Consumo de energia, Energia, Motores, Sustentabilidade, Termodinâmica

Todos os combustíveis (Parte 2)

Dando continuidade ao assunto dos combustíveis. Neste post serão mostrados combustíveis alternativos, suas características e propriedades. 

Para ver a primeira parte sobre combustíveis, clique no botão abaixo.

Combustíveis (Parte 1)Clique aqui

Propano

Propano pode ser derivado de petróleo ou gás natural, para veículos se chama gás liquefeito de petróleo, é incolor e sem cheiro. Este combustível tem uma pequena quantidade de butano (C_4H_{10}) e fica dentro de tanques pressurizados na forma líquida.

Quando a pressão diminui, o líquido se torna gás. Um veículo movido a propano pode ter um sistema de ignição com propano líquido ou gasoso. Tem octanagem de 105, um galão de propano equivale a 73% de energia de um galão de gasolina, portanto, tem menos autonomia. Este combustível polui menos e esta é a sua combustão.

C_3H_8 + 5O_2\rightarrow 3CO_2 + 4H_2O

Um galão (gal) é igual a 3,785 litros.

Gás natural

É incolor e sem cheiro, mais de 85% é composto de metano (CH_4), é mais leve que o ar e se dispersa rapidamente. Existem duas formas de usar nos veículos: gás natural comprimido (CNG) ou liquefeito (LNG). No CNG, o gás é comprimido a 24,82 MPa (Megapascals) e armazenado em tanques de alta pressão.

O CNG se mistura fácil com o ar na câmara de combustão. O LNG é resfriado a -162,2 ºC, é menos usado que o CNG, pois precisa ser armazenado em tanques criogênicos mais caros. O líquido é mais denso que o gás, portanto, o LNG é utilizado para caminhões de longa distância, pois acumula mais energia.

As duas formas têm octanagem de 120, veículos movidos a gás natural são menos poluentes e mais silenciosos. Esta é a equação de combustão do metano.

CH_4+2O_2\rightarrow CO_2+2H_2O

Metanol 

O metanol (CH_3OH) pode ser produzido com a mistura de carvão e água a 1000 ºC ou pela oxidação do gás natural. É líquido na temperatura ambiente. Tem octanagem de 112 e quando entra em combustão, sua chama é transparente. Este combustível é muito tóxico e corrosivo, por isso, não é muito usado. É usado em carros de corrida, alguns aviões a jato e motores de aeromodelos, pois tem uma combustão mais rápida.

Etanol

O etanol (C_2H_5OH) pode ser produzido a partir de materiais vegetais como milho, cana-de-açucar e celulose. Pode ser misturado com gasolina para reduzir a emissão de poluentes. Esta é a equação da combustão.

C_2H_5OH+3O_2\rightarrow 3H_2O+2CO_2

Emite menos monóxido de carbono (CO) que a gasolina na combustão incompleta. É um líquido incolor, solúvel na água, tem octanagem de 110 e é menos denso que a gasolina, logo tem menor rendimento energético.

Biodiesel

Diesel é muito poluidor, por isso existe a necessidade de buscar alternativas mais limpas para este combustível. O biodiesel é produzido a partir de feijões de soja, gordura animal, óleo vegetal e qualquer material orgânico que tenha triglicerídeo.

Esta é a molécula de triglicerídeo.

Esta é a molécula de biodiesel, a parte em azul se chama éster. A longa cadeia de hidrocarbonetos pode ter entre 12 a 22 átomos de carbono.

O número de cetano fica entre 47 e 65, tem menor rendimento energético que o diesel e tem combustão mais eficiente. O biodiesel pode ter várias cores, dependendo da origem da produção.

E o combustível de hidrogênio? Este precisa de um post dedicado, que publicarei futuramente.

Liked it? Take a second to support Electrical e-Library on Patreon!

About Pedro Ney Stroski

2 thoughts on “Todos os combustíveis (Parte 2)

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *