O Óleo diesel é um combustível derivado do petróleo formado principalmente por hidrocarbonetos (carbono e hidrogênio) e em baixas concentrações por enxofre.
- A partir de 1º de julho (2012), o óleo diesel S-500 receberá corante vermelho e ficará proibida a adição de corante ao óleo diesel S-1800. A mudança está prevista na RESOLUÇÃO Nº 65, da ANP, que estabelece as especificações e as obrigações quanto ao controle da qualidade a serem cumpridas para todo o óleo diesel comercializado no território nacional.
Diesel ou gasóleo é um óleo derivado da destilação do petróleo bruto usado como combustível nos motores a diesel/gasóleo, constituído basicamente por hidrocarbonetos. O óleo diesel é um composto formado principalmente por átomos de carbono, hidrogênio e em baixas concentrações por enxofre, nitrogênio e oxigênio.
- O diesel é selecionado de acordo com suas características de ignição e de escoamento, adequadas ao funcionamento dos motores ciclo diesel. É um produto pouco inflamável, medianamente tóxico, pouco volátil, límpido, isento de material em suspensão e com odor forte e característico. Recebeu este nome em homenagem ao engenheiro alemão Rudolf Diesel que inventou um meio mecânico para explorar a reação química originada da mistura de óleo e do oxigênio presente no ar.
Utilização:
- O óleo diesel é um combustível líquido cuja principal característica é permitir sua queima à alta taxa de compressão no interior da câmara de combustão.
Em geral, quanto maior a taxa de compressão, maior será a eficiência na conversão da energia térmica em energia cinética (movimento linear do pistão). Essa característica em conjunto à baixa velocidade de combustão permitem a ignição (por compressão, ver ciclo diesel) desse combustível, dispensando o uso de centelhas, velas de ignição e todo seu sistema elétrico.
- A simplicidade (confiabilidade) do motor diesel, seu regime de baixas rotações (queima lenta) e sua alta compressão (peças internas mais robustas) permitem seu uso em aplicações pesadas como furgões, ônibus, caminhões, embarcações marítimas, máquinas de grande porte, locomotivas, navios e aplicações estacionárias (geradores elétricos, por exemplo).
A evolução dos projetos de motores diesel permitiu seu funcionamento em rotações maiores e o uso de peças mais leves, adequando sua utilização também aos automóveis (carros de passeio).
- No Brasil essa aplicação do diesel não é permitida, pois o Brasil ainda não é "autossuficiente em óleo diesel", muito menos autossuficiente em petróleo.
O contrário resultaria no aumento de demanda por diesel e consequente aumento de seu preço, refletindo no encarecimento dos fretes de produtos alimentícios e prejudicando as classes mais pobres. O petróleo brasileiro possui, na média, um baixo grau API, o que resulta em uma menor produção de diesel em comparação ao petróleo de alto grau API (comum no Oriente Médio).
- Em função dos tipos de aplicações, o óleo diesel apresenta características e cuidados diferenciados para conservar sempre o mesmo ponto de fulgor e não fugir dos padrões de ignição pré-estabelecidos por essa tecnologia. Porém, em alguns países, essa regra vem sendo descumprida e já é costume os governos permitirem a mistura de outras substâncias ao óleo diesel.
Apesar de nos veículos motorizados a utilização de gasóleo (óleo diesel) ser mais poluente para o meio ambiente devido à sua composição química, este oferece mais segurança na prevenção de incêndios e/ou casos de perigo de fogo. Isto porque este combustível apenas é inflamável pelo fogo se se encontrar sob altíssimas temperaturas ou altíssimas pressões.
Características:
- A densidade do diesel de petróleo é de cerca de 0,853 kg/L, que é mais denso que a gasolina em 12%. Cada litro quando queimado oferece um valor de energético de 35,86 MJ (que também é mais que a gasolina que é de 32,18 MJ/L) e liberta 2,6 kg de CO2.(Também convenientemente expresso na forma de 1 litro/100 km = 26.5 g/km CO2 usado para calcular as emissões dos veículos a diesel). Em 2011 motores turbo a diesel conseguem eficiências da ordem 45% entre energia química em energia mecânica (Valor superior aos motores a gasolina que são 30%) .
Características do Óleo Diesel comum (S500):
- O óleo diesel é produzido de modo a atender aos diversos requisitos em sua utilização em motores e tem algumas características controladas para que os veículos tenham desempenho adequado, com emissões de acordo com as normas estabelecidas pelos órgãos ambientais.
