Combustível diesel - Diesel fuel

Um tanque de combustível diesel em um caminhão

O combustível diesel / d i z əl / em geral é qualquer combustível líquido especificamente concebido para uso em motores diesel , em que a ignição do combustível ocorre, sem qualquer faísca, como um resultado da compressão da mistura do ar de entrada e, em seguida, a injecção de combustível. Portanto, o combustível diesel precisa de boas características de ignição por compressão.

O tipo mais comum de combustível diesel é uma específica destilado fraccionada de petróleo óleo combustível , mas alternativas que não são derivados do petróleo, tais como biodiesel , biomassa para líquido (BTL) ou gás a líquido (GTL) diesel são cada vez mais a ser desenvolvidos e adoptados . Para distinguir esses tipos, o diesel derivado do petróleo é cada vez mais chamado de petrodiesel em alguns círculos acadêmicos.

Em muitos países, o óleo diesel é padronizado. Por exemplo, na União Europeia, o padrão para combustível diesel é EN 590 . O óleo diesel tem muitos nomes coloquiais; mais comumente, é simplesmente conhecido como diesel . No Reino Unido, o combustível diesel para uso na estrada é comumente abreviado como DERV , que significa veículo rodoviário com motor diesel , que acarreta um prêmio fiscal sobre o combustível equivalente para uso não rodoviário . Na Austrália , o óleo diesel também é conhecido como destilado e, na Indonésia , é conhecido como Solar , uma marca registrada da empresa de petróleo local Pertamina .

O diesel com teor de enxofre ultrabaixo (ULSD) é um combustível diesel com teores de enxofre substancialmente reduzidos . Em 2016, quase todo o óleo diesel à base de petróleo disponível no Reino Unido, Europa continental e América do Norte é do tipo ULSD.

Antes que o óleo diesel fosse padronizado, a maioria dos motores a diesel normalmente funcionava com óleos combustíveis baratos; esses óleos combustíveis ainda são usados ​​em motores a diesel de embarcações. Apesar de ser projetado especificamente para motores a diesel, o combustível diesel também pode ser usado como combustível para vários motores não diesel, por exemplo, o motor Akroyd , o motor Stirling ou caldeiras para motores a vapor .

História

Origens

O óleo diesel originou-se de experimentos conduzidos pelo cientista e inventor alemão Rudolf Diesel para seu motor de ignição por compressão que ele inventou em 1892. Originalmente, Diesel não considerou o uso de nenhum tipo específico de combustível, em vez disso, afirmou que o princípio de funcionamento de seu motor de calor racional funcionaria com qualquer tipo de combustível em qualquer estado da matéria. No entanto, tanto o primeiro protótipo de motor a diesel quanto o primeiro motor a diesel funcional foram projetados apenas para combustíveis líquidos.

No início, a Diesel testou o óleo cru de Pechelbronn , mas logo o substituiu por gasolina e querosene , porque o óleo cru provou ser muito viscoso, com o principal combustível de teste para o motor Diesel sendo querosene. Além disso, a Diesel experimentou diferentes tipos de óleo para lâmpadas de várias origens, bem como diferentes tipos de gasolina e ligroína , que funcionaram bem como combustíveis para motores Diesel. Mais tarde, a Diesel também testou creosoto de alcatrão de carvão , óleo de parafina , óleo cru, gasóleo e óleo combustível , que também funcionaram. Na Escócia e na França, o óleo de xisto foi usado como combustível para os primeiros motores diesel de produção de 1898 porque os outros combustíveis eram muito caros. Em 1900, a sociedade francesa Otto construiu um motor diesel para uso com óleo cru, que foi exibido na Exposição de Paris de 1900 e na Feira Mundial de 1911 em Paris. O motor realmente funcionava com óleo de amendoim em vez de óleo cru, e nenhuma modificação foi necessária para a operação com óleo de amendoim.

