Saltar al contenido principal
LibreTexts Español

13.4: Emisiones automotrices

  • Page ID
    72406
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

    \( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    ( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

    \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

    \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

    \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    \( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)

    \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

    \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)

    \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

    \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)

    \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

    \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    \( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}}      % arrow\)

    \( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}}      % arrow\)

    \( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)

    \( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)

    \( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)

    \( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

    \(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)
    Objetivo de aprendizaje
    • Identificar los diferentes gases contaminantes en las emisiones de automóviles.

    Los gases de escape o gases de combustión se emiten como resultado de la combustión de combustibles como gas natural, gasolina, gasolina, mezclas de biodiesel, combustible diesel, fuelóleo o carbón. Es un componente importante de las emisiones de los vehículos de motor (y de los motores de combustión interna estacionarios), que también puede incluir:

    • Ventilación del cárter
    • Evaporación de gasolina no utilizada

    Las emisiones de los vehículos de motor contribuyen a la contaminación del aire y son un ingrediente importante en la creación de smog en algunas grandes ciudades. Un estudio realizado en 2013 por el MIT indica que 53,000 muertes tempranas ocurren por año solo en Estados Unidos debido a las emisiones vehiculares.

    El monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno son los dos principales gases contaminantes de las emisiones de los automóviles. El ozono es el resultado de la reacción entre los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles (COV).

    Monóxido de Carbono

    El Monóxido de Carbono (CO) es un gas incoloro e inodoro que puede ser dañino cuando se inhala en grandes cantidades. El CO se libera cuando algo se quema. Las mayores fuentes de CO para el aire exterior son los automóviles, camiones y otros vehículos o maquinaria que queman combustibles fósiles. Una variedad de artículos en su hogar, como queroseno sin ventilación y calentadores de gas, chimeneas y hornos con fugas, y estufas de gas también liberan CO y pueden afectar la calidad del aire en interiores.

    Efectos nocivos

    Respirar aire con una alta concentración de CO reduce la cantidad de oxígeno que puede transportarse en el torrente sanguíneo a órganos críticos como el corazón y el cerebro.

    En niveles muy altos, que son posibles en interiores o en otros ambientes cerrados, el CO puede causar mareos, confusión, inconsciencia y muerte.

    No es probable que se presenten niveles muy altos de CO al aire libre. Sin embargo, cuando los niveles de CO son elevados al aire libre, pueden ser de particular preocupación para las personas con algunos tipos de enfermedades cardíacas. Estas personas ya tienen una capacidad reducida para llevar sangre oxigenada a sus corazones en situaciones en las que el corazón necesita más oxígeno de lo habitual. Son especialmente vulnerables a los efectos del CO al hacer ejercicio o bajo un mayor estrés. En estas situaciones, la exposición a corto plazo a CO elevado puede resultar en una reducción de oxígeno al corazón acompañada de dolor en el pecho también conocido como angina.

    Óxidos de nitrógeno

    El dióxido de nitrógeno (NO 2) es uno de un grupo de gases altamente reactivos conocidos como “óxidos de nitrógeno” u “óxidos de nitrógeno (NO x)”. Otros óxidos de nitrógeno incluyen el ácido nitroso y el ácido nítrico. NO 2 es un gas maloliente de color marrón amarillento a marrón rojizo que es un importante contribuyente al smog y la lluvia ácida. Los óxidos de nitrógeno resultan cuando el nitrógeno atmosférico y el oxígeno reaccionan a las altas temperaturas creadas por los motores de combustión. La mayoría de las emisiones en Estados Unidos son el resultado de la combustión en motores de vehículos, servicios eléctricos y combustión industrial.

    NO 2 se mete principalmente en el aire por la quema de combustible. NO 2 formas de emisiones de automóviles, camiones y autobuses, plantas de energía y equipos todoterreno.

    Efectos en la salud

    Respirar aire con una alta concentración de NO 2 puede irritar las vías respiratorias en el sistema respiratorio humano. Dichas exposiciones en periodos cortos pueden agravar las enfermedades respiratorias, particularmente el asma, dando lugar a síntomas respiratorios (como tos, sibilancias o dificultad para respirar), ingresos hospitalarios y visitas a urgencias. Las exposiciones más largas a concentraciones elevadas de NO 2 pueden contribuir al desarrollo de asma y potencialmente aumentar la susceptibilidad a las infecciones respiratorias. Las personas con asma, así como los niños y los adultos mayores generalmente tienen un mayor riesgo de los efectos del NO 2 en la salud.

