La ciencia tras el escándalo de las emisiones de Volkswagen

Artículo publicado por Quirin Schiermeier el 24 de septiembre de 2015 en Nature News

La debacle tiene implicaciones en un amplio espectro, pero muchos ya sabían que las pruebas de emisiones de los vehículos diésel eran problemáticas.

La revelación de que Volkswagen, el mayor fabricante de vehículos del mundo, amañó las pruebas de emisiones en los Estados Unidos para evitar las regulaciones y aumentar sus ventas, ha lanzado ondas de choque a través de toda la industria del automóvil. El 22 de septiembre, la compañía admitió que había usado un software especial para reducir las emisiones durante las pruebas de laboratorio de algunos de sus vehículos diésel; el 23 de septiembre, su Director Ejecutivo, Martin Winterkorn, dimitió.

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Volkswagen

La confirmación de la firma sugiere que aproximadamente medio millón de coches que circulan por Estados Unidos, y 11 millones por todo el mundo, pueden estar emitiendo niveles sustancialmente más altos de óxido nítrico y dióxido de nitrógeno (conocidos colectivamente como óxidos de nitrógeno, o NO_x) de lo esperado a partir de las pruebas de laboratorio. Las implicaciones para la salud humana aún no están claras, y algunos creen que el escándalo podría extenderse a otros fabricantes. Sin embargo, los expertos han sido conscientes desde hace mucho tiempo de que las pruebas de laboratorio a menudo subestiman en gran medida las emisiones reales de los vehículos diésel.

¿Cómo salieron a la luz las manipulaciones?

El año pasado, el Consejo Internacional sobre el Transporte Limpio (ICCT) en Washington DC contrató a científicos del Centro para Motores de Combustibles Alternativos y Emisiones en la Universidad de Virginia Occidental, en Morgantown, para poner a prueba las emisiones procedentes de tres vehículos diésel de pasajeros bajo las condiciones de laboratorio más realistas posibles. Para hacer esto, los científicos equiparon a los vehículos con sistemas de medida de emisión portátiles para recopilar un flujo continuo de datos a lo largo de una variedad de tipos de vías en Estados Unidos.

Las pruebas encontraron que los niveles de NO_x emitidos por un Volkswagen Jetta eran entre 15–35 veces mayores de lo que determina el estándar para Estados Unidos (31 miligramos por kilómetro), dependiendo del tipo de vía y las condiciones de conducción. Del mismo modo, las del Volkswagen Passat eran entre 5–20 superiores. El BMW X5, sin embargo, se mantuvo en el estándar, o por debajo, excepto durante la conducción por un camino rural cuesta arriba.

Los hallazgos generaron que la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) lanzase una investigación sobre las pruebas de Volkswagen en los Estados Unidos. La EPA también amenazó con retirar su aprobación para la venta a todos los vehículos diésel de Volkswagen; la marca respondió admitiendo que habían trucado las pruebas de emisiones usando un software que reconocía cuándo se estaba sometiendo al vehículo a una prueba, y conectaba el sistema control de emisiones.

¿Por qué son preocupantes las emisiones de los diésel?

Los gases emitidos por los diésel desempeñan un papel clave en la contaminación del aire, especialmente en Europa, donde los motores diésel son mucho más populares que en los Estados Unidos. Las emisiones diésel contienen monóxido de carbono y NO_x, ambos con serios efectos adversos para la salud; las manipulaciones de Volkswagen estaban relacionadas con los NO_x, que es un precursor del ozono a nivel del suelo y puede provocar graves problemas respiratorios.

En Londres, donde se atribuyen más de 3000 muertes al año a la contaminación del aire, el tráfico de vehículos diésel es responsable del 40% de las emisiones de NO_x. En toda la Unión Europea, se estima que un 20% de la población urbana vive en áreas donde las concentraciones de dióxido de nitrógeno superan los estándares de calidad del aire.

¿Qué problemas con las pruebas de emisiones de Volkswagen se conocían antes de su admisión?

Varios estudios han demostrado que las emisiones en carretera de NO_x procedentes de vehículos diésel de pasajeros, incluyendo los vehículos de otros fabricantes aparte de Volkswagen, superaban sustancialmente los niveles medidos en laboratorio. Los resultados han generado una gran preocupación sobre la validez del los actuales procedimientos de aprobación, que los fabricantes deben pasar antes de poner un nuevo modelo en el mercado.