Durante seus primeiros testes de motor Diesel, Diesel também usou gás iluminante como combustível e conseguiu construir designs funcionais, com e sem injeção piloto. De acordo com Diesel, nem existia uma indústria de produção de pó de carvão, nem havia pó de carvão fino e de alta qualidade comercialmente disponível no final da década de 1890. Esta é a razão pela qual o motor Diesel nunca foi projetado ou planejado como um motor a pó de carvão. Somente em dezembro de 1899, Diesel testou um protótipo de pó de carvão, que usava formação de mistura externa e injeção piloto de combustível líquido. Este motor provou ser funcional, mas sofreu falha no anel do pistão depois de apenas alguns minutos devido à deposição de pó de carvão.

Desde o século 20

Antes que o óleo diesel fosse padronizado, os motores a diesel normalmente funcionavam com óleos combustíveis baratos. Nos Estados Unidos, eles eram destilados do petróleo, enquanto na Europa era usado óleo de creosoto de alcatrão de carvão. Alguns motores a diesel eram até mesmo abastecidos com misturas de vários combustíveis diferentes, como gasolina, querosene, óleo de colza ou óleo lubrificante, porque não eram tributados e, portanto, eram baratos. A introdução de motores a diesel para veículos motorizados, como o Mercedes-Benz OM 138 , na década de 1930, significou que combustíveis de qualidade superior com características de ignição adequadas eram necessários. No entanto, a princípio, nenhuma melhoria foi feita na qualidade do combustível diesel para veículos motorizados. Eventualmente, após a Segunda Guerra Mundial, os primeiros combustíveis diesel modernos de alta qualidade foram padronizados. Esses padrões foram, por exemplo, os padrões DIN 51601, VTL 9140-001 e NATO F 54. Em 1993, o DIN 51601 tornou-se obsoleto pela nova norma EN 590, que tem sido usada na União Europeia desde então. Em embarcações de alto mar, onde a propulsão a diesel ganhou prevalência no final da década de 1970 devido aos custos crescentes de combustível causados ​​pela crise de energia da década de 1970 , óleos combustíveis pesados baratos ainda são usados ​​em vez do diesel convencional de veículos motorizados. Esses óleos combustíveis pesados ​​(freqüentemente chamados de Bunker C ) não podem ser usados ​​apenas em embarcações movidas a diesel, mas também a vapor.

Tipos

O óleo diesel é produzido a partir de várias fontes, sendo a mais comum o petróleo . Outras fontes incluem biomassa , gordura animal , biogás , gás natural e liquefação de carvão .

Diesel de petróleo

Um dispensador de diesel moderno

O diesel de petróleo, também chamado de petrodiesel ou diesel fóssil, é o tipo mais comum de combustível diesel. É produzido a partir da destilação fracionada de petróleo bruto entre 200 e 350 ° C (392 e 662 ° F) à pressão atmosférica , resultando em uma mistura de cadeias de carbono que normalmente contêm entre 9 e 25 átomos de carbono por molécula .

Diesel sintético

O diesel sintético pode ser produzido a partir de qualquer material carbonáceo, incluindo biomassa, biogás, gás natural, carvão e muitos outros. A matéria-prima é gaseificada em gás de síntese , que após a purificação é convertido pelo processo Fischer-Tropsch em um diesel sintético.

O processo é normalmente referido como biomassa para líquido (BTL), gás para líquido (GTL) ou carvão para líquido (CTL), dependendo da matéria-prima usada.

O diesel parafínico sintético geralmente tem um teor de enxofre próximo a zero e um teor de aromáticos muito baixo, reduzindo as emissões não regulamentadas de hidrocarbonetos tóxicos, óxidos nitrosos e material particulado (PM).

