Faz exatamente 20 anos que os especialistas da Empa e da VERT publicaram os primeiros resultados dos testes em filtros de partículas diesel. Hoje, mais de 300 milhões de veículos em todo o mundo são equipados com esses filtros. Contudo, uma conferência VERT realizada na Empa Academy revelou por que o problema das emissões não acabou.

A saga do filtro de partículas diesel começou com um fracasso na Califórnia - e uma história de sucesso na Suíça. No início dos anos 1980, A Daimler-Benz equipou uma frota de limusines luxuosas com filtros de partículas para a Califórnia. Construída em consórcio envolvendo a empresa alemã Degussa e a fabricante de cerâmica norte-americana Corning, Contudo, os filtros desmoronaram na parte inferior do carro a diesel. Com 2, 000 motores danificados e uma campanha de recall, esta primeira tentativa terminou em desastre.

Cinco anos depois, Contudo, filtros de partículas eficazes e práticos já eram necessários para máquinas de construção. Em 21 de setembro, 1992 A Suíça votou a favor do túnel de base NRLA em um referendo. No entanto, os especialistas calcularam rapidamente que a escavação de dois túneis de 57 quilômetros era simplesmente impossível com máquinas de construção a diesel não filtradas. "Não poderíamos ter mantido a concentração máxima permitida (MAC) para fuligem de diesel se tivéssemos confiado apenas na ventilação do túnel com ar fresco, "diz Andreas Mayer. E então o projeto VERT foi lançado para testar os filtros de partículas em NRLA. Isso gerou a Associação VERT, que celebrou duas décadas de testes de filtros com um seminário de dois dias na Empa em março de 2018. Nos anos noventa, o nome VERT significava Verbesserung der Emissionen von Realmaschinen im Tunnelbau (Melhoria de Equipamentos de Construção em Túneis); hoje, é um selo de qualidade para a melhor tecnologia de filtro disponível, que deve atingir uma taxa de deposição de> 98% para todas as classes de tamanho de partícula (20-400 nanômetros).

A associação de pesquisa envolvendo a Empa, as universidades de ciências aplicadas em Biel e noroeste da Suíça em Windisch e a Associação VERT tornaram-se uma história de sucesso:os dez filtros de teste para máquinas de construção em 1998 floresceram em 300 milhões de filtros que são usados ​​em veículos de passageiros, caminhões, ônibus e máquinas off-road hoje. Em 2000, a Peugeot produziu em massa um veículo de passageiros equipado com filtros de partículas pela primeira vez. Desde a introdução da classe de emissão Euro 5 em 2011, os filtros tornaram-se virtualmente inevitáveis ​​para os novos carros a diesel na Europa. Com a introdução do Euro 6d em setembro de 2019 e a redução do teto de emissão para 600 bilhões de partículas por quilômetro, veículos com motor a gasolina não serão mais capazes de funcionar sem filtros de partículas, qualquer.

É o fim de tudo agora? As emissões de carros e caminhões são suficientemente limpas? Depois de duas décadas, a VERT Association pode pendurar seu equipamento de teste? Qualquer coisa menos, se a conferência de dois dias em março é alguma indicação. 600 bilhões de partículas por quilômetro é um número incrivelmente alto. Usando filtros certificados pela VERT, as emissões de partículas podem ser reduzidas dez ou até 100 vezes, bem desse jeito. Os organizadores do VERT convidaram químicos, toxicologistas, médicos e engenheiros para discutir os riscos e efeitos adversos das emissões de combustão. Uwe Wagner, do Institute of Internal Combustion Engines do Karlsruhe Institute of Technology (KIT), apresentou sua visão otimista. Sua conclusão:"Os problemas de emissão dos motores de combustão foram resolvidos." Agora, os veículos mais antigos só precisam ser substituídos gradualmente por outros mais novos. O fato de que veículos mais antigos, como foi revelado mais tarde, também pode ser atualizado foi perdido.

O que é mais perigoso:óxidos nítricos ou partículas de fuligem?

