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Aug 29, 2023

Sistemas de locomotoras EGR y SCR: ¿Qué significan?

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Diferentes formas de lograr la regulación de emisiones actual

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Los sistemas de locomotoras EGR y SCR son solo dos formas en que las locomotoras cumplen con las normas de emisión de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., específicamente las normas Tier 4, implementadas para locomotoras nuevas construidas para servicio en los Estados Unidos. Las regulaciones de emisión están diseñadas para reducir la cantidad de óxido nitroso, partículas, hidrocarburos y monóxido de carbono en el escape de una locomotora.

Fue un proceso largo para lograr el Nivel 4, con varias etapas de reducción de emisiones a lo largo de los años, comenzando en 1997 para llegar al nivel final de emisiones. El nivel más bajo, Tier 0, cubre locomotoras construidas entre 1973 y 1992; Nivel 1, 1993-2004; Nivel 2, 2005-2011; Nivel 3, 2012-2014; y Tier 4 2015-hoy.

Hay diferentes formas de alcanzar el nivel 4, siendo la recirculación de gases de escape y la reducción catalítica selectiva las más comunes. Cabe señalar que los sistemas EGR y SCR son solo una parte de un conjunto complejo de cambios de motor y otros sistemas que se encuentran en una locomotora que trabajan juntos para lograr el Nivel 4.

En una locomotora equipada con SCR, se instala un tanque separado para contener un reductor: urea, un producto natural del metabolismo del nitrógeno y las proteínas que se encuentra en la orina o los desechos animales. La urea se rocía en el gas de escape justo antes de que ingrese a la cámara del catalizador del SCR. La urea reacciona con el escape caliente y se convierte en amoníaco, que luego se mezcla con el escape. Cuando la mezcla golpea la superficie del catalizador, reacciona y descompone los materiales dañinos en el escape, lo que reduce las emisiones antes de salir de la locomotora. La urea también necesita protección contra la congelación en climas más fríos. Si bien la congelación no daña la urea, evita que se use en el motor hasta que vuelva a su forma líquida.

La EGR toma una parte de los gases de escape del motor, reduce la temperatura de los gases de escape redirigidos y los mezcla con el aire fresco de admisión para volver a utilizarlos en la combustión. Esta solución fue solicitada por los ferrocarriles de carga, ya que evita la necesidad de almacenar fluidos adicionales en las locomotoras y en varias instalaciones a lo largo de cada vía, como lo requiere SCR.

Todas las locomotoras de pasajeros nuevas usan sistemas SCR para alcanzar el nivel 4, mientras que las locomotoras de carga han usado abrumadoramente EGR hasta la fecha. Una pequeña cantidad de locomotoras de carga de cuatro y seis ejes reconstruidas y repotenciadas han utilizado un sistema SCR para alcanzar el nivel 4 en lugar de EGR.

Las unidades de carga SCR notables incluyen el pedido de 10 unidades de Union Pacific para el GP24B de Progress Rail, llamado GP22T4s por Union Pacific, que utiliza motores Caterpillar 3512C HD; el único GP34ECO de Norfolk Southern con un motor 12-710 EMD; y Knoxville Locomotive Works KLWX 4400 ACT4, que utilizó un núcleo SD70MAC con un motor Cummins QSK95 que se encuentra en todos los pasajeros de Siemens en servicio en América del Norte.

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