Estimación de emisiones contaminantes de vehículos de transporte escolar e institucional en la ciudad de Ibarra mediante modelado computacional

Abstract

La investigación se enfocó a estimar emisiones contaminantes en el motor diésel mediante un modelado matemático computacional. El primer capítulo define la problemática de emisiones en el transporte escolar e institucional, identificando los principales agentes tóxicos y gases de efecto invernadero como: Dióxido de carbono (CO2), Dióxido de Nitrógeno (N2O), Metano (CH4), responsables del calentamiento global, compuestos orgánicos volátiles (COV), hidrocarburos no combustionados (HC), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), óxidos de azufre (SOx) y material particulado de 10 micras (PM10), que afectan la calidad del aire, la naturaleza y la salud de la población. El segundo capítulo hace una recopilación de fuentes primarias y secundarias, información requerida para la selección de flota a evaluar, se hace un análisis de modelados computacionales para estimar emisiones vehiculares utilizados a nivel mundial en ciudades con problemas de tráfico vehicular y emisiones, se opta por utilizar el modelo internacional de emisiones vehiculares (IVE), desarrollado en conjunto por el Centro para la Investigación y Tecnología Ambiental (CE-CERT), la Escuela de Ingeniería de la Universidad de California en Riverside (UCR), Investigación de Sistemas Sustentables Globales (GSSR) y el Centro de Investigación de Sistemas Sustentables Internacionales (ISSRC). En el tercer capítulo se eligió la flota a evaluar, en este caso el transporte escolar e institucional de la ciudad de Ibarra. Se investiga el contenido de ppm de azufre en el diésel de la zona, se define la tecnología que cuenta la flota vehicular, así como, un análisis geográfico, socioeconómico, rutas de buses y ubicación de Unidades Educativas de la ciudad de Ibarra, se recopilo datos de ruta mediante GPS, se filtró esta información y se procedió a calcular las emisiones de cada ruta mediante el modelado (IVE). En el cuarto capítulo se registró las emisiones de las rutas con un promedio día/unidad de: CO 7,2 g/km, NOx 1.1 g/km, PM 0,87 g/km y CO2 192,02 g/km. Una vez finalizada la investigación se pudo registrar que el mayor compuesto emitido por la flota evaluada es el material particulado PM conocido comúnmente como (humo) con un valor de sobre el 300 % exigido en la normativa nacional. Y un 16 % más el CO que exige la normativa. Se establece varias propuestas pero las más significativas son: implementación de programas retrofit al escape (filtros DPF) en toda la flota vehicular ya que este método reduce hasta un 90 % las emisiones de PM y CO a la atmosfera. Reducción del contenido de ppm de Azufre de 200 ppm actualmente a 50 ppm pudiendo así reducir entre un 95% emisiones de PM y CO.