Os recomiendo el magnífico libro “El escándalo de Volkwagen” de Jack Ewing. Hago aquí un resumen de la problemática expuesta desde una óptica concreta: la de la tecnología, tanto del motor de combustión como de reducción de emisiones.
Rudolf Diesel inventó la tecnología diésel a finales del siglo XIX. El diésel es un destilado del petróleo obtenido por un proceso distinto al de la gasolina. En un motor diésel el combustible se comprime en los cilindros junto con el oxígeno y la combustión se produce por ignición derivada de la presión. En un motor de gasolina no es la presión de los pistones la que produce la ignición sino que es la chispa de las bujías. El ahorro en combustible de los diésel se debe a que la mezcla de combustible y oxígeno más densa y comprimida se quema más que en el motor de gasolina. Sin embargo, los motores diésel han sido tradicionalmente más pesados que los de gasolina ya que las piezas, sometidas a mayor tensión (el proceso de combustión produce más par motor), deben ser más resistentes. Además, el motor diésel había sido (antes de las mejores de las últimas décadas) mucho más ruidoso y con vibraciones. Los motores basados en esa tecnología se utilizaron durante muchos años en camiones y barcos. El diésel, en este transporte, suponía un ahorro importante, tanto por menor coste del combustible como también por una vida más larga del motor.
Los grandes fabricantes de automóviles, en el contexto de la crisis del petróleo de los 70, se propusieron trasladar esa tecnología diésel a los automóviles. Por ejemplo, Mercedes-Benz vendía un sedán turbo ya a finales de los 70. Pero fueron Volkswagen y Audi quienes trataron de adaptar la tecnología a automóviles de gama media. Así en 1976 Volkswagen había lanzado una versión diésel del Golf. A finales de los 80 Audi sacó al mercado sus TDI, turbo charged direct injection o turbo injección directa. Se basaban en electrónica e informática para controlar mejor el turbocompresor y el inyector de combustible con el objetivo de aportar la mezcla adecuada de aire y combustible al motor en función de su demanda. Los diésel resultantes todavía vibraban pero mucho menos y ya no emitían las enormes nubes negras por el tubo de escape. Ferdinand Piëch universalizó la apuesta de Volkswagen por los diésel y los extendió también al mercado americano.
Pero el diésel tiene graves inconvenientes en cuanto a emisiones. Aunque genera menos dióxido de carbono, responsable del efecto invernadero, emite partículas de hollín y óxidos de nitrógeno, muy perjudiciales para la salud humana (asma, bronquitis, cáncer…). Es el componente que forma el esmog en grandes ciudades. Ya en los 70 las autoridades controlaban las emisiones. Por ejemplo, la Clean Air Act de 1970 de Estados Unidos obligaba a los fabricantes de automóviles a reducir las emisiones de monóxido de carbono e hidrocarburos y también óxidos de nitrógeno en un 90% antes de 1976. Europa no tuvo una normativa unificada de calidad del aire hasta 1980. La reducción de emisiones en ese momento se conseguía con mejoras en la tecnología de inyección, pulverizando el combustible en los cilindros en lugar de mezclarlo con el aire en el carburador. Las autoridades estadounidenses trataban de asegurar que los diésel que se extendían por el país en los 80 y 90 fuesen limpios. Para medir las emisiones, probaban los coches en un laboratorio sobre rodillos. Era por tanto una medida de la emisión en condiciones controladas. Poco se sabía de las emisiones reales en carretera. Era un examen para el cual los fabricantes de automóviles ya se sabían las respuestas. Esa consciencia del examen conocido motivó una creciente voluntad de medir las condiciones reales de emisión en carretera.
Volkswagen y el resto de fabricantes trataban de conseguir el nivel de emisiones pedido por las autoridades estadounidenses y medido en laboratorio. En cuanto a los óxidos de nitrógeno, los fabricantes de coches diésel habían desarrollado varias tecnologías de reducción de emisiones:
- Sistemas SCR basado en Urea (BlueTech). Volkswagen había obtenido la tecnología Bluetec de Daimler, fabricante de Mercedes-Benz. Esa tecnología empleaba una solución que contenía urea química para descomponer los óxidos de nitrógeno del tubo de escape en una forma inocua de nitrógeno y oxígeno. La tecnología era eficaz pero tenía inconvenientes. Por ejemplo, encarecía el precio del coche en unos 330 euros. Además, se requería un depósito de urea que debía ser rellenado periódicamente. Y para que ese relleno periódico coincidiese con la revisión anual o de los 15.000 km, el depósito de urea debía ser demasiado grande. Volkswagen no podía permitirse nada que hiciera que sus coches diésel perdiesen atractivo. Por otra parte, la tecnología no era propia. Los ingenieros de Volkswagen tenían su orgullo y no creían en una tecnología de Daimler (el síndrome del “no inventado aquí”).