Biodiesel

Biodiesel feito de óleo de soja

O biodiesel é obtido a partir de óleo vegetal ou gorduras animais (bio lipídeos ), que são principalmente ésteres metílicos de ácidos graxos (FAME), e transesterificados com metanol . Pode ser produzido a partir de vários tipos de óleos, sendo o mais comum o óleo de colza (éster metílico de colza, RME) na Europa e o óleo de soja (éster metílico de soja, SME) nos Estados Unidos. O metanol também pode ser substituído por etanol no processo de transesterificação, que resulta na produção de ésteres etílicos. Os processos de transesterificação usam catalisadores, como hidróxido de sódio ou potássio, para converter óleo vegetal e metanol em biodiesel e os subprodutos indesejáveis ​​glicerina e água, que precisarão ser removidos do combustível junto com vestígios de metanol. O biodiesel pode ser usado puro (B100) em motores onde o fabricante aprova tal uso, mas é mais frequentemente usado como uma mistura com o diesel, BXX onde XX é o conteúdo de biodiesel em porcentagem.

FAME usado como combustível é especificado nas normas DIN EN 14214 e ASTM D6751 .

Os fabricantes de equipamentos de combustível (FIE) levantaram várias preocupações em relação ao biodiesel, identificando FAME como sendo a causa dos seguintes problemas: corrosão dos componentes de injeção de combustível, bloqueio do sistema de combustível de baixa pressão, aumento da diluição e polimerização do óleo do cárter do motor, apreensão da bomba devido a alta viscosidade do combustível em baixa temperatura, aumento da pressão de injeção, falhas de vedação elastomérica e bloqueio do spray do injetor de combustível. O biodiesel puro tem um conteúdo de energia cerca de 5–10% menor do que o diesel de petróleo. A perda de energia ao usar biodiesel puro é de 5 a 7%.

Os ácidos graxos insaturados são a fonte para a estabilidade de oxidação mais baixa; eles reagem com o oxigênio e formam peróxidos e resultam em subprodutos de degradação, que podem causar lama e laca no sistema de combustível.

Como o biodiesel contém baixos níveis de enxofre, as emissões de óxidos e sulfatos de enxofre , principais componentes da chuva ácida , são baixas. O uso de biodiesel também resulta na redução de hidrocarbonetos não queimados, monóxido de carbono (CO) e material particulado. As emissões de CO usando o biodiesel são substancialmente reduzidas, na ordem de 50% em comparação com a maioria dos combustíveis derivados do petróleo. As emissões de gases de escape de material particulado do biodiesel foram consideradas 30% menores do que as emissões gerais de material particulado do petrodiesel. As emissões de exaustão de hidrocarbonetos totais (um fator que contribui para a formação localizada de smog e ozônio) são até 93% mais baixas para o biodiesel do que para o óleo diesel.

O biodiesel também pode reduzir os riscos à saúde associados ao diesel de petróleo. As emissões de biodiesel apresentaram níveis reduzidos de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAH) e compostos nitrados de PAH, que foram identificados como potenciais carcinógenos . Em testes recentes, os compostos de PAH foram reduzidos em 75-85%, exceto para o benz (a) antraceno , que foi reduzido em cerca de 50%. Os compostos nPAH direcionados também foram reduzidos drasticamente com combustível de biodiesel, com 2-nitrofluoreno e 1-nitropireno reduzidos em 90%, e o restante dos compostos nPAH reduzidos a apenas níveis residuais.

Óleos e gorduras hidrogenadas

Esta categoria de combustíveis diesel envolve a conversão de triglicerídeos em óleos vegetais e gorduras animais em alcanos por refino e hidrogenação , como o H-Bio . O combustível produzido tem muitas propriedades semelhantes ao diesel sintético e não apresenta as muitas desvantagens do FAME.

DME

Dimetil éter , DME, é um combustível diesel gasoso sintético que resulta em combustão limpa com muito pouca fuligem e emissões reduzidas de NOx.

