitaba la emisión de estos óxi-
dos a solamente 3.5 g/kW/h.
Cuando se implante la Euro 5 en
el año 2009, este límite se ten-drá que reducir hasta los dos
gramos por kilowatio y hora.
Aunque la aplicación de esta
normativa a los motores de los
vehículos extra-viarios, como la
maquinaria agrícola, va con algu-
nos años de retraso, los fabrican-
tes de motores ya están realizan-
do las inversiones y los desarro-
Ilos tecnológicos necesarios paracumplir con estos requerimien-
tos, antes de que las distintas fa-
ses de la normativa vayan en-trando en vigor.
^Cómo se puede lucharI contra los NOx?
Ya que los NO. se forman en
el interior de los cilindros a altas
temperaturas, se podría pensar
que la solución sería reducir es-
ta temperatura para que estosno se formasen, pero en estas
condiciones se produciría una
combustión imperfecta del car-burante, una emisión de hidro-
65agroréc^2iccr AGOSTO 2008
LIMITES PARA LAS EMISIONES DE LOS MOTORES EN VEHICULOSEXTRAVIARIOS ESTABLECIDOS EN LA UE (>130 kW)
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carburos no quemados y lógica-mente una menor eficienciaenergética y un mayor consumode combustible.
Una de las soluciones adop-tadas por la industria para reducirlos NOx es la recirculación de losgases de escape (EGR), que con-siste en hacer pasar una partede los gases de escape (previa-mente enfriados) al interior delos cilindros. Esto hace que sereduzca la temperatura de com-bustión y se produzcan menosóxidos de nitrógeno, pero el pro-blema es que con este sistemaaumentan las emisiones de par-tículas sólidas carbonosas comoconsecuencia de la mayor canti-dad de hidrocarburos no quema-dos en los gases de escape.
La segunda solución consis-
te en convertir estos óxidos de
nitrógeno en nitrógeno atmosfé-
rico inocuo y en vapor de agua
mediante una reacción químicacatalítica. Un catalizador es unasustancia (compuesto o elemen-
to) capaz de acelerar una reac-ción química, permaneciendo és-
te mismo inalterado, es decirque no se consume durante la
reacción. Pero, ^cómo se puede
realizar esta maravillosa transfor-
mación dentro de un tractor agrí-
cola? La respuesta la tiene una
sustancia que se Ilama carbonil-diamida, una extraña palabra pa-
ra designar a un compuesto que
se conoce familiarmente por el
nombre de urea, una sustancia
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química descubierta en el sigloXVIII por el médico francés Hilai-re Rotelle analizando la orina hu-mana. Hoy este producto se utili-za en muchos sectores industria-les y sobre todo en la fabricaciónde fertilizantes nitrogenados pa-ra uso agrícola.
Pues bien, al mezclar los ga-ses de escape de los motoresdiésel con una solución acuosade 32.5% de urea y 66.5% deagua destilada, en presencia deun catalizador de wanadio y zeo-lita, los óxidos de nitrógeno reac-cionan con la urea, se reducen ydan lugar a dos sustancias total-mente inocuas para la atmósfe-ra, como son el vapor de agua(Hzo) y el nitrógeno libre (N^) quese mezclan con el aíre sin causarningún problema de contamina-ción. Este proceso tiene lugar enun compartimento situado entre
el colector de escape y el silen-ciador de los gases de escape,donde una válvula dosificadorava inyectando la solución amo-niacal en función de la potenciadesarrollada por el motor.
Cuándo estará^isponible estatecnología?
Actualmente, ya se están co-mercializando vehículos indus-triales y de automoción que in-corporan la tecnología SCR en eltratamiento de sus gases de es-cape. En Europa hay más de250 000 vehículos, accionadospor motores diésel, que funcio-nan con el catalizador de urea enmarcas tan prestigiosas comoDaf, Mercedes Benz, Volvo, Re-naultTrucks e Iveco.
La compañía noruega YaraInernational, líder mundial en elsector de los fertilizantes, ha lan-zado al mercado el producto Ad-blue, que es una marca registradacon la que comercializan el pro-ducto genérico AUS32 (aquousurea solution al 32%), un líquidotransparente, no tóxico, no infla-mable, biodegradable y no consi-derado como mercancía peligrosapara transporte por carretera.
La empresa Brenntag, en co-laboración con Yara distribuye elproducto con el nombre de Air1y cuenta con más de 277 alma-cenes de distribución en todo el
66A^osro 2008 ag1'Otécnica
mundo (10 en España y Portugal)y suministra el producto a másde 15 000 empresas de trans-porte de toda Europa.
También ofrecen el productootros fabricantes internacionalesde la industria química como lasempresas alemanas Basf y laSkw. En España lo fabrica Ferti-beria.
Tier 4 Legislation > 130kW
REDUCCIÓN DE LAS EMISIONES PARA LLEGAR A LA FASE 4
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boalimentados disponen de unenfriador aire/aire que rebaja latemperatura del aire procedentedel turbo desde 160°C a menosde 55°C en el colector de entra-da al motor. La inyección se reali-za por el sistema common rail deBosch.
Todos los motores fabrica-dos por SisuDiesel (Grupo AG-
n^r3 ^so-zzskw
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Nuevos motoresSisuDiesel paratractores MasseyFerguson
En esta línea de mejora y de-sarrollo tecnológico, la marcaMassey Ferguson ha querido an-ticiparse a los futuros requeri-mientos legales y a la demandadel mercado y ha sido la primeraen lanzar el primer tractor agríco-la con la moderna tecnologíaSCR Ireducción catalítica selecti-va de emisiones contaminantesl.
