RELACIÓN ENTRE CONSUMO DE COMBUSTIBLE POR
AUTOMÓVILES Y EMISIÓN DE CO2
Con objeto de concienciar
a los consumidores sobre la emisión de dióxido de carbono (CO2) por los vehículos (una de las causas del calentamiento
global de nuestro planeta), se aplica desde hace unos años una legislación en
la Unión Europea, por la que el fabricante está obligado a informar, entre
otras características de los automóviles, del consumo de combustible (en litros
por cada 100 km recorridos) y la emisión de CO2 (en miligramos por cada kilómetro recorrido). El
objetivo fijado por la Comisión Europea para 2012 es lograr una emisión media
de 120 gramos de CO2 por kilómetro recorrido. En la actualidad,
en España, ese valor es de 158 g CO2/km. Más información al
respecto puede encontrarse, por ejemplo, en la asociación Española de
Fabricantes de Automóviles y Camiones (ANFAC).
Con fecha de 1 de enero de 2008 entró en vigor, en España, un nuevo impuesto de
matriculación para automóviles. Dicho impuesto establece que el tipo impositivo
dependerá de las emisiones de CO2 que genere el vehículo y no
de su potencia (como era hasta la fecha).
El esfuerzo de los fabricantes por reducir las
emisiones de CO2 se aprecia considerando que un automóvil, en
el año 2007, emite, por término medio, como uno de los años setenta (EL PAÍS,
11 noviembre 2007, pág. 42).
Aprovechando los datos de consumo de combustible y de emisión
de CO2 ofrecidos por distintos fabricantes (en los anuncios
de periódicos, páginas Web, etc.), proponemos un ejercicio para que los alumnos
y 
personas interesadas en cuestiones de Química
relacionen dichos datos. Para ello, hay que aplicar conceptos como:
estequiometría de reacciones (en este caso de la combustión que se produce),
composición de gasolina (se puede tomar como formada principalmente por octano,
C8H18) y
gasoil (se puede considerar compuesta esencialmente de dodecano, C12H26),
densidad de estos combustibles, representaciones gráficas, ajuste de datos a
una recta, entre otros.
En la
figura se muestran los datos de varios automóviles de gasolina, tomados como
ejemplo, y la recta que recoge el comportamiento observado. Tomando la densidad
de la gasolina como 0,73kg/L y la reacción de combustión (para octano):
C8H18 + 12,5
O2 à 8
CO2 + 9 H2O, se pueden relacionar los
valores de emisión de CO2 y
de consumo de gasolina, por la expresión:
El resultado obtenido
se aproxima a lo determinado por la pendiente de la recta anterior (es
necesario dividir por 100, dado que el consumo se da en litros de combustible
por cada 100 kilómetros).
Los valores calculados
para la pendiente de la recta están entre 21,6 y 24,1 g CO2/L
gasolina (para valores de densidad de 0,70-0,78 kg/L), mientras que para el
gasoil el intervalo es entre 24,8 y 30,7 g CO2/L gasoil (para
densidades de 0,80-0.99 kg/L).
El problema de tratar
con unidades dadas por kilómetro o por 100 kilómetros recorridos, se puede
solventar, de cara a los alumnos, dividiendo por 100 los datos aportados por el
fabricante, en cuanto a consumo en litros por 100 kilómetros. En relación con
las unidades, también puede resultar interesante que los alumnos detecten los
fallos cometidos por los fabricantes al utilizar las unidades (Km en vez de km,
grs. en vez de g, etc.).
Hay que indicar que,
si se toman los datos de anuncios publicitarios de automóviles, se suelen dar
valores de emisión de CO2 y de consumo de combustible, entre
dos valores límite. No es ningún problema; por el contrario, se dispone así de
dos valores para cada modelo, con lo que es más fácil la recopilación de datos.
Un atractivo adicional
de este problema es que los resultados no son únicos, pues varía con los
automóviles elegidos, los valores de densidad de combustible considerados (se
podría determinar experimentalmente, como una actividad más) y las
aproximaciones realizadas (se puede considerar una composición de combustible
no tan sencilla como la sugerido aquí).
Otra consecuencia que
se puede analizar, comparando los datos de la gasolina y del gasoil es cuál de
los dos combustibles es más idóneo desde el punto de vista de emisión de CO2.
Aparentemente, con los datos indicados, parece que el gasoil emite más CO2,
pero es por litro de combustible. Como se consume menos combustible en
automóviles de gasoil (unos 7,40 L/100 km de promedio en los automóviles
fabricados en España en 1994) que en los de gasolina (6,04 L/100 km en el mismo
caso), emite más CO2 y, por tanto, son peores para el efecto
invernadero (que provoca el calentamiento global) los automóviles de gasolina,
para una misma distancia recorrida.
Esta actividad,
aplicada en la realidad docente, puede servir para introducir otras cuestiones,
como efectos medioambientales, motores híbridos, etc.
Para más información, se recomienda la siguiente
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