Armazenar

Grandes tanques de combustível diesel em Sörnäinen , Helsinque , Finlândia

Nos EUA, recomenda-se que o diesel seja armazenado em um recipiente amarelo para diferenciá-lo do querosene , que normalmente é mantido em recipientes azuis, e da gasolina (= gasolina), que normalmente é mantida em recipientes vermelhos. No Reino Unido, o diesel é normalmente armazenado em um recipiente preto, para diferenciá-lo da gasolina sem chumbo (que normalmente é armazenada em um recipiente verde) e da gasolina com chumbo (que é armazenada em um recipiente vermelho).

Padrões

O motor diesel é um motor multifuel e pode funcionar com uma grande variedade de combustíveis. No entanto, o desenvolvimento de motores a diesel de alto desempenho e alta velocidade para carros e caminhões na década de 1930 significou que um combustível apropriado projetado especificamente para esses motores era necessário: o combustível diesel. Para garantir uma qualidade consistente, o óleo diesel é padronizado; os primeiros padrões foram introduzidos após a Segunda Guerra Mundial. Normalmente, um padrão define certas propriedades do combustível, como número de cetano , densidade , ponto de inflamação , teor de enxofre ou teor de biodiesel. Os padrões de combustível diesel incluem:

Combustível diesel

  • EN 590 (União Europeia)
  • ASTM D975 (Estados Unidos)
  • GOST R 52368 (Rússia; equivalente a EN 590)
  • NATO F 54 (NATO; equivalente a EN 590)
  • DIN 51601 (Alemanha Ocidental; obsoleto)

Combustível biodiesel

Medições e preços

Número de cetano

A principal medida da qualidade do óleo diesel é o índice de cetano . Um número de cetano é uma medida do atraso de ignição de um combustível diesel. Um número de cetano mais alto indica que o combustível inflama mais prontamente quando pulverizado no ar quente comprimido. O diesel rodoviário europeu (padrão EN 590) tem um número de cetano mínimo de 51. Combustíveis com números de cetano mais altos, normalmente combustíveis diesel "premium" com agentes de limpeza adicionais e algum conteúdo sintético, estão disponíveis em alguns mercados.

Valor e preço do combustível

Cerca de 86,1% da massa do combustível diesel é carbono e, quando queimado, oferece um valor de aquecimento líquido de 43,1 MJ / kg em oposição a 43,2 MJ / kg para a gasolina. No entanto, devido à densidade mais alta, o combustível diesel oferece uma densidade de energia volumétrica mais alta: a densidade do combustível diesel EN 590 é definida como 0,820 a 0,845 kg / L (6,84 a 7,05 lb / US gal) a 15 ° C (59 ° F ), cerca de 9,0-13,9% a mais do que EN 228 gasolina (gasolina) 0,720-0,775 kg / L (6,01-6,47 lb / US gal) a 15 ° C, que deve ser levado em consideração ao comparar preços de combustível volumétrico. O CO
2
as emissões do diesel são 73,25 g / MJ, apenas um pouco mais baixas do que a da gasolina, 73,38 g / MJ.

O combustível diesel é geralmente mais simples de refinar a partir do petróleo do que a gasolina e contém hidrocarbonetos com um ponto de ebulição na faixa de 180–360 ° C (356–680 ° F). Refino adicional é necessário para remover o enxofre, o que contribui para um custo às vezes mais alto. Em muitas partes dos Estados Unidos e em todo o Reino Unido e Austrália, o combustível diesel pode ter um preço mais alto do que a gasolina. As razões para o diesel mais caro incluem o fechamento de algumas refinarias no Golfo do México , o desvio da capacidade de refino em massa para a produção de gasolina e uma recente transferência para o diesel com baixíssimo teor de enxofre (ULSD), que causa complicações infraestruturais. Na Suécia, um combustível diesel designado como MK-1 (diesel ambiental classe 1) também está sendo vendido; trata-se de um ULSD que também possui menor teor de aromáticos, com limite de 5%. Este combustível é um pouco mais caro de produzir do que o ULSD normal. Na Alemanha, o imposto sobre o combustível para o gasóleo é cerca de 28% mais baixo do que o imposto sobre o combustível.

