Ce este motorina?
Motorina este un combustibil utilizat pe scară largă, dar arderea sa emite compuși cancerigeni care sunt dăunători pentru mediu.
Imagine: Itaro
ce este motorina
Motorina este un combustibil utilizat în transportul rutier și maritim de pasageri și mărfuri. În Brazilia, utilizarea motoarelor diesel în vehiculele ușoare a fost interzisă prin lege din 1976 și în prezent este utilizată în țară numai în camioane, autobuze și vehicule cu tracțiune 4×4 (care includ camionete medii, SUV-uri și încrucișări).
Dieselul este un ulei derivat din petrol. În compoziția sa există atomi de carbon, hidrogen și, în concentrații mai mici, sulf, azot și oxigen. Motorina este mai densă (are un lanț de hidrocarburi mai lung) și mai puțin volatilă decât alte componente petroliere, precum benzina, ceea ce facilitează separarea acestuia prin distilare.
Înțelegeți cum este separată motorina de ulei în acest scurt videoclip.
În procesul de ardere, motoarele diesel emit gaze și particule care reduc calitatea aerului. Aceste emisii au fost clasificate drept cancerigene pentru oameni de către Agenția Internațională de Cercetare a Cancerului (IARC), legată de ONU. Agenția a concluzionat că expunerea mare la emisiile de motorină cauzează cancer pulmonar.
Deoarece are un lanț de hidrocarburi mai mare, motorina are o putere de încălzire mai mare (generează mai multă căldură atunci când este arsă). Acest lucru face ca vehiculele care folosesc combustibilul să fie mai economice, adică consumă mai puțin combustibil pe kilometru parcurs. Totuși, acest lucru nu garantează că poluează mai puțin aerul.
La motoarele diesel, amestecurile de aer și combustibil sunt mai puțin omogene decât la benzină. Motorina este un combustibil mai puțin volatil și motorul său are caracteristica de a funcționa prin aprindere spontană - ambele caracteristici fac amestecarea dificilă. Aceasta înseamnă că, la motoarele diesel, pentru a asigura arderea completă, trebuie să existe un exces de aer în camera de ardere. În absența acestui exces, există emisii de funingine, monoxid de carbon (CO) și hidrocarburi (HC), din cauza arderii incomplete, iar acest motor poluează mediul înconjurător de șapte ori mai mult decât benzina.
Gazele generate
Emisiile de la motoarele diesel sunt compuse din gaze, vapori și particule. Gazele și vaporii constituenți includ dioxid de carbon, monoxid de carbon, oxizi nitrici, dioxid de azot, oxizi de sulf și diferite hidrocarburi - dintre care unele sunt compuși organici volatili. Acești poluanți ai aerului pot, de asemenea, interacționa între ei sau pot suferi fotoliză, formând așa-numiții poluanți secundari, cum ar fi ozonul, nitrații de peroxiacetil, printre alții.
Potrivit unui studiu, mai mult de 95% din particulele solide derivate din evacuarea motoarelor diesel sunt mai mici de 1 micrometru cub (μm³ - miliona parte dintr-un metru cub), ceea ce facilitează inhalarea și pătrunderea lor în plămâni. Carbonul elementar (un material sub formă de particule) generează funinginea neagră din fotografia de mai jos.
Particulele inhalabile și ozonul sunt agenți periculoși care, în marile orașe ale lumii, obțin 40% și, respectiv, 80% din arderea motorinei de către flota de vehicule.
NOx este unul dintre compușii emiși în concentrații mai mari de motoarele diesel. Studiile din tunel arată că aceste motoare produc de cinci ori mai mult NOx decât vehiculele pe benzină și că camioanele sunt responsabile pentru cea mai mare parte a emisiilor de particule.
Concentrația de sulf din motorină este, de asemenea, o preocupare. Potrivit unui studiu, dacă concentrația de sulf în combustibil este mare, vor fi și emisiile de gaze poluante, în special cele de dioxid de sulf (SO2) și oxid de sulfuric (SO3), care provoacă prejudicii sănătății umane. În contact cu umiditatea atmosferică, SO2 generează acid sulfuric (H2SO4), care contribuie considerabil la formarea ploii acide, poate acidifica solul și apa, dăunând dezvoltării micilor alge și insectelor.
Riscuri de sanatate
SOx și NOx afectează sistemul respirator provocând crize de astm pe termen scurt și iritații ale căilor respiratorii și boli cardiovasculare și respiratorii cronice pe termen lung. CO reduce capacitatea sângelui de a transporta oxigen, iar particulele provoacă alergii respiratorii, precum și transportul altor poluanți, cum ar fi metale grele și compuși organici cancerigeni.
În 2002, Agenția pentru Protecția Mediului din Statele Unite (EPA) a lansat un raport care avertizează asupra riscurilor expunerii prelungite la vaporii de motorină. Potrivit raportului, inhalarea pe termen lung a acestor materiale sub formă de particule, precum și a oxizilor de sulf și azot, poate provoca cancer la oameni. În 2013, Iarc a concluzionat că emisiile motoarelor diesel cauzează într-adevăr cancer pulmonar și, probabil, cancer de vezică urinară.
