Urearen aplikazioa diesel motorretan
Edukia
Ingurumen-araudi modernoak muga zorrotzak ezartzen ditu diesel-motor baten ihes-gasetan kutsatzaileen isurketa-balioetan. Horrek ingeniariak estandarrak betetzeko irtenbide berriak bilatzera behartzen ditu. Horietako bat gasoliorako urea erabiltzea izan zen SCR (Selective Catalytic Reduction) ihesaren ondorengo tratamendu-sisteman. Teknologia hau erabiltzen duten Daimler motorrei Bluetec deitzen zaie.
Zer da SCR sistema
Euro 6 ingurumen-protokoloa EBko 28 herrialdetan dago indarrean 2015etik. Arau berriaren arabera, diesel autoen ekoizleek baldintza zorrotzak dituzte, diesel motorrek ingurumenean eta giza osasunean kalte handiak eragiten baitituzte kedar eta nitrogeno oxidoak atmosferara isurtzeagatik.
Hiru norabideko bihurgailu katalitiko bat erabiltzea nahikoa den gasolina-motor baten ihes-gasak garbitzeko, ihes-gasetan konposatu toxikoak neutralizatzeko gailu sofistikatuagoa behar da diesel-motor baterako. Diesel motorraren ihes-gasen CO (karbono monoxidoa), CH (hidrokarburoak) eta kedar partikulak garbitzeko eraginkortasuna handitzen da errekuntza-tenperatura altuetan, eta NOx, berriz, gutxitu egiten da. Arazo honen konponbidea ihes-sisteman SCR katalizatzaile bat sartzea izan zen, zeinak diesel urea erabiltzen baitu nitrogeno oxidoaren (NOx) konposatu toxikoen deskonposizioaren oinarri gisa.
Isuri kaltegarriak murrizteko, ingeniariek diesel garbiketa sistema berezi bat garatu dute - Bluetec. Konplexuak hiru sistema oso ditu, eta horietako bakoitzak konposatu toxikoak iragazten ditu eta konposatu kimiko kaltegarriak hausten ditu:
- Katalizatzailea - CO eta CH neutralizatzen ditu.
- Partikula-iragazkia - kedar partikulak harrapatzen ditu.
- SCR bihurgailu katalitikoa - NOx isurketak murrizten ditu urearekin.
Lehenengo garbiketa sistema Mercedes-Benz kamioi eta autoetan erabili zen. Gaur egun, fabrikatzaile askok beren autoak garbiketa sistema berri batera bihurtzen ari dira eta urea erabiltzen dute diesel motorretan ingurumen-kontroleko baldintza zorrotzak betetzeko.
AdBlue urea teknikoa
Ugaztunen metabolismoaren azken produktua, urea, XIX. Azido karbonikoa diomida konposatu inorganikoetatik sintetizatzen da eta nekazaritzan oso erabilia da. Automobilgintzan, Adblue fluido teknikoaren soluzioa agente aktibo gisa nitrogeno oxidoetatik ihes-gas toxikoak arazteko.
Adblue %40 urea eta %60 ur destilatua da. Konposizioa SCR sisteman injektatzen da ihes-gasak igarotzen diren toberan. Deskonposizio-erreakzio bat gertatzen da, oxido nitrikoa nitrogeno eta ur molekula kaltegarrietan deskonposatzen dena.
Gasoliorako urea teknikoa - Adbluek ez du zerikusirik urea urearekin, nekazaritzako industrian eta farmakologian erabiltzen dena.
Edblue diesel motorrean
Ihes likidoen ondorengo tratamendu-sistema edo SCR bihurgailua, kedarrik gabeko diesel-ihesak isurtzen dituen sistema itxi bat da. Adblue likidoa depositu autonomo batera isurtzen da eta ihes-hodian injektatzen da neurtutako dosi batean bihurgailuan sartu aurretik.
Gas mistoa SCR neutralizazio-unitatera sartzen da, non erreakzio kimiko bat gertatzen den oxido nitrikoa deskonposatzeko amoniako urearen kontura. Oxido nitrikoarekin konbinatuta, amoniako molekulek gizakientzat eta ingurumenarentzat kaltegarriak ez diren osagaietan banatzen dute.