Tributação

O óleo diesel é muito semelhante ao óleo de aquecimento , que é usado no aquecimento central . Na Europa, Estados Unidos e Canadá, os impostos sobre o óleo diesel são mais altos do que sobre o óleo para aquecimento devido ao imposto sobre o combustível e, nessas áreas, o óleo para aquecimento é marcado com corantes de combustível e traços de produtos químicos para prevenir e detectar fraudes fiscais . O diesel "não tributado" (às vezes chamado de "diesel off-road" ou "diesel vermelho" devido ao seu corante vermelho) está disponível em alguns países para uso principalmente em aplicações agrícolas, como combustível para tratores, veículos recreativos e utilitários ou outros veículos não comerciais que não usam vias públicas . Este combustível pode ter níveis de enxofre que excedem os limites para uso em estradas em alguns países (por exemplo, EUA).

Este diesel não tributado é tingido de vermelho para identificação e, usando este combustível diesel não tributado para uma finalidade tipicamente tributada (como para dirigir), o usuário pode ser multado (por exemplo, US $ 10.000 nos EUA). No Reino Unido, Bélgica e Holanda, é conhecido como diesel vermelho (ou gasóleo), e também é usado em veículos agrícolas , tanques de aquecimento doméstico, unidades de refrigeração em vans / caminhões que contêm itens perecíveis, como alimentos e medicamentos e para embarcações marítimas. O óleo diesel ou gasóleo marcado é tingido de verde na República da Irlanda e na Noruega. O termo "veículo rodoviário com motor diesel" (DERV) é usado no Reino Unido como sinônimo de combustível diesel rodoviário não marcado. Na Índia, os impostos sobre o óleo diesel são mais baixos do que sobre a gasolina, já que a maior parte do transporte de grãos e outras commodities essenciais em todo o país funciona com diesel.

Os impostos sobre o biodiesel nos EUA variam entre os estados; alguns estados (Texas, por exemplo) não têm imposto sobre o biodiesel e um imposto reduzido sobre as misturas de biodiesel equivalente à quantidade de biodiesel na mistura, de forma que o combustível B20 é tributado 20% menos do que o petrodiesel puro. Outros estados, como a Carolina do Norte, tributam o biodiesel (em qualquer configuração combinada) da mesma forma que o petrodiesel, embora tenham introduzido novos incentivos aos produtores e usuários de todos os biocombustíveis.

Usos

O óleo diesel é usado principalmente em motores a diesel de alta velocidade, especialmente em motores a diesel de veículos motorizados (por exemplo, automóveis, caminhões), mas nem todos os motores a diesel funcionam com óleo diesel. Por exemplo, os grandes motores de embarcações de dois tempos normalmente usam óleos combustíveis pesados ​​em vez de óleo diesel, e certos tipos de motores a diesel, como os motores MAN M-System , são projetados para funcionar com gasolina com resistência à detonação de até 86 RON. Por outro lado, turbinas a gás e alguns outros tipos de motores de combustão interna e motores de combustão externa também podem ser projetados para receber combustível diesel.

O requisito de viscosidade do combustível diesel é geralmente especificado a 40 ° C. Uma desvantagem do óleo diesel em climas frios é que sua viscosidade aumenta à medida que a temperatura diminui, transformando-o em um gel (ver Ignição por Compressão - Gelificação ) que não pode fluir nos sistemas de combustível. O diesel especial de baixa temperatura contém aditivos para mantê-lo líquido em temperaturas mais baixas.

