Caracterización Físico Química de Material Particulado Diesel Mediante Microscopía Electrónica de Transmisión

Abstract

La contaminación atmosférica es un tema de gran preocupación, debido a que afecta directamente al medio ambiente y a la salud de las personas. En este contexto, uno de los contaminantes criterio de mayor impacto es el material particulado (MP), el cual es generado principalmente por la combustión en motores diesel. El propósito principal de este estudio es analizar física y químicamente el material particulado emitido por distintas tecnologías de buses urbanos diesel, mediante el uso de microscopía electrónica de transmisión. Para lograr este objetivo el estudio se dividió en dos etapas: primero se obtuvieron muestras de MP de algunos buses pertenecientes al sistema Transantiago. Los buses fueron medidos en un dinamómetro de chasis perteneciente al Centro de Control y Certificación Vehicular (3CV), en el cual el bus siguió un ciclo de conducción estándar. La captura de MP se llevó a cabo a través de pequeños soportes de muestreo. La segunda etapa fue desarrollada en el Laboratorio de Microscopía Electrónica de la Universidad de Chile, y consistió en observar las distintas estructuras y morfologías de MP presentes en el soporte. Se hallaron diversas morfologías, entre las más recurrentes estaban las partículas esféricas y membranas, junto con partículas que presentan nanocintas de carbono en su periferia. Dentro de los elementos químicos se encontró principalmente carbono, azufre, silicio y sodio. Al calcular la distribución de tamaño se observaron partículas en rangos desde 8 [nm] hasta 48 [nm], con un diámetro promedio total de 25 [nm]. El análisis comparativo de sistema de post tratamiento permitió encontrar diferencias muy significativas: en el caso de la masa, el bus con filtro cerámico logró un 94 % de reducción de masa de MP mientras que el bus con filtro metálico logró un 93 %. Respecto a los diámetros promedio, el bus sin filtro obtuvo un diámetro promedio de 31[nm], versus 28 y 23[nm] para los buses con filtro metálico y cerámico. Por el contrario, no se observaron diferencias en la estructura ni la composición química al ir variando los factores antes mencionados. Comparando los tipos de inyección de los buses estudiados, y considerando las diferencias de motor y potencia, no existe un gran contraste en la cantidad de MP. Con respecto al diámetro, se observó una leve disminución para el caso del bus equipado con sistema common rail.