- LNT Lean Nox Trap – Trampa de NO o catalizador. Se trataba de una especie de catalizador que atrapaba los óxidos de nitrógeno en una cámara y separaba las moléculas en oxígeno y nitrógeno diatómico, una forma inocua de nitrógeno que se encuentra en abundancia en la naturaleza. La tecnología de la trampa de NOx era más barata que la solución de urea de Daimler y no requería mantenimiento por parte de los usuarios. Pero tenía un grave inconveniente: no era capaz de neutralizar por completo las emisiones de óxidos de nitrógeno.
- EGR Exhaust Gas Recirculation. Es una tecnología que se basa en que el sistema recicla parte de los gases de escape y los envía de vuelta a los cilindros. Los gases de escape, con menos oxígeno que el aire de la atmosfera, reducen la temperatura de combustión y ello disminuye la producción de óxidos de nitrógeno. Pero ello motiva que el motor produzca más partículas finas cancerígenas, lo que afecta a otro de los componentes del sistema: el filtro que atrapa las partículas de hollín. La normativa de emisiones americana era muy estricta y exigía que los sistemas de emisiones tuviesen la misma vida útil que el coche. Por tanto, el cambio de filtro no era una opción legal. Además, hubiese sido un inconveniente para los usuarios.
En 2006 Volkswagen se dio cuenta que tenía un problema con sus emisiones en Estados Unidos: Utilizaba la tecnología Trampa de NOx. Pero no era suficiente y por ello utilizaban también la tecnología EGR de recirculación de gases de escape. Sin embargo, ello exigía un esfuerzo al filtro de partículas el cual se desgastaba antes de tiempo. Algunos de los fabricantes de automóviles (caso de Mercedes o BMW) utilizaban las tres tecnologías antes mencionadas para ajustarse a la normativa de emisiones. Sin embargo, evidentemente eso redundaba en el precio. Volkswagen situaba sus coches en un segmento de mercado en el que el precio era una variable decisiva. Por otra parte, a los responsables de Volkswagen no les gustaba, para sus coches, un depósito adicional, el depósito de urea química. No sabían cómo resolver el problema.
Además, Volkswagen había estado trabajando, hasta ahora hace 10 años, para sus coches diésel americanos, con una tecnología propia: El Pumpe Düse, o inyector de unidad. Este tipo de motor diésel inyectaba el combustible a muy alta presión, el doble que las tecnologías anteriores, lo que aumentaba la eficiencia. Pero la tecnología diésel del conducto común (common rail) se estaba convirtiendo en el estándar del sector, por su todavía mayor eficiencia y menores emisiones. Además, los motores common rail eran más económicos (entre otros motivos, por ser ampliamente adoptados). Finalmente, Volkswagen optó por la tecnología diésel del conducto común, lo que le exigió unos esfuerzos de adaptación. Como Audi llevaba un tiempo con common rail, en 2006 los ingenieros de Volkswagen, para agilizar y evitar empezar desde cero, adaptaron a sus motores el software de Audi que contenía miles de funciones de control. En esa adaptación encontraron la solución al problema de sus emisiones. Encontraron la “noise function” o “acoustic function” que permitía reconocer cuando el coche se encontraba en una prueba de laboratorio sobre rodillos. El software era un dispositivo de manipulación. El equipo de reducción de emisiones se activaba cuando el coche reconocía que lo estaban analizando. El resto del tiempo, el sistema de reducción de emisiones dejaba de funcionar para proteger el filtro de partículas. El software se encontraba en la llamada unidad de control del motor o ECU (Engine Control Unit). Bosch desarrollaba esas unidades por encargo de Volkswagen y en estrecha colaboración.
Ya en la actual década, Volskwagen desarrolló su propia tecnología SCR basada en urea llamada BlueMotion que aplicó a sus nuevos motores diésel a partir de 2012. Esa nueva tecnología basada en urea continuaba teniendo software malicioso: Cuando se realizaba la prueba, se rociaba más urea en el sistema de control de polución de manera que las emisiones de óxidos de nitrógeno estuvieran dentro de los límites legales. Si no se detectaba ninguna prueba, el software racionaba la urea de manera que durase como mínimo 16.000 km (y pudiese rellenarse el depósito en la revisión anual).
Es sabido que la Agencia de Protección Ambiental americana acabó descubriendo que esos motores diésel emitían hasta 35 veces por encima de los límites permitidos cuando estaban circulando por carretera. Según Jack Ewing, la utilización de esos dispositivos de manipulación durante tantos años y al mismo tiempo que Volkswagen gritaba a los cuatro vientos su compromiso con el medio ambiente parece un caso extremo de disonancia cognitiva corporativa.
Hoy mismo Volkswagen anuncia que ya ha reparado el 90% de los vehículos afectados.