Diseño de un filtro de aire para reducir dióxido de carbono emitido por vehículos automotores de gasolina

El presente estudio plantea el diseño y construcción de un filtro para reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) de automotores a gasolina. Como parámetros para el diseño y la construcción del prototipo se consideraron las dimensiones del tubo de escape, así como los tratamientos probados que consistieron en variaciones en cuanto al material (zeolita natural o modificada) y masa de material adsorbente. Dado que el proceso de adsorción de contaminantes depende de la porosidad del material, se ha tratado por un lado la zeolita con ácido clorhídrico (HCl) y, por otro lado, caracterizado las muestras mediante espectrometría infrarojo y microscopía electrónica de barrido. Posteriormente se estimó la concentración de los contaminantes mediante el analizador combinado de gases (Modelo: MET 6.3), para finalmente, analizar los resultados obtenidos mediante estadística descriptiva e inferencial, los mismos que fueron comparados con la legislación vigente. Como resultado final se reconoció que el mayor porcentaje de remoción de CO2 se dio con la zeolita modificada 0,5 N con una masa de 50g; el rango de remoción fue entre 4,95 al 49,49% en función al material y la masa. Por lo que se concluyó que la desaluminización con ácido clorhídrico aumenta la porosidad del material, por ende, aumenta su potencial de adsorción (a mayor concentración del ácido, mayor captura de contaminantes). Se recomienda complementar este estudio a través de la implementación de pruebas dinámicas, de modo que se identifique si el potencial de adsorción de la zeolita es afectado por factores como el régimen de aceleración y el porcentaje de carga del motor.The current study proposes the design and construction of a filter to reduce carbon dioxide (CO2) emissions generated by gasoline-powered vehicles. The parameters considered for the design and construction of the prototype were: the dimensions of the exhaust pipe, as well as tested treatments consisting on the material variations (natural or modified zeolite) and mass of adsorbent material. Since the pollutant adsorption process depends on the material porosity, the treatment has been based on the use of zeolite with hydrochloric acid (HCl) and the samples have been characterized through infrared spectrometry and scanning electron microscopy. Then, the pollutant concentration was estimated with the use of the combined gas analyzer (Model: MET 6.3). Finally, the results obtained were analyzed through descriptive and inferential statistics and were compared with the current legislation. As a final result, it was evidenced that the highest percentage of CO2 removal was obtained when using 0.5 N modified zeolite with a mass of 50g; the removal range was positioned from 4.95 to 49.49% depending on the material and mass. Therefore, it was concluded that dealumination with hydrochloric acid increases the porosity of the material, so that its adsorption potential increases (the higher the acid concentration, the greater the capture of pollutants). It is recommended to complement this study through the implementation of dynamic tests, to identify if the adsorption potential of the zeolite is affected by factors such as acceleration torque and the percentage of engine load