Veículos rodoviários

Caminhões e ônibus , que muitas vezes eram movidos a otto na década de 1920 até 1950, agora são quase exclusivamente movidos a diesel. Devido às suas características de ignição, o óleo diesel é amplamente utilizado nesses veículos. Como o óleo diesel não é adequado para motores otto, carros de passageiros, que costumam usar motores otto ou derivados de otto, normalmente funcionam com gasolina em vez de diesel. No entanto, especialmente na Europa e na Índia, muitos carros de passageiros têm, devido à melhor eficiência do motor, motores a diesel e, portanto, funcionam com óleo diesel comum.

Ferrovia

O diesel substituiu o carvão e o óleo combustível para veículos movidos a vapor na segunda metade do século 20 e agora é usado quase exclusivamente para os motores de combustão de veículos ferroviários com alimentação própria (locomotivas e vagões).

Aeronave

Motor de aeronave a diesel de 9 cilindros Packard DR-980, usado no primeiro avião com motor a diesel

Em geral, os motores a diesel não são adequados para aviões e helicópteros. Isso ocorre por causa da relação potência / massa comparativamente baixa do motor a diesel , o que significa que os motores a diesel são geralmente bastante pesados, o que é uma desvantagem em aeronaves. Portanto, há pouca necessidade do uso de óleo diesel em aeronaves, e o óleo diesel não é usado comercialmente como combustível de aviação. Em vez disso, são usados gasolina ( Avgas ) e combustível de aviação (por exemplo, Jet A-1). No entanto, especialmente nas décadas de 1920 e 1930, vários motores a diesel de aeronaves de produção em série que funcionavam com óleos combustíveis foram feitos, porque eles tinham várias vantagens: seu consumo de combustível era baixo, eles eram confiáveis, não eram propensos a pegar fogo e exigiam manutenção mínima . A introdução da injeção direta de gasolina na década de 1930 superou essas vantagens, e os motores a diesel de aeronaves rapidamente caíram em desuso. Com as melhorias nas relações potência / massa dos motores a diesel, vários motores a diesel rodoviários foram convertidos e certificados para uso em aeronaves desde o início do século XXI. Esses motores normalmente funcionam com combustível de aeronave Jet A-1 (mas também podem funcionar com combustível diesel). O Jet A-1 tem características de ignição semelhantes ao combustível diesel e, portanto, é adequado para determinados (mas não todos) motores a diesel.

Veículos militares

Até a Segunda Guerra Mundial, vários veículos militares, especialmente aqueles que exigiam alto desempenho do motor ( veículos de combate blindados , por exemplo, os tanques M26 Pershing ou Panther ), usavam motores otto convencionais e, portanto, funcionavam a gasolina. Desde a Segunda Guerra Mundial, diversos veículos militares com motores a diesel foram fabricados, capazes de funcionar com óleo diesel. Isso ocorre porque os motores a diesel são mais eficientes em termos de combustível, e o óleo diesel é menos sujeito a pegar fogo. No entanto, alguns desses veículos movidos a diesel (como o Leopard 1 ou MAN 630 ) ainda funcionavam com gasolina, e alguns veículos militares ainda eram feitos com motores otto (por exemplo, Ural-375 ou Unimog 404 ), incapazes de funcionar com combustível diesel .

Tratores e equipamentos pesados

Os tratores e equipamentos pesados ​​de hoje são, em sua maioria, movidos a diesel. Entre os tratores, apenas as classes menores também podem oferecer motores a gasolina. A dieselização de tratores e equipamentos pesados ​​começou na Alemanha antes da Segunda Guerra Mundial, mas era incomum nos Estados Unidos até depois dessa guerra. Durante as décadas de 1950 e 1960, ele progrediu também nos Estados Unidos. O óleo diesel é comumente usado em equipamentos de extração de óleo e gás, embora alguns locais usem equipamentos elétricos ou movidos a gás natural.

