Los motores modernos, en particular los que inyectan combustible a alta presión, maximizan la eficiencia y reducen las emisiones de dióxido de carbono. pero también puede liberar contaminación más difícil de atrapar asociada con cánceres y pulmón, enfermedades del corazón y de Alzheimer. En respuesta, Los investigadores europeos están analizando partículas de escape de hasta una mil millonésima parte de un metro, lo que puede ayudar en el desarrollo de automóviles más limpios.

Diminutas partículas emitidas por los motores de combustión contienen sustancias venenosas que contaminan la atmósfera. Son una de las principales fuentes de mala calidad del aire, que en general causa la muerte prematura de más de 500, 000 ciudadanos de la UE cada año, más de diez veces el número de muertos en accidentes de tráfico.

«La contaminación por partículas no está mejorando en las ciudades europeas al ritmo previsto por la amplia introducción de filtros de partículas para todos los tipos de motores diésel. En algunos casos, en realidad puede empeorar, 'dijo el profesor Zissis Samaras, experto en emisiones de automóviles de la Universidad Aristóteles de Salónica en Grecia.

La legislación actual de la UE regula las normas de emisión de partículas de motores diésel y de gasolina de más de 23 mil millonésimas de metro. o 23 nanómetros. Sin embargo, algunos motores de bajo consumo de combustible, que emiten menos dióxido de carbono, pueden liberar nanopartículas aún más pequeñas y estas pueden conllevar su propia gama de riesgos para la salud.

El sistema respiratorio humano no está diseñado para bloquear la entrada de partículas de este tamaño a los pulmones. Las partículas también tienen un área de superficie más grande que sus contrapartes más grandes, lo que significa que cuando entran en contacto con los pulmones existe un mayor riesgo de que se absorban sustancias nocivas.

Esto podría contribuir a efectos agudos y a largo plazo en la salud. según el profesor Samaras, quién es el coordinador de DownToTen, un proyecto de investigación destinado a medir las partículas de escape de los automóviles hasta diez mil millonésimas de metro, o 10 nanómetros. Esto eventualmente podría ayudar a los fabricantes de automóviles a diseñar motores que emitan menos de estas partículas dañinas.

Para hacer esto, el proyecto está investigando tanto las partículas liberadas directamente por el motor de un automóvil, y su relación con partículas más antiguas que ya están en el aire, que han sufrido algo llamado envejecimiento atmosférico.

Fiebre de partículas

El envejecimiento atmosférico se produce cuando las partículas ya han entrado en el medio ambiente donde pueden reaccionar con diferentes compuestos o adherirse a varias otras sustancias. Esto puede acabar cambiando su naturaleza.

Parte del problema es tratar de determinar si las partículas más viejas se producen como resultado directo del escape fresco o de algún otro lugar.

'Estas partículas secundarias (envejecidas atmosféricamente) también pueden provenir del mar, de la agricultura, bosques o procesos naturales, dijo el profesor Samaras. "La pregunta es en qué medida las emisiones de partículas primarias vehiculares causan o aceleran estos procesos".

DownToTen ha desarrollado un dispositivo que se conecta al tubo de escape de un automóvil y mide partículas nuevas y viejas. A medida que el automóvil libera emisiones, el dispositivo registra datos sobre las partículas emitidas, y luego los empuja a una cámara donde se realiza artificialmente el envejecimiento atmosférico. A continuación, se recopilan datos sobre las partículas envejecidas para su análisis, lo que puede proporcionar una visión más detallada de las emisiones de los automóviles.

Otro proyecto de investigación llamado SUREAL-23 también ha desarrollado un instrumento que puede medir partículas de menos de 23 nanómetros, pero en alta resolución. Se construyó un analizador adicional que brinda información no solo sobre el tamaño, pero también el número total de partículas emitidas en tiempo real.

Eleni Papaioannou del Instituto de Procesos Químicos y Recursos Energéticos (CPERI) en Grecia está coordinando el proyecto.

'Con este dispositivo, tendremos conocimiento exacto no solo de cuántos, sino también en el tamaño de las partículas mientras el vehículo está en marcha, ' ella dijo, agregando que una de las razones por las que la regulación actual solo apunta a partículas mayores de 23 nanómetros es porque no existía ni una metodología lo suficientemente robusta ni una instrumentación adecuada hasta ahora.

SUREAL-23 también tuvo éxito en el desarrollo, por primera vez, una instrumentación de medición resistente al calor, lo cual es vital porque simplifica y mejora significativamente el proceso de muestreo.

«El sistema de muestreo suele ser responsable de los errores durante las mediciones, ya que introduce pérdidas de partículas y artefactos (partículas que no existen en el escape pero que se crean a través del proceso de muestreo). Por primera vez, logramos simplificar esto, deshacerse de todos esos problemas, pero también hacer que nuestra metodología sea más apropiada para las mediciones en carretera, dijo Papaioannou.

Usando esta investigación sobre nanopartículas junto con códigos informáticos más precisos, los fabricantes de automóviles podrán introducir diferentes factores, como el tamaño del motor, temperatura y velocidad, determinar cuál sería la posible liberación de partículas en cada caso y optimizar los parámetros relevantes del tratamiento del motor y de los gases de escape. Conocer esta información permitirá a los fabricantes diseñar automóviles que se ajusten a la futura legislación de la UE. que se espera restablezca el límite actual de emisiones de partículas a 10 nanómetros.