Consumo de energia, Energia, Motores, Termodinâmica

Todos os combustíveis (Parte 1)

Recebi pedidos para escrever sobre combustíveis. Neste post, serão mostrados os principais combustíveis derivados de petróleo usados atualmente, suas propriedades e aplicações.

Gasolinas automotivas

A gasolina é composta por moléculas de hidrogênio e carbono, que podem ter de 4 a 12 átomos de carbono. A maior parte tem a fórmula química C_8H_{18}, mas pode ter impurezas de enxofre, nitrogênio e metais. A gasolina automotiva é classificada entre regular, aditivada e premium. Toda gasolina é incolor e usa-se corantes para distinguir os diferentes tipos, as cores são definidas pela empresa e legislação, geralmente é amarelada.

A gasolina aditivada tem lubrificante para o motor e uma substância detergente. O detergente é um hidrocarboneto que dissolve a quantidade de resíduos no motor, melhorando a eficiência da combustão e a economia. Cada empresa tem sua fórmula de detergente.

A gasolina premium também tem detergentes e um nível de octanagem entre 91 e 93, enquanto a comum tem 87. Octanagem mede a quantidade de ramificações na molécula de hidrocarboneto. Quanto maior a octanagem, maior a resistência à combustão por compressão. O heptano tem octanagem 0.

Enquanto o isoctano tem octanagem 100.

Por quê a octanagem é importante? Pois o combustível deve queimar na hora certa para o funcionamento do motor. Uma gasolina com 87 de octanagem significa que se comporta como se tivesse 87% de isoctano e 13% de heptano, não que realmente tenha esta composição.

Gasolina para aviação ou AV-Gas

A gasolina para aviação tem cor azul.

As moléculas têm de 5 a 10 átomos de carbono, tem octanagem de 100, é pouco reativo, que permite armazenagem por longo tempo e é menos volátil que a gasolina, para não soltar vapores em alta altitude e baixa pressão. Contém chumbo tetratila (Pb(C_2H_5)_4) para evitar combustão espontânea e por isso não pode ser usado em automóveis, pois o chumbo vai acumular no escapamento e no motor do carro.

O AV-Gas é usado em pequenos aviões que têm motores a pistão.

Querosene para aviões

Este é para grandes aviões a jato ou turboélice. Tem moléculas de 10 a 16 átomos de carbono. Permanece líquido até chegar na câmara de combustão, tem volatilidade (capacidade de formar vapores) menor que a da gasolina e tem aditivos para impedir corrosão, oxidação, congelamento e formação de microrganismos.

É dividido em três tipos: Jet-A, Jet-A1 e Jet-B e a diferença é o ponto de congelamento. O Jet-A é usado somente nos EUA e tem o ponto de congelamento de -40ºC, o Jet-A1 é o mais usado no mundo, com ponto de congelamento de -47°C. O Jet-B, um destilado com frações de nafta e querosene, é o melhor para regiões frias, pois congela a -50ºC.

Diesel

Usado em caminhões, ônibus, navios, submarinos, tratores e grandes máquinas. Tem hidrocarbonetos de 10 a 20 átomos de carbono, é mais viscoso, menos volátil e mais denso que a gasolina comum. S-10, S-15, S-500 mostram a quantidade de enxofre no combustível. Um diesel S-10 significa que tem uma quantidade de 10 partes por milhão (ppm) de enxofre no máximo . O diesel pode ter várias cores, dependendo das normas e da quantidade de enxofre.

O número de cetano mede a capacidade de combustão do diesel, quanto maior o número, mais rápida é a ignição. O cetano (CH_3-(CH_2)_{14}-CH_3) tem este número igual a 100.

Na próxima parte, explicarei sobre o propano e os combustíveis renováveis.

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8 thoughts on “Todos os combustíveis (Parte 1)

  1. Sem dúvida o assunto do momento para todos nós consumidores brasileiros, que tanto impostos pagamos. Oportuna a informação.

  2. Parabéns Dr. Pedro Ney Stroski, excelente artigo e de fácil compreensão. Receba um abraço do tio Carlos Nobre.

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