Control de Emisiones en Motores Diésel Marinos

Emisiones Contaminantes en Motores Diésel

Fuentes de Emisiones

Evaporaciones del Combustible: Estas evaporaciones, que afectan fundamentalmente a la gasolina, representan el 20% del total de hidrocarburos sin quemar emitidos por un motor. Se producen por la evaporación de los componentes más volátiles en el depósito y en el sistema de alimentación.

Emisiones del Cárter: Estas emisiones, compuestas principalmente por hidrocarburos, representan el 25% del total de hidrocarburos sin quemar emitidos por el motor.

Gases de la Combustión: El análisis de los gases procedentes de la combustión de un motor de encendido provocado muestra los siguientes componentes:

• Nitrógeno
• Oxígeno y gases nobles
• Dióxido de carbono
• Sustancias contaminantes

La emisión de hidrocarburos en los motores de encendido provocado (MEP), en condiciones de funcionamiento en caliente, se debe principalmente a tres procesos en la cámara de combustión:

• Mezcla pobre del combustible
• Parte del combustible inyectada tarde
• Extinción de la llama

Soluciones para la Reducción de Emisiones

Las soluciones para reducir las emisiones contaminantes se aplican en tres campos:

• Combustibles:
  • Mejora de los combustibles actuales
  • Uso de combustibles alternativos
• Motor:
  • Control de las emisiones del cárter
  • Regulación de la relación aire/combustible en los motores MEP
• Gases de Escape:
  • Aportación de aire (válvula Pulsair)
  • Recirculación de gases de escape (válvula EGR)
  • Catalizadores

Normativas y Tecnologías de Control de Emisiones

Documentos y Certificados

• Código técnico sobre los NOx: Regula las emisiones de óxidos de nitrógeno de los motores diésel marinos.
• Certificado EIAPP (Engine International Air Pollution Prevention): Emitido por la Organización Marítima Internacional (OMI), certifica que un motor diésel marino cumple con los límites de emisiones de NOx y SOx.
• Expediente técnico motor: Conjunto de documentos con información detallada sobre un motor diésel marino y su sistema de control de emisiones.
• Certificado IAPP (International Air Pollution Prevention): Emitido a los buques que cumplen con los límites de emisiones atmosféricas, incluyendo SOx y NOx.

Índices de Eficiencia

• EEDI (Energy Efficiency Design Index): Establece estándares de eficiencia energética para nuevos buques.
• EEXI (Energy Efficiency Existing Ship Index): Índice de eficiencia energética para buques existentes.
• EEOI (Energy Efficiency Operational Indicator): Certificado de Eficiencia Energética del Buque.

Métodos de Reducción de NOx

Métodos Primarios

• Ajuste de la Combustión: Ajustar los motores para reducir las temperaturas de combustión y la formación de NOx.
• Recirculación de Gases de Escape (EGR): Recircular parte de los gases de escape a la admisión, reduciendo la concentración de oxígeno y la formación de NOx.

Métodos Secundarios

• Reducción Catalítica Selectiva (SCR): Inyectar un agente reductor en el escape para que reaccione con los NOx y forme nitrógeno y agua.
• Inyección de Agua de Pulverización: Inyectar agua pulverizada en la cámara de combustión para reducir las temperaturas y la formación de NOx.
• Recirculación de Agua de Enfriamiento: Utilizar agua de enfriamiento para reducir la temperatura de la cámara de combustión y las emisiones de NOx.

Convenio MARPOL y Regulaciones de Eficiencia Energética

El Convenio Internacional para prevenir la contaminación por los buques (MARPOL) establece normas para controlar las emisiones de contaminantes atmosféricos (SOx y NOx) en regiones geográficas designadas.

Las Reglas sobre la eficiencia energética establecen estándares y medidas para reducir las emisiones y mejorar la eficiencia energética de los buques internacionales, incluyendo:

• Planes de Gestión de Eficiencia Energética (SEEMP)
• Índice de diseño de eficiencia energética (EEDI)
• Índice de eficiencia energética para buques existentes (EEXI)
• Certificado de Eficiencia Energética del Buque (EEOI)

Regla 12 (Emisión de óxidos de nitrógeno - NOx): Establece límites máximos para las emisiones de NOx de los motores de los buques.

Regla 13 (Contenido de azufre del combustible): Establece límites para el contenido de azufre del combustible utilizado por los buques.

Regla 14 (Reducción de las emisiones de GEI): Regula la reducción de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero.