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

xs a as s• •.S 1 1.S to Y 2.S ^NOx. g`kW.h^

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