Tratores e equipamentos pesados ​​eram frequentemente multifuel nos anos 1920 até 1940, funcionando com motores de ignição por centelha e de baixa compressão, motores akryod ou motores diesel. Assim, muitos tratores agrícolas da época podiam queimar gasolina, álcool , querosene e qualquer tipo de óleo combustível leve , como óleo de aquecimento ou óleo de vaporização de trator , de acordo com o que fosse mais acessível em qualquer região e em qualquer época. Nas fazendas dos Estados Unidos durante esta época, o nome "destilado" freqüentemente se referia a qualquer um dos óleos combustíveis leves mencionados acima. Os motores de ignição por centelha não deram partida tão bem com o destilado, então normalmente um pequeno tanque auxiliar de gasolina era usado para a partida a frio e as válvulas de combustível foram ajustadas vários minutos depois, após o aquecimento, para mudar para destilado. Acessórios de motor, como vaporizadores e coberturas de radiador , também foram usados, ambos com o objetivo de capturar calor, porque quando o motor funcionava com destilado, funcionava melhor quando tanto ele quanto o ar por ele inalado estavam mais quentes do que na temperatura ambiente. A dieselização com motores diesel dedicados (alta compressão com injeção mecânica de combustível e ignição por compressão) substituiu esses sistemas e tornou mais eficiente o uso do óleo diesel queimado.

Outros usos

O óleo diesel de baixa qualidade tem sido usado como agente de extração para extração líquido-líquido de paládio de misturas de ácido nítrico . Tal uso foi proposto como um meio de separar o produto de fissão paládio do refinado PUREX que vem do combustível nuclear usado . Neste sistema de extracção de solvente, os hidrocarbonetos do acto diesel como o diluente , enquanto os di alquil sulfuretos agir como o agente de extracção. Essa extração opera por um mecanismo de solvatação . Até o momento, nem uma planta piloto nem uma planta em escala real foram construídas para recuperar paládio, ródio ou rutênio de resíduos nucleares gerados pelo uso de combustível nuclear .

O óleo diesel também é frequentemente usado como o ingrediente principal no fluido de perfuração de lama à base de óleo. A vantagem do diesel é seu baixo custo e sua capacidade de perfurar uma ampla variedade de estratos difíceis, incluindo formações de xisto, sal e gesso. A lama de óleo diesel é normalmente misturada com até 40% de água salgada. Devido a questões de saúde, segurança e meio ambiente, a lama de óleo diesel é frequentemente substituída por fluidos de perfuração à base de óleo vegetal, mineral ou sintético de qualidade alimentar, embora a lama de óleo diesel ainda seja amplamente utilizada em certas regiões.

Durante o desenvolvimento de motores de foguete na Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial , o combustível J-2 Diesel foi usado como o componente de combustível em vários motores, incluindo o BMW 109-718 . O combustível diesel J-2 também foi usado como combustível para motores de turbina a gás.

Análises químicas

Composição química

Diesel não se mistura com água.

Nos Estados Unidos, o diesel derivado do petróleo é composto por cerca de 75% de hidrocarbonetos saturados (principalmente parafinas, incluindo n , iso e cicloparafinas ) e 25% de hidrocarbonetos aromáticos (incluindo naftalenos e alquilbenzenos ). A fórmula química média para o combustível diesel comum é C 12 H 23 , variando aproximadamente de C 10 H 20 a C 15 H 28 .

Propriedades quimicas

A maioria dos combustíveis diesel congela em temperaturas comuns de inverno, enquanto as temperaturas variam muito. Petrodiesel normalmente congela em temperaturas de -8,1 ° C (17,5 ° F), enquanto o biodiesel congela entre temperaturas de 2 ° a 15 ° C (35 ° a 60 ° F). A viscosidade do diesel aumenta visivelmente à medida que a temperatura diminui, transformando-o em um gel a temperaturas de −19 ° C (−2,2 ° F) a −15 ° C (5 ° F), que não pode fluir nos sistemas de combustível. Os combustíveis diesel convencionais evaporam a temperaturas entre 149 ° C e 371 ° C.

