Emisiones de NOx

Las emisiones de NOx son óxidos de nitrógeno, principalmente monóxido de nitrógeno y dióxido de nitrógeno, que se producen cuando el aire se quema a alta temperatura dentro de un motor. El aire está compuesto en torno a un setenta y ocho por ciento de nitrógeno y, aunque el nitrógeno es normalmente inerte, el intenso calor y la presión de la combustión rompen los fuertes enlaces de las moléculas de nitrógeno y oxígeno y permiten que se combinen. Se emplea el término colectivo NOx porque ambos compuestos se interconvierten en la atmósfera y se regulan de forma conjunta.

La condición que determina la formación de NOx es la temperatura. Cuanto más caliente es la combustión, más NOx se crea, lo que coloca a los ingenieros en una posición delicada, porque las temperaturas de combustión elevadas también tienden a mejorar el rendimiento térmico y a reducir otros contaminantes. Esta disyuntiva está en el corazón de buena parte del diseño moderno de motores y escapes, y explica por qué las medidas que reducen el NOx pueden a veces elevar el consumo de combustible o el hollín.

A diferencia del dióxido de carbono, el NOx no es un gas de efecto invernadero de primer orden, sino un contaminante local de la calidad del aire. El dióxido de nitrógeno irrita las vías respiratorias y agrava el asma y otras afecciones respiratorias, y los óxidos de nitrógeno contribuyen a la formación de ozono troposférico y de smog fotoquímico, así como a la lluvia ácida y a la bruma de partículas. Su daño se siente con mayor crudeza en el tráfico urbano denso, motivo por el cual el NOx se ha convertido en el foco de las zonas de bajas emisiones y de las restricciones en los centros urbanos.

Los motores diésel suscitan una preocupación especial porque su combustión pobre y a alta temperatura produce de forma inherente más NOx que la de los motores de gasolina, aun cuando arroje buenas cifras de dióxido de carbono. Esta tensión se hizo célebre durante el llamado dieselgate, cuando salió a la luz que algunos vehículos habían sido diseñados para detectar el ensayo de laboratorio y reducir la emisión de NOx solo en esas condiciones, emitiendo mucho más en carretera. El escándalo aceleró la adopción del ensayo de Emisiones en Conducción Real (RDE) en carretera.

El control del NOx se apoya en una estrategia con dos frentes. Aguas arriba, la recirculación de los gases de escape (EGR) reconduce una parte de los gases inertes de vuelta a los cilindros, rebajando la temperatura máxima de combustión y suprimiendo así la formación de NOx en su origen. Aguas abajo, la reducción catalítica selectiva (SCR) inyecta una solución de urea, comercializada como AdBlue, en el escape, donde libera amoníaco que convierte el NOx en nitrógeno y agua inocuos sobre un catalizador. Las trampas de NOx en mezcla pobre desempeñan un papel afín en algunos motores.

El NOx conecta, por tanto, de forma directa con un conjunto de tecnologías de postratamiento, a saber, SCR, AdBlue y EGR, y con el marco normativo de las normas de emisiones Euro, siendo Euro 6 el que impone los límites actuales más estrictos. Gestionarlo bien es uno de los retos centrales para hacer aceptables los motores de combustión en las ciudades modernas.