Ordenamiento de emisiones de gasolina por el método Electre

Resumen

Mediante reformulación de las gasolinas se han podido disminuir contaminantes atmosféricos como el plomo y el azufre en la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (ZMCM), por lo que la reformulación continúa siendo una alternativa práctica para abatir otros importantes contaminantes locales como el ozono. Pero dado que la gasolina es una mezcla compleja de componentes químicos, el número de mezclas alternativas a valorar antes de introducir una nueva gasolina en el mercado es muy alto. Esto plantea la necesidad de contar con métodos rápidos y de bajo costo para evaluar las alternativas. Aquí se reporta la aplicación de una técnica de jerarquización (método Electre) para preseleccionar un grupo de gasolinas reformuladas con bajo potencial de formación de compuestos gaseosos tóxicos y de precursores de ozono en las emisiones vehiculares de escape, para enfocar estudios más detallados en ese grupo. Se evaluaron diez gasolinas preparadas con diferentes cantidades de azufre, compuestos aromáticos, olefinas y compuestos oxigenados. Para ello se utilizaron dos vehículos con diferente tecnología: un Tier 1, que actualmente es la tecnología dominante en la ZMCM, y un Euro 4, que pronto entrará al mercado local. Las pruebas vehiculares se hicieron en un dinamómetro de chasis utilizando la prueba de manejo estandarizada conocida como Mex Urban, que simula las condiciones de manejo lento “típicas” de la ZMCM. Las muestras de emisiones de escape se obtuvieron con un muestreador a volumen constante (CVS). Las comparaciones entre combustibles y vehículos se basaron en los contenidos de contaminantes gaseosos regulados (hidrocarburos totales, THC; monóxido de carbono, CO; bióxido de carbono, CO₂, y óxidos de nitrógeno, NO_x); metano, CH₄ y compuestos orgánicos volátiles (COV, HC y aldehídos) presentes en las emisiones de escape. Como referencia experimental se utilizó la gasolina sin plomo que se vende actualmente en la Ciudad de México. En las pruebas con esta última gasolina, el vehículo Tier 1 tuvo emisiones más altas de la mayoría de los contaminantes que el Euro 4. Para seleccionar los combustibles con las emisiones más bajas de compuestos tóxicos y precursores de ozono, los datos de la emisión fueron normalizados (0-100) y ponderados por dos factores externos (w1, para el potencial de formación de ozono y w2 para la toxicidad de cada componente) y posteriormente analizados mediante el método Electre. Las mejores opciones de gasolina reformulada (F, fuel) obtenidas con las emisiones promedio de los dos tipos de vehículo fueron: F11 > F6 > F1 > F7 > F8 > F12, con w1; y F6 > F11 > F1> F5 > F8 > F12, con w2. Con los dos criterios de ponderación, el método Electre seleccionó a las gasolinas F11, F6 y F1 como las mejores opciones. El ordenamiento de los demás combustibles dependió también, de los factores de ponderación. La gasolina F11 fue formulada con las menores concentraciones de aromáticos, olefinas, benceno y azufre; mientras que la F6 tuvo la más alta presión de vapor Reid (PVR) y 370 ppm de azufre. De acuerdo a estos resultados, la calidad del aire de la Ciudad de México podría mejorarse sustituyendo la gasolina usada actualmente, la cual quedó clasificada como la última opción, por alguna otra como las F11, F6 o F1, aunque se requieren todavía estudios de mayor detalle.