Science and Technology Production

Control de emisiones vehiculares con un sistema fotoacústico en base a láser de CO2

Book Chapter

Authorship:

M. G. González ; N. Zajarevich ; A. Peuriot ; V. Slezak ; G. D. Santiago

Date:

2008

Book:

Proceedings of the 5th Iberoamerican Congress of Environmental Physics and Chemistry (pp. 659-664)

ISBN:

978-987-1435-09-8

Summary *

Se implementó un sistema fotoacústico para la determinación cuantitativa de gases emitidos por automóviles, relacionados con la contaminación del medio ambiente y el calentamiento global. Este dispositivo está basado en la absorción de radiación de un láser de CO2 sintonizable modulado en amplitud por parte de muestras en celdas estancas. Las moléculas excitadas entregan parte de esta energía en forma de calor al medio generando así ondas acústicas de intensidad proporcional a la cantidad de energía absorbida. En las muestras originadas en combustión aparece una cantidad importante de CO2 y H2O. Debido al defasaje que presenta la onda acústica generada a partir de la excitación del CO2, para poder caracterizar el conjunto de sustancias que intervienen en la muestra, además de la amplitud, es importante tener en cuenta la fase de la señal acústica. Para una medición de fase precisa se introduce en el sistema una celda de referencia cuya señal acústica presenta un retardo despreciable con respecto a la excitación láser. Se investiga también la posible presencia de etileno, amoníaco, benceno y tolueno. Para ello se resuelve un sistema de ecuaciones lineales, que relacionan la amplitud normalizada a la potencia láser y la fase con las concentraciones a través de las secciones eficaces de absorción y la constante del dispositivo, en diferentes longitudes de onda. Ésta última fue determinada con etileno, sustancia de la cual se conoce con precisión su sección eficaz. El sistema fue probado analizando muestras de distintos automóviles (con catalizador y sin catalizador). Para ello previamente se determinaron los límites de detección, a partir de la señal detectada en aire cromatográfico. En todos los casos se midieron grandes cantidades de CO2 (entre 0,2 y 3 %), se observó un aumento importante al actuar el convertidor catalítico y se detectó etileno en cantidades de partes por millón. Information provided by the agent in SIGEVA