Garbiketa-ziklo oso baten ondoren, kutsatzaile kopuru minimoa isurtzen da atmosferara, isurpen-parametroak Euro-5 eta Euro-6 protokoloak betetzen ditu.
Diesel ihesak garbitzeko sistemaren funtzionamendu printzipioa
Diesel motorraren ondorengo tratamendu-sistema osoa bihurgailu katalitiko batek, partikula-iragazkiak eta SCR sistemak osatzen dute. Garbiketa faseetan funtzionatzeko printzipioa:
- Ihes-gasak bihurgailu katalitikora eta partikula-iragazkia sartzen dira. Kedarra iragazten da, erregai-partikulak erre egiten dira eta karbono monoxidoa eta hidrokarburoak kentzen dira.
- Injektorea AdBlue kopuru jakin bat injektatzeko erabiltzen da diesel partikula-iragazkiaren eta SCR bihurgailu katalitikoaren arteko konexioan. Urea molekulak amoniako eta azido isozianikotan deskonposatzen dira.
- Amoniakoa nitrogeno oxidoarekin konbinatzen da, erabilitako diesel erregaiaren osagai kaltegarriena. Molekulak zatitzen dira, eta horrek ura eta nitrogenoa sortzen ditu. Kalterik gabeko ihes-gasak atmosferara isurtzen dira.
Gasoliorako urearen konposizioa
Diesel motorraren fluidoaren itxurazko sinpletasuna izan arren, ezinezkoa da urea prestatzea ongarri organikoa erabiliz. Urea molekularen (NH2) 2CO formula, fisikoki usainik gabeko kristal zuria da, uretan eta disolbatzaile polarretan disolbagarria (amoniako likidoa, metanola, kloroformoa, etab.).
Europako merkaturako, fluidoa VDAren (Alemaniako Automobil Industria Elkartea) gainbegiratuta ekoizten da, zeinak lizentziak ematen dizkie fabrikatzaile enpresei, eta haietako batzuk barne merkaturako fluidoa hornitzen dute.
Errusian, AdBlue markarekin faltsutzea % 50 baino gehiago da. Beraz, Errusiako fabrikatutako diesel motor baterako urea erostean, "ISO 22241-2-2009 betetzea" marka jarraitu behar duzu.
Pros eta Cons
Urea erabiltzearen abantailak begien bistakoak dira - erreaktibo honekin soilik SCR diesel motorren ihes-gasen tratamendu-sistemak guztiz funtzionatu dezake eta Euro 6 Arauaren baldintzak bete ditzake.
Ingurumena babesteaz gain, urea araztearen abantailen artean honako puntu hauek daude:
- bere autoen kontsumoa 100 g baino ez da 1000 km-ko;
- SCR sistema diesel ibilgailu modernoetan integratuta dago;
- zenbait herrialdetan ibilgailuaren erabileraren gaineko zerga murrizten da urea garbitzeko sistema bat jartzen bada, eta ez dago isun-arriskurik.
Zoritxarrez, sistemak desabantailak ere baditu:
- urearen izozte-puntua -11 °C ingurukoa da;
- aldizkako hornikuntzaren beharra;
- autoaren kostua handitzen da;
- Adblue likido faltsu kopuru handi bat;
- erregaiaren kalitatearen eskakizunak areagotzea;
- sistemaren osagaien konponketa garestiak.
Diesel ibilgailuetan eraikitako urea garbitzeko sistema integratua emisio toxikoak murrizteko bide bakarra izaten jarraitzen du. Funtzionatzeko zailtasunak, kamioien erreaktiboen kostu altua, kalitate txarreko fluidoa eta diesel erregaiak esan nahi du gidari askok nahiago dutela sistema desgaitu eta emuladoreak instalatzea.
Hala ere, garrantzitsua da ulertzea urea izaten jarraitzen duela oxido nitrikoa ingurunera isurtzea eragozten duen diesel produktu kimiko bakarra, eta horrek minbizia sor dezake.
