Eficiencia de remoción de material particulado usando filtros de partículas en vehículos diésel del Sistema Integrado de Transporte Público de Bogotá D.C.

Abstract

El Sistema Integrado de Transporte Público de Bogotá ha tenido cambios dramáticos en la última década, pero su flota de autobuses diésel ~12.000, sigue siendo una de las principales fuentes de material particulado (PM) afectando la salud de sus casi 8 millones de habitantes. Según estudios recientes en calidad de aire, una reducción de la concentración promedio anual de PM10, entre el 2010 y el 2020 a 50 μg/m3, representará para los bogotanos beneficios económicos de cerca de 180 mil millones de pesos (COP) en costos de enfermedad y 21 billones de pesos (COP) en mortalidad (Ortiz Durán and Rojas, 2013). Ante la medida 5B del Plan Decenal de Descontaminación del Aire para Bogotá (PDDAB), se ejecutó en 2013 un plan piloto suscrito entre el Gobierno Distrital y la Universidad Nacional de Colombia para identificar la concentración en masa y en número de partículas proveniente de los buses de transporte público operados con diésel de 50 mg/kg de azufre y sobre dinamómetro de chasis. En lo particular, se determinó el material particulado emitido por dos buses diésel de 80 y 160 pasajeros, Euro III e inyección directa con un contador de partículas (NanoMet3). Las partículas medidas son monodipersas por contar con una desviación estándar geométrica menor que 1,25 y sus distribuciones en número y en masa son unimodales. Las partículas no superaron los 200 nm de diámetro promedio en ningún tratamiento. La masa del material particulado, en el bus con el filtro pasivo, se redujo 600 veces operado a 50% de carga y su concentración en número de partículas disminuyó 200 veces en condiciones de ralentí. Por su parte, el filtro activo alcanzó las más altas reducciones en masa y en número de partículas a 0 y 50%, respectivamente. La eficiencia de remoción del filtro pasivo fue del 95,5% mientras la del filtro activo fue del 77,3%.

Abstract. Bogota’s Public Transportation System has had dramatic changes in the last decade, but its fleet of ~12,000 diesel buses is still one the main sources of fine particulate matter (PM), affecting the health of its nearly 8 million inhabitants. According to air quality findings, the decrease of the average annual concentration of PM10, between 2010 and 2020 to 50 ug/m3, means for Bogota profits of about 180 billion pesos (COP) in costs of disease and 21 billion pesos (COP) in mortality (Ortiz Duran and Rojas, 2013). According to 5B of the Decennial Air Decontamination Plan for Bogota, the government of the city with the technical support the National University measured the mass and the particle number emissions from Euro III buses operate with diesel fuel of 50 mg/kg of sulfur and chassis dynamometer under load conditions during 2013. An 80-passenger and 160-passenger direct injection diesel buses, Euro III, were tested with NanoMet3, a diffusion counter particles. The aerosols tested are monodiperse with geometric standard deviation less than 1.25 and the mass and number size distributions are unimodals. None of the loads under experimentation recorded particles exceeding 200 nm average diameter. The passive filter reduced the mass of the particles 600 times (50% load) and the number of particles 200 times (0% load). Meanwhile, the active reduced the mass and number particles to 0 and 50%, respectively. Furthermore, removal efficiency of passive filter was 95,5% while the active filter showed 77,3% of efficiency.