En 2011, los científicos del Centro de Investigación Conjunta de la Comisión Europea (JRC) en Ispra, Italia, informaron de que la media de emisiones en carretera de los vehículos diésel puestos a prueba superaba los límites permitidos en hasta 14 veces¹. Por contra, las emisiones de NO_x de los vehículos de gasolina permanecían dentro de los límites.

Un año más tarde, el JRC comparó las emisiones de NO_x procedentes de un vehículo de pasajeros diésel fabricado para cumplir con los estándares de emisiones que se implantarían en 2014, conocidos como Euro 6, con los de seis vehículos antiguos². Gracias a su avanzado catalizador, el nuevo vehículo dio unos resultados considerablemente mejores, pero en carretera aún superaba el estándar de emisiones en vigor en un 260%.

Y un análisis realizado el pasado octubre por parte del ICCT de emisiones reales de 15 vehículos diésel moderno, 12 certificados con el estándar de la Unión Europea y tres con el estándar estadounidense equivalente, hallaron que aunque algunos vehículos tenían un rendimiento razonablemente bueno, otros tenían unas emisiones reales de hasta 25 veces más que los 80 miligramos por kilómetro permitidos por la regulación Euro 6³. La media de niveles de emisión de NO_x era aproximadamente siete veces mayor de la permitida en la Unión Europea.

¿Volkswagen es el único que despliega un software diseñado para sortear las pruebas?

No, otros fabricantes también se han visto implicados, pero algunos expertos sospechan que la práctica podría estar más extendida. “Yo veo difícil creer que Volkswagen sea la única marca que lo hace”, señala Jos Dings, director de la organización no gubernamental, con sede en Bruselas, Transporte y Medio Ambiente. Cita un estudio de Transporte y Medio Ambiente, publicado a principios de este mes, que encontró que Volkswagen era una de las muchas comparías con vehículos diésel cuyas emisiones en carretera estaban por encima de los límites. Sin embargo, el estudio no buscó pruebas del amaño, y se limitaba a Europa, donde los estándares de emisión diésel son menos restrictivos, y el propio Volkswagen ha admitido usar el software durante las pruebas.

¿Qué sucederá ahora?

Incluso antes del estallido del escándalo, Europa había puesto en marcha medidas destinadas a mejorar la calidad de las pruebas de emisiones de los diésel. Para 2017, la Comisión Europea planera establecer un procedimiento de “Emisiones de Conducción Real’ que dicta pruebas de emisiones en carretera para todo tipo de vehículo de pasajeros. Para asegurar que los vehículos cumplen con los límites de emisión en carretera, y no sólo durante las condiciones de laboratorio, que están abiertas a manipulación, el procedimiento hará uso un sistemas de medida de emisión portátiles similares a los usados por los investigadores de JRC.

¿Eso solucionará el problema?

El cambio propuesto podría mejorar en gran medida los niveles de emisiones en los vehículos nuevos, y los expertos esperan que esto lleve a los fabricantes a diseñar vehículos que cumplan los estándares requeridos. Sin embargo, aún tienen que analizarse algunos detalles respecto a las futuras condiciones de prueba. Los fabricantes preferirían que las pruebas en condiciones de carretera estuviesen especificadas con detalle, incluyendo la velocidad de conducción y gradiente de la vía. Pero los expertos advierten de que para que estas pruebas de emisión tengan sentido, deben ser lo más amplias posible.

¿Qué significa este escándalo para el futuro del diésel en los vehículos?

Los vehículos diésel tieden a tener una menor huella de carbono que sus homólogos de gasolina, y se han propuesto como estrategia para mitigar el calentamiento global. Y, como demuestra el BMW X5, los vehículos diésel pueden genuinamente mantener las emisiones dentro de los límites existentes. Pero los analistas dicen que la mala praxis de Volkswagen podría dar como resultado una límites de contaminación más estrictos, los que a su vez aumentaría los costes de investigación e inversión para los fabricantes. El escándalo también podría dificultar la credibilidad para promover la idea de que el diésel es reconciliable con los intentos de reducir la contaminación del aire.

Referencias

1.- Weiss, M., Bonnel, P., Hummel, R., Provenza, A. & Manfredi, U. Environ. Sci. Technol. 45, 8575–8581 (2011).

2.-Weiss, M. et al. Atmos. Environ. 62, 657–665 (2012).

3.- International Council on Clean Transportation. Real-world exhaust emissions from modern diesel cars (ICCT, 2014); disponible en http://go.nature.com/jojlrb