Os pontos de inflamação convencionais do diesel variam entre 52 e 96 ° C, o que o torna mais seguro do que a gasolina e inadequado para motores de ignição por centelha. Ao contrário da gasolina, o ponto de inflamação de um combustível diesel não tem relação com seu desempenho em um motor nem com suas qualidades de ignição automática.

Perigos

Perigos ambientais do enxofre

No passado, o óleo diesel continha maiores quantidades de enxofre . Os padrões de emissão europeus e a tributação preferencial forçaram as refinarias de petróleo a reduzir drasticamente o nível de enxofre nos combustíveis diesel. Na União Europeia, o teor de enxofre diminuiu drasticamente nos últimos 20 anos. O combustível diesel automotivo é coberto na União Europeia pela norma EN 590 . Na década de 1990, as especificações permitiam um teor de enxofre máximo de 2.000 ppm, reduzido a um limite de 350 ppm no início do século 21 com a introdução das especificações Euro 3. O limite foi reduzido com a introdução do Euro 4 em 2006 para 50 ppm ( ULSD , Ultra Low Sulphur Diesel). O padrão para o óleo diesel em vigor na Europa a partir de 2009 é o Euro 5, com teor máximo de 10 ppm.

Padrão de emissão O mais tardar Teor de enxofre Número de cetano
Euro 1 1 de janeiro de 1993 máx. 2000 ppm min. 49
Euro 2 1 de janeiro de 1996 máx. 500 ppm min. 49
Euro 3 1 de janeiro de 2001 máx. 350 ppm min. 51
Euro 4 1 de janeiro de 2006 máx. 50 ppm min. 51
Euro 5 1 de janeiro de 2009 máx. 10 ppm min. 51

Nos Estados Unidos, padrões de emissão mais rígidos foram adotados com a transição para ULSD começando em 2006 e se tornando obrigatória em 1 de junho de 2010 (veja também escapamento de diesel ).

Contaminação de algas, micróbios e água

Tem havido muita discussão e incompreensão sobre as algas no óleo diesel. As algas precisam de luz para viver e crescer. Como não há luz solar em um tanque de combustível fechado, nenhuma alga pode sobreviver, mas alguns micróbios podem sobreviver e se alimentar do combustível diesel.

Esses micróbios formam uma colônia que vive na interface do combustível e da água. Eles crescem muito rápido em temperaturas mais altas. Eles podem até crescer em climas frios quando os aquecedores do tanque de combustível são instalados. Partes da colônia podem quebrar e entupir as tubulações e filtros de combustível.

Água no combustível pode danificar uma bomba injetora de combustível ; alguns filtros de combustível diesel também retêm água. A contaminação da água no combustível diesel pode levar ao congelamento no tanque de combustível. A água congelada que satura o combustível às vezes obstrui a bomba injetora de combustível. Assim que a água dentro do tanque de combustível começar a congelar, é mais provável que ocorra gelificação. Quando o combustível é gelificado, ele não é eficaz até que a temperatura seja elevada e o combustível retorne ao estado líquido.

Risco de estrada

O diesel é menos inflamável do que a gasolina / gasolina . No entanto, como evapora lentamente, qualquer derramamento em uma estrada pode representar um perigo de escorregamento para os veículos. Depois que as frações leves evaporam, uma mancha gordurosa é deixada na estrada, o que reduz a aderência e a tração dos pneus e pode fazer os veículos derraparem. A perda de tração é semelhante à encontrada no gelo negro , resultando em situações especialmente perigosas para veículos de duas rodas, como motocicletas e bicicletas , em rotatórias .

Veja também

Referências

Leitura adicional

  • LD Danny Harvey, 2010, "Energy and the New Reality 1: Energy Efficiency and the Demand for Energy Services," London: Routledge-Earthscan, ISBN  1-84407-912-0 , 672 pp .; ver [2] , acessado em 28 de setembro de 2014.

links externos