    NO 2 junto con otros NO x reacciona con otros productos químicos en el aire para formar partículas y ozono. Ambos también son dañinos cuando se inhalan debido a los efectos sobre el sistema respiratorio.

    Efectos ambientales

    NO 2 y otros NO x interactúan con agua, oxígeno y otros químicos en la atmósfera para formar lluvia ácida. La lluvia ácida daña ecosistemas sensibles como lagos y bosques.

    Sin embargo, las partículas de nitrato que resultan del NO x hacen que el aire sea turbio y difícil de ver. Esto afecta a los muchos parques nacionales que visitamos para la vista. El NO x en la atmósfera contribuye a la contaminación nutrimental en aguas costeras.

    Ozono

    El ozono a nivel del suelo (O 3) es un gas incoloro con un olor ligeramente dulce que no se emite directamente al aire, sino que se crea por la interacción de la luz solar, el calor, los óxidos de nitrógeno (NO x) y los compuestos orgánicos volátiles (COV). Es probable que el ozono alcance niveles poco saludables en días calurosos y soleados en entornos urbanos. Las emisiones de instalaciones industriales y servicios eléctricos, escape de vehículos de motor, vapores de gasolina y solventes químicos son algunas de las principales fuentes de NO x y COV.

    El ozono es un gas compuesto por tres átomos de oxígeno (O 3). El ozono ocurre tanto en la atmósfera superior de la Tierra como a nivel del suelo. El ozono puede ser bueno o malo, dependiendo de dónde se encuentre.

    Llamado ozono estratosférico, el buen ozono ocurre naturalmente en la atmósfera superior, donde forma una capa protectora que nos protege de los dañinos rayos ultravioleta del sol. Este ozono beneficioso ha sido parcialmente destruido por los químicos artificiales, provocando lo que a veces se llama un “agujero en el ozono”. La buena noticia es que este agujero está disminuyendo.

    El ozono a nivel del suelo es un contaminante nocivo del aire, por sus efectos sobre las personas y el medio ambiente, y es el ingrediente principal del “smog”.

    ¿Cómo se forma el ozono a nivel del suelo?

    El ozono troposférico, o a nivel del suelo, no se emite directamente al aire, sino que se crea por reacciones químicas entre óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COV). Esto sucede cuando los contaminantes emitidos por automóviles, centrales eléctricas, calderas industriales, refinerías, plantas químicas y otras fuentes reaccionan químicamente en presencia de luz solar.

    Es más probable que el ozono alcance niveles poco saludables en días calurosos y soleados en entornos urbanos, pero aún puede alcanzar niveles altos durante los meses más fríos. El ozono también puede ser transportado largas distancias por el viento, por lo que incluso las zonas rurales pueden experimentar altos niveles de ozono.

    Este gráfico representa la formación de ozono a partir de las emisiones de automóviles y fábricas

    Efectos en la salud

    El ozono en el aire que respiramos puede dañar nuestra salud especialmente en los días calurosos y soleados cuando el ozono puede alcanzar niveles poco saludables. Las personas con mayor riesgo de respirar aire que contiene ozono incluyen personas con asma, niños, adultos mayores y personas que están activas al aire libre, especialmente los trabajadores al aire libre.

    Efectos ambientales

    El ozono afecta la vegetación y los ecosistemas sensibles, incluyendo bosques, parques, refugios de vida silvestre y áreas silvestres. En particular, el ozono daña la vegetación sensible durante la temporada de crecimiento.

    Resumen

    • El monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno son los dos principales compuestos de las emisiones de automóviles.
    • Ozono pero es creado por reacciones químicas entre óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COV).
    • Los diferentes niveles de exposición a las emisiones de los automóviles y al ozono pueden generar diversos problemas de salud.

    Colaborador


    13.4: Emisiones automotrices is shared under a not declared license and was authored, remixed, and/or curated by LibreTexts.