Implementación de Filtros de Partículas (DPF) en Maquinaria Pesada. 2

Implementación de Filtros de Partículas (DPF) en Maquinaria Pesada.

El Ministerio de Obras Públicas, a través de la Dirección de Vialidad, en pos de la descontaminación de Santiago y sus regiones, implementó un programa experimental, mediante la implementación de Filtros de Partículas DPF en la maquinaria pesada, ocupada en la Administración Directa, de la Subdirección de Mantenimiento.

Este programa experimental, desarrollado por el Departamento Nacional de Maquinarias, enfocado en disminuir las partículas sólidas de Carbono que son emitidas a la atmósfera, producto de la combustión de los combustibles fósiles, en los gases de escape de las diferentes maquinas con motor a combustión interna.

Pero que es un Filtro de Partículas DPF.

El Filtro de Partículas o DPF, “Diesel Particulate Filter” por sus siglas en inglés o Filtro de Partículas Diesel, es un filtro hermético (ver figura 1) que en su interior está construido de cerámica de carburo de silicio (Nº 2 de la imagen) que atrapa y almacena hidrocarburos no quemados (hollín), producido por los gases de escape del motor (Nº 3 de la imagen), produciendo en ciertos intervalos de tiempo la regeneración, proceso químico llevado a cabo al interior del filtro, que permite eliminar las partículas sólidas de C y las transforma en CO2 + H2O, reduciendo en más de un 90% estas partículas sólidas, que son cancerígenas y contaminan el aire de la ciudad, estos filtros pueden ser instalados en vehículos y máquinas de cualquier tipo que trabajen a combustión interna, con combustible fósil.

La regeneración (ver figura 2), puede ser pasiva o activa, dependiendo de las temperaturas a las que puedan llegar los gases de escape, en el caso de la maquinaria, se requiere de una regeneración pasiva, debido que las temperaturas de los gases de escape pueden llegar hasta los 400ºC, posibilitando de esta manera una combustión en el interior del filtro mediante la presión que ejercen los gases al ser almacenados.

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El otro tipo de regeneración es la activa, que frecuentemente la utilizan los automóviles y consiste principalmente en colocar un sistema que produzca la explosión para que ocurra la regeneración, estos dispositivos pueden ser con un quemador de combustible o un sistema eléctrico, debido que estos equipos no alcanzan la temperatura ideal para la regeneración, realizando con esto una ignición, cada 80 km aproximadamente antes que el filtro se sature, este proceso también puede ser manual cuando se enciende una luz de testigo del automóvil.

Para la implementación de estos filtros en la maquinaria pesada, se debe realizar un registro que permita identificar las presiones y temperaturas de escape del motor, proceso que dura unas 2 semanas aproximadamente, este registro se realiza mediante un dispositivo que se instala en el sistema eléctrico de la máquina, llamado Datalogger (ver figura 3), instalando sensores en la salida de los gases del motor lo más próximo al catalítico, como muestra la figura.

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Con estas mediciones podemos establecer qué tipo de filtro se debe ocupar en la máquina, ya que debe considerarse que cada filtro se dimensiona para una maquina en especifico.
Este programa experimental se ha desarrollado en una máquina Bulldozer de la Dirección de Vialidad, obteniendo del registro los siguientes parámetros ver gráfico 1.

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Estos datos permiten establecer que el filtro a implementar debe ser pasivo de auto regeneración y que con ciertas dimensiones, en base a las temperaturas y porcentaje de tiempo a la cual operó en ese rango de temperatura, presentes en el grafico, dimensionándose el filtro que se muestra en la figura 4.

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Este filtro aún en proceso de instalación y pruebas, permitirá disminuir drásticamente los niveles de opacidad y emisiones de CO2 a la atmosfera, filtro DPF que ha demostrado su efectividad en varios países, siendo Suiza el precursor de este sistema, con muy buenos resultados.

En un programa en paralelo y colaborativo, se está trabajando con la SEMAT del MOP, el Ministerio del Medio Ambiente y la COSUDE agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación, en el cual se está programando implementar estos filtros DPF en las distintas familias de maquinaria pesada, como lo son las excavadoras, retroexcavadoras, motoniveladoras, Bulldozer y Rodillos Compactadores, punto muy importante en el desarrollo de programas como el “Plan de Descontaminación de Santiago” y también en el Plan Gubernamental del “Cambio Climático”, debido que según cálculos del MMA, la contaminación del parque vehicular de Santiago es equivalente a la contaminación del parque de maquinaria pesada de Santiago, teniendo en cuenta que la contaminación producida por una maquina pesada es aproximadamente 40 veces mayor a la de un vehículo.

Por último es importante mencionar que este programa es pionero en el ámbito de la maquinaria pesada en nuestro país, permitiendo estos estudios entregar datos muy importantes para futuras normas medio ambientales, en cuanto a las exigencias para las próximas generaciones de equipos productivos que ingresen al país.

Por:
JORGE GUERRA
Ingeniero Civil
CRISTIAN CÁCERES A.
Ing. Civil Industrial

Fuente:
Revista Obras Públicas
Órgano de difusión de los profesionales del Ministerio de Obras Públicas de Chile.

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