Calidad del aire en vehículos: contaminantes y desafíos

6/4/2019 Mario HonrubiaInnovationSustainability

Escrito por Íñigo Mateo, Ingeniero Industrial Departamento de Innovación de Grupo Antolin El tema de la calidad del aire en el interior del vehículo se viene debatiendo desde finales de los años 70, cuando la preocupación por el efecto de compuestos orgánicos volátiles y semi volátiles (COV y COSV) en interiores se introdujo también en la industria automovilística. Los COV son gases basados en carbono que se evaporan en ciertos materiales a temperatura ambiente. Los COV están por todas partes y pueden ser naturales (flores aromáticas) y sintéticos (disolvente). Todos los componentes del interior de los coches modernos (menos metales, cristal y cerámica) emiten diferentes niveles de COV. Estos son algunos ejemplos de COV y su fuente:
Material Fuente de los COV Ejemplos de componentes
Polímeros (Plásticos & caucho) Monómeros sin reaccionar Estireno en ABS, formaldehído en poliuretano
Oligómeros volátiles hidrocarburo C9-C15 del poliuretano
Plastificante Ftalatos en vinilo
Antioxidantes Hidroxitolueno butilado
Químicos de procesamiento Siloxanos de desmoldeo.
Espuma Catalizadores Trietilendiamina
Retardantes de llama Fosfatos de tris
Tapizado Procesamiento de solventes Dimetilformamida
Adhesivos Resinas acrílicas Ésteres de ácido acrílico
Alfombras Monómeros sin reaccionar Caprolactama
Revestimientos Solventes Tolueno, Xileno

La exposición a COV puede causar malestar y tiene efectos perjudiciales para la salud como irritación de ojos, nariz y garganta, dolor de cabeza y náusea, daño hepático, renal y del sistema nervioso y, en casos extremos, cáncer. Las concentraciones de COV son más altas en el interior de automóviles que dentro de edificios y mucho más altas que al aire libre. La desgasificación de COV aumenta con el calor, un factor común en el interior de los automóviles, lo que convierte el interior de los coches en uno de los ambientes con concentraciones de COV más altas a las que una persona se expone en un día normal. A continuación, encontramos algunos valores orientativos de la concentración de diferentes COV:

Componente Nivel Límite (mg/m3)
Benceno ≤ 0.05
Tolueno ≤ 1.00
Xileno ≤ 1.00
Etilbenceno ≤ 1.00
Estireno ≤ 0.26
Formaldehído ≤ 0.10
Acetaldeido ≤ 0.20
Acroleína ≤ 0.50
Figura 2: Niveles límite propuestos a partir de 2017

Además, en relación con los COV, tenemos el problema de los olores. La mayoría de los olores, buenos y malos, son el resultado de COV como formaldehído, estireno y xileno. En Estados Unidos, por ejemplo, el “olor a coche nuevo” es algo deseable. Muchos intentan que sus coches huelan a nuevo con productos de limpieza. Sin embargo, en China, los clientes sienten asco por ese olor. Debido al crecimiento del mercado automovilístico chino, los fabricantes de coches buscan la manera de hacer que este olor sea más tolerable para el gusto chino.

Por último, pero no por ello menos importante, el uso intensivo del coche derivado de las nuevas formas de movilidad hacen necesarios nuevos medios para limpiar los olores antropogénicos y las emisiones de CO2 (debido al proceso respiratorio), el olor a tabaco, etc. Los vehículos privados no se usan durante el 97% de su vida útil y los usan 1.9 personas de media. Con este nuevo paradigma, 4 personas usarán un coche cada día, lo que disminuye el tiempo de desuso y aumenta la importancia de la percepción de la calidad del aire.

En resumen, los niveles de contaminantes suelen ser altos en el interior, pueden incluso llegar a ser 15 veces peor que a unos metros de distancia debido a que los coches absorben tanto emisiones de los vehículos adyacentes como propias y las vuelven a poner en circulación. A medida que aumentan las preocupaciones medioambientales y aparecen nuevos desafíos, la necesidad de sistemas de gestión de la calidad del aire nuevos y más eficientes también se hace mayor.

Si quieres contribuir con una solución a este problema, participa en el desafío de Gestión de calidad del aire en el interior de vehículos. Únete a nuestra comunidad de ingenieros
Bibliografía: 
               
  1. B. Xu, X. Chen and J. Xiong, Air quality inside motor vehicles’ cabins: A review, Indoor and Built Environment, 2016, published online.
  2. J.D. Power and Associates, China Initial Quality Study, 2016, ‘Unpleasant odor’ was the cause of 16.0 reported problems per 100 new vehicles in the first 90 days after purchase, well above the next most common complaint, ‘Excessive road noise’, with a rating of 5.9.
  3. Markes International website
  4. GB/T 27630, Guideline for air quality assessment of passenger car, Chinese Ministry of Environmental Protection, 2011.