Los motores SisuDiesel tie-nen un diseño modular, lo quesimplifica su fabricación y poste-rior mantenimiento. Sus camisashúmedas de fundición centrífugay espesor constante presentanmuy poca vibración, muy pococonsumo de aceite, se sustitu-yen fácilmente y no se pican porcavitación.
Todos los motores tienen lasmismas dimensiones de camisay pistón. Otra característica inte-resante es que los motores tur-
C01 de más de 75 kW de poten-cia, que cumplen con los requeri-mientos de la fase Tier 3,incorporan la tecnología SCRque utiliza el fluido Adblue dispo-nible en todos los puntos de ser-vicio de la red AGCO. EI vehículoIleva dos depósitos completa-mente separados, uno para elgasóil y otro para el Adblue, mu-cho más pequeño y con una bo-ca de Ilenado de distinta dimen-sión para evitar confusiones.Normalmente hay que Ilenar eldepósito de Adblue una vez porcada dos veces que se Ilena elde combustible, ya que la pro-porción de este producto res-pecto al diésel es de aproxima-damente el 3% en volumen.
^Qué vental'as ofrece elI sistema SCR?
Comparado con el sistemamás ampliamente utilizado enlos motores agrícolas actuales,que es el de recirculación exter-
na de los gases de escape parareducir la emisión de óxidos denitrógeno, la tecnología SCR Ire-ducción catalítical presenta va-rias ventajas:• Cuando se utilizan carburantes
con alto contenido en azufre, el
sistema EGR (recirculación de
gases) tiene mayor riesgo de
producir ácido sulfúrico que es
muy corrosivo.
• EI sistema RGR necesita unaválvula electrónica de alta tem-peratura y un sistema de refrige-ración de los gases de escape.
• Los componentes del sistemaEGR pueden tener una menorvida útil debido a las condicionesen las que trabajan (alta tempe-ratura y partículas sólidas).
• EI periodo de cambio del aceitedel motor es más corto con elsistema RGR.
• EI turbocompresor de geome-tría variable (VGT) es un siste-ma muy caro y la unidad elec-trónica de control puede seruna nueva causa de proble-mas.
• Según algunos ensayos realiza-dos por el fabricante de moto-res SisuDiesel, con la tecnolo-gía SCR se reduce el consumode combustible entre un 5 y un10% en comparación con elsistema RGR, ya que el motorpuede ser más simple y efi-ciente, al producirse una me-nor pérdida de calor y no nece-sitar el enfriador de los gasesde escape. También se produ-ce una menor emisión de COz
67agrorécnica A^osro 2ooa
como consecuencia del menorconsumo específico.
• Los gases de escape son máslimpios que con el sistema derecirculación.
EI primer tractorSCRcola con tecnología
Massey Ferguson sigue cele-brando su 50 Aniversario (ver
rr^^^^<<^^^ Mayo '08) y lo quierehacer anticipándose a los requeri-mientos legales y a las demandasdel mercado en materia de emi-siones de gases de escape.
Por este motivo, presenta en
Innov-Agri, feria que se celebrará
en Outarville, una localidad cerca
de Orleáns (Francia) el tractor
MF 8690 de 370 caballos, el más
potente y avanzado tecnológica-mente de toda la gama, equipa-
do, por primera vez en un tractor
agrícola, con el moderno siste-ma SCR de tratamiento catalítico
selectivo de los gases de escape
para la reducción de los óxidosde nitrógeno y partículas sólidascarbonosas emitidas a la atmós-
fera.
EI nuevo tractor MF 8690 de370 CV es el modelo más poten-te y sofisticado que ha fabricadoesta marca. Está accionado porun motor SisuDiesel de 8.4 litrosde cilindrada, modelo Citius contecnología SCR; un motor limpio,de diseño 'elegante' y muy efi-ciente. Además del tractor MF8690, la marca Massey Fergu-son presenta en este certamenlos nuevos avances en el sectorde las máquinas de recolección,tales como los nuevos modelosde cosechadoras rotativas Fortiay los últimos modelos con sacu-didores y sacapajas de la gamaCentora.
1 Conclusión
Después de todo lo dicho an-teriormente, ^podemos dar unarespuesta satisfactoria a la pre-gunta inicial?, es decir ^existenmotores capaces de purificar elaire? Pues sí y no.
Si consideramos que el aire
de nuestras ciudades está conta-minado con cierta cantidad deóxidos de nitrógeno, este mismo
aire será el que, impulsado por el
sistema de aspiración del motor,entre en los cilindros y haga po-sible la combustión del gasóleosuministrado por el sistema deinyección. Además de los NOXque ya contiene el aire aspirado,durante la combustión se produ-cirán algunos más, pero todosellos, mezclados con los gasesde escape, pasaran por el catali-zador con urea donde se elimina-rán transformándose en Nz y va-por de agua.
En este sentido el aire que
entra al motor tiene más óxidos
de nitrógeno que el que sale por
el escape y por tanto podemos
decir que ha sido purificado, pe-ro no debemos olvidar que en
los gases de escape hay otroselementos contaminantes como
hidrocarburos no quemados,
compuestos sulfurados, monóxi-
do de carbono (CO) y sobre todoanhídrido carbónico (COz), que
aunque no es un gas tóxico, es
uno de los responsables del Ila-mado efecto invernadero y con-
tribuye al calentamiento global
de la atmósfera. Por tanto, hay
que ser prudentes en estos te-mas y decir, como los gallegos,
'depende'. n
68A^osTO 2008 agl'Otécrtica