O engenheiro de Karlsruhe encontrou forte oposição no VERT Forum:o problema do NO2 nas cidades não foi resolvido; os limiares da UE para o gás nocivo foram excedidos em muitos pontos de medição urbanos, como demonstram 650 zonas ambientais introduzidas na Europa para combater os altos níveis de poluentes atmosféricos. Milhões de veículos de passageiros a diesel com dispositivos de anulação legal ainda estão nas estradas - e ainda podem ser vendidos. O padrão de poluentes Euro 6d só se aplicará a todos os carros novos a partir de setembro de 2019. Só então todos os carros novos vendidos também terão que atender aos limites de NO2 na estrada.

Também houve uma discussão sobre quais componentes de emissão são prejudiciais à saúde. Apenas o monóxido de carbono (CO) altamente tóxico tem limites de emissão; substâncias cancerígenas, como benzeno ou benzo (a) pireno, não são restritas, embora a UE tenha imposto limites legais de ar ao ar livre. O monóxido de nitrogênio (NO) ou o dióxido de nitrogênio (NO2) são mais tóxicos? Ou são as partículas de fuligem do tamanho de nanômetros que ainda são liberadas em grandes quantidades a um limite de 600 bilhões de partículas por quilômetro? Partículas de fuligem têm um grande, superfície específica à qual os resíduos de combustão cancerígenos podem aderir, esgueirar-se pelos próprios mecanismos de defesa do corpo e entrar nos alvéolos pulmonares - como um cavalo de Tróia.

"Filtros de partículas e sistemas DeNOx são fábricas de produtos químicos."

Norbert Heeb, um químico da Empa que esteve envolvido em pesquisas de emissões nos últimos 20 anos, sabe quais resíduos da combustão aderem às partículas de fuligem. Em sua palestra, ele explicou quais componentes tóxicos são encontrados nas emissões de combustão de produtos petrolíferos. Hidrocarbonetos parcialmente queimados, que permanecem em sistemas DeNOx e filtros de partículas de fuligem por períodos mais longos, são particularmente problemáticos. De acordo com Heeb, a combinação do calor de reação, oxigênio, óxidos nítricos e hidrocarbonetos podem levar a novos produtos cancerígenos. "É uma verdadeira fábrica de produtos químicos."

Contudo, substâncias tóxicas não se formam apenas no tubo de exaustão quente. Certos poluentes, referidos como "poluentes secundários", também se desenvolvem após as emissões quentes se misturarem com o ar ambiente frio. Isso inclui ozônio próximo ao solo ou condensados ​​secundários e partículas finas de poeira que também absorvem resíduos de combustão cancerígenos. Medições adicionais - os especialistas concordam - são aconselháveis ​​em todos os aspectos. "Um em cada dez filtros de partículas está com defeito, "disse Jan Czerwinski, da Universidade de Ciências Aplicadas de Berna, em Biel, em sua palestra e pediu:" Precisamos encontrar esses filtros com defeito. "

Células humanas prejudicadas por emissões

A chamada também é justificada de uma perspectiva toxicológica - enquanto isso, há muitas evidências de riscos à saúde causados ​​por emissões:vários especialistas, incluindo Tina Bürki da Empa, Barbara Rothen-Rutishauser do Instituto Adolphe Merkle ou Marianne Geisser e Loretta Müller da Universidade de Berna, apresentou uma série de testes onde culturas de células humanas foram expostas a emissões de motores a diesel e gasolina. As reações biológicas a essas culturas de células são indicativas de efeitos prejudiciais à saúde humana.

Ao mesmo tempo, o filtro e a tecnologia DeNOx estão sendo refinados. Os filtros adaptados recentemente desenvolvidos elevam os veículos utilitários Euro 2 a Euro 5 ao padrão Euro 6. Frotas inteiras de ônibus serão reformadas em Shenzhen (China) e Teerã (Irã), autoridades em Israel estão considerando uma zona de baixa emissão em todo o país "e o governo israelense acaba de aprovar a atualização abrangente da frota de ônibus com filtros. E na Europa o número de zonas ambientais nas quais veículos a diesel mais antigos estão proibidos de entrar está crescendo. Enquanto isso, há tantas dessas zonas que o site de uma agência de consultoria teve que vir em seu socorro. Todas as proibições de trânsito na Europa estão listadas aqui, juntamente com seus respectivos regulamentos.

Em outras palavras, o debate sobre as emissões ainda está longe de terminar, mesmo duas décadas após a introdução dos testes de filtro VERT.