Qual è l’uso dell’urea nel diesel?

L’urea viene utilizzata in diversi nuovi modelli di veicoli diesel come soppressore delle emissioni post-combustione. La logica alla base della tecnologia è il controllo delle concentrazioni di ossido di azoto (NOx) nei gas di scarico dei motori ad accensione spontanea (CI). L’NOx è un sottoprodotto naturale dei sistemi di CI e contribuisce notevolmente all’inquinamento atmosferico. Il valore dell’utilizzo dell’urea nei sistemi di scarico dei veicoli diesel deriva dalla capacità della sostanza chimica di convertire la maggior parte del componente NOx nei gas in azoto e acqua innocui. Questo uso dell’urea nei veicoli diesel è tipicamente ottenuto iniettando uno spray fine di urea nel catalizzatore di scarico, neutralizzando in tal modo una percentuale sostanziale del contenuto di NOx nocivo delle emissioni di scarico.

I sistemi di accensione a compressione producono temperature e pressioni molto più elevate di quelle dei motori a benzina con accensione a scintilla. Queste condizioni producono alti livelli di ossido di azoto nei gas di scarico dei motori diesel. Le preoccupazioni globali in merito al crescente impatto negativo delle emissioni di NOx in quanto gli inquinanti atmosferici hanno portato molti paesi a introdurre rigorose misure di controllo degli NOx relative ai nuovi veicoli diesel. Questi controlli hanno visto un uso crescente di urea nei sistemi di motori diesel; parecchi produttori automobilistici principali includono l’iniezione di urea come caratteristica standard nei loro nuovi modelli diesel.

L’uso dell’urea nei motori diesel è incentrato sulla scomposizione naturale della sostanza chimica di NOx pericoloso in acqua e azoto innocui. La maggior parte delle nuove auto a combustione diesel sono dotate di sistemi di gestione delle emissioni allo scarico a più stadi che separano progressivamente fuliggine e NOx dai gas di scarico e la fase di iniezione dell’urea è una delle ultime fasi. L’introduzione dell’urea avviene nella sezione del convertitore catalitico selettivo (SCR) del sistema in cui un getto sottile collegato a un serbatoio di urea separato spruzza una sottile nebbia del liquido nel gas di scarico ricco di NOx. Il gas di scarico poi rilasciato nell’atmosfera è quasi completamente privo di fuliggine e NOx.

Allo stato attuale, diversi produttori di automobili chiedono tassi di conversione di NOx pari o superiori all’80% utilizzando l’urea nei veicoli diesel. Queste riduzioni avranno sicuramente un impatto ambientale positivo ma potrebbero aumentare significativamente i costi di guida di un veicolo diesel. Questi sistemi possono anche aggiungere inconvenienti all’esperienza di guida del diesel, poiché molti nuovi veicoli diesel consentono un numero limitato di avviamenti se il serbatoio dell’urea è esaurito prima di essere completamente tagliato e di far arenare l’automobilista. Fortunatamente, la maggior parte dei nuovi modelli diesel a iniezione di urea sono dotati di sistemi di notifica e avviso che segnalano al conducente se il livello di urea diventa basso.