Potrivit lui Paulo Saldiva, cercetător la Laboratorul de Poluare Atmosferică de la Facultatea de Medicină a Universității din São Paulo (FM-USP), dintre poluanți, cei mai dăunători sunt materialele sub formă de particule. Potrivit cercetătorului, aceste particule se acumulează în alveolele pulmonare, agravând bolile respiratorii și intră în fluxul sanguin, afectând potențial alte organe. În orașul São Paulo, de exemplu, se estimează că pentru fiecare creștere cu 10 micrograme pe metru cub (µg/m³) a concentrației de particule inhalabile din aer (fum, funingine etc.) are loc o creștere de 1,5% în spitalizări pentru cardiopatie ischemică la vârstnici și peste 4% pentru boli pulmonare la copii și vârstnici.
Controlul emisiilor
Există unele măsuri luate de sectorul public care urmăresc reducerea emisiilor acestor poluanți în atmosferă. Printre acestea, putem aminti Inspecția Vehiculelor de Mediu și Programul de Control al Poluării Aerului.
Inspecția de mediu a vehiculelor
Inspecția de Mediu a Vehiculelor a fost creată cu scopul de a inspecta emisiile de poluanți din automobile. În timpul inspecției, se efectuează teste la sistemul de evacuare pentru a verifica nivelurile de gaze, poluanți și zgomot. Este la latitudinea statelor și municipalităților să efectueze inspecția.
Programul de control al poluării aerului (Proconve)
În 1986, Consiliul Național de Mediu (Conama) a creat Programul de control al poluării aerului cu autovehicule (Proconve) cu scopul de a reduce și controla contaminarea atmosferică din surse mobile (autovehicule). Au fost apoi stabilite termenele limită, limitele maxime de emisie și cerințele tehnologice pentru autovehiculele naționale și importate.
Progrese tehnologice
Au fost create mai multe tehnologii pentru a minimiza generarea de gaze poluante de către mașini. Ele contribuie la crearea combustibilului mai curat și la crearea motoarelor cu emisii scăzute. Dintre cele existente, unele merită evidențiate:
Catalizatori și filtre de particule
Aceste tehnologii au apărut pentru a trata și/sau reține gazele de eșapament. Catalizatorul este compus din două substanțe chimice (paladiu și molibden), care reacționează cu gazele, transformându-le în vapori de apă, dioxid de carbon și azot (gaze netoxice). Există diferite tipuri de catalizatori. Filtrul de particule are funcția de a filtra unele dintre gazele generate în timpul arderii în motor. Prin lege, din 1983, toate mașinile sunt obligate să aibă catalizator. Cu toate acestea, există încă vehicule alimentate cu motorină (cum ar fi autobuzele și camioanele) care circulă fără catalizatori buni, din cauza vârstei înaintate a flotei.
injecție directă
Această tehnologie permite injectarea combustibilului direct în camera de ardere. Astfel, amestecul dintre aer și combustibil este mai mic și se omite perioada de așteptare în galeria de admisie. La acest tip de motor, combustibilul este injectat în partea cea mai fierbinte a camerei de ardere cu cea mai mică cantitate de aer. Modul în care combustibilul se dispersează în interiorul camerei permite o ardere mai regulată și completă.
Această variantă de injecție directă, pentru motoarele diesel, există încă din anii 1950. Înainte exista doar injecția indirectă, în care există o precamera de ardere. Această pre-camera este proiectată pentru a se asigura că amestecul dintre combustibil și aer comprimat are loc corect.
Injecția directă crește eficiența motorului și reduce consumul de combustibil. Cu toate acestea, în motorul diesel poate produce mai mult NOx ca produs secundar de reacție. Unii producători auto au încercat să rezolve această problemă prin măsuri precum producția de catalizatori specifici, recircularea gazelor de eșapament, printre alte măsuri, care cresc prețul producției de motoare.
În cazul fraudei Volkswagen - a devenit publică confirmarea că firma a manipulat emisiile de gaze poluante de la motoarele diesel -, emisiile de oxizi de azot au fost între zece și 40 de ori mai mari decât limita stabilită de Agenția pentru Protecția Mediului ( EPA), iar primele 11 milioane de mașini confirmate că au software-ul fraudulos funcționau pe un motor turbodiesel cu injecție directă 2.0.
Motorină cu conținut scăzut de sulf
În 2012, legislația de mediu și Proconve 07 au forțat începerea procesului de creare și utilizare a motorinei cu conținut scăzut de sulf în compoziția sa, motorinei S10 și S50 - cu 10 părți per milion (ppm) și respectiv 50 ppm de sulf - în țară . În 20 de ani, motorina din Brazilia a trecut de la o compoziție de 13 mii ppm la 10 ppm actuale. Acest lucru, împreună cu tehnologiile motoarelor, fac nivelurile de emisii similare cu cele din Europa.
O concentrație mai scăzută de sulf în combustibil reduce emisia de oxizi de sulf și, de asemenea, ajută la reducerea emisiilor de alți poluanți, cum ar fi NOx și materiale în particule. Acest lucru se datorează faptului că trioxidul de sulf generat în procesul de ardere poate forma acid sulfuric atunci când se unește cu apa. Acest acid corodează părțile metalice ale motorului. Cu alte cuvinte, sulful atacă componentele motorului, cum ar fi convertizorul catalitic, și ca urmare are loc o pierdere de eficiență a acestui echipament.
Inițiativa de reducere a conținutului de sulf este foarte bună, dar flota trebuie reînnoită (la motoarele mai vechi nu are loc efectul așteptat) și, după cum am menționat mai sus, trebuie să existe o inspecție. Aflați mai multe detalii despre S10 și S50 diesel din Brazilia.