- Número de Cetano Diferentemente dos motores à gasolina ou álcool que aspiram uma mistura ar/combustível e têm uma ignição por centelha (velas de ignição), nos motores diesel ocorre apenas a aspiração de ar e a ignição se dá por auto-ignição do combustível.
Nos motores à diesel, o ar aspirado para o interior do cilindro é depois comprimido pelo pistão, bem mais do que um motor à gasolina ou álcool, fazendo com que o ar aspirado atinja temperatura superior a 500ºC. Após esse processo de elevação da temperatura do ar, o combustível é injetado na câmara de combustão, fazendo com que o mesmo entre em ignição.
- O tempo decorrido entre o início da injeção e o início da combustão é chamado de atraso de ignição. Este atraso é conseqüência do tempo requerido para que ocorra: pulverização; aquecimento e evaporação do combustível; sua mistura com o ar e finalmente sua auto-ignição.
Quanto menor for o atraso melhor será a qualidade de ignição do combustível. Um atraso longo provoca um acúmulo de combustível sem queimar na câmara, que quando entra em auto-ignição, já fora do ponto ideal, provoca aumento brusco de pressão e um forte ruído característico, chamado de batida diesel.
- A qualidade de ignição do diesel pode ser medida pelo seu número de cetano (NC) ou calculado pelo índice de cetano (IC). O número de cetano é obtido através de um ensaio padronizado do combustível em um motor mono-cilíndrico, onde compara-se o seu atraso de ignição em relação a um combustível padrão com número de cetano conhecido.
O índice de cetano é calculado através das correlações baseadas em propriedades físicas do combustível, rotineiramente determinadas. Esse índice é função do ponto de destilação médio (T 50%) e da densidade, apresentando boa correlação com o número de cetano.
Para um melhor entendimento do conceito de número de cetano e qualidade de ignição do óleo diesel, consulte o quadro ilustrativo sobre o assunto na área relativa ao Diesel Podium.
Gasóleo - (Óleo diesel)
Densidade:
Indica a quantidade de massa por unidade de volume do combustível que é injetada no motor.
- Como a bomba injetora alimenta o motor com volumes constantes para cada condição de operação, variando-se a densidade, varia-se a massa de combustível injetada. Valores acima desta, causam um enriquecimento da mistura ar/combustível, provocando o aumento das emissões de particulados, monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos.
Por outro lado, a variação para valores muito baixos, acarreta perda de potência e problemas de dirigibilidade.Portanto, é importante controlar a especificação da faixa de densidade do diesel de modo a não causar variações no funcionamento dos motores.
Teor de Enxofre:
- O petróleo contém compostos de enxofre, muito dos quais são removidos pelo refino.Os óxidos de enxofre formados pela combustão do óleo diesel podem ser descarregados para a atmosfera ou se transformar em ácidos na câmara de combustão. Menores teores de enxofre no diesel apresentam os seguintes efeitos:
No motor:
- Redução do desgaste de anéis e cilindros
- Redução de depósitos nos cilindros.
Nas emissões:
- Redução dos particulados
- Redução dos óxidos de enxofre
- Propriedades do Óleo Diesel X Desempenho do Motor
- Propriedade o que é? O que afeta?
Densidade:
- Massa contida em determinado volume
- Potência, emissões e economia de combustível
Viscosidade:
- Tempo de escoamento do combustível em capilar padronizado
- Atomização, lubrificação do sistema de injeção
Destilação:
- Faixa de temperatura de vaporização à pressão atmosférica
- Potência, fumaça, depósitos no motor
Número de cetano:
- Qualidade de ignição Fumaça, partida a frio, ruído, economia de combustível, emissões
Teor de enxofre:
- Enxofre total presente
- Desgaste de cilindros e anéis, depósitos no motor, emissões
- Resíduo de carbono:
- Tendência à formação de depósitos de carbono
- Depósito de coque em partes do motor
- Estabilidade a oxidação:
- Tendência à formação de borra, goma, aderente e escurecimento
- Estocagem, filtros, bicos injetores, bomba injetora
- Cinzas:
- Conteúdo de material inorgânico (teor elevado indica existência de contaminação)
- Acelera entupimento de filtros
Ponto de Fulgor:
Temperatura mais baixa na qual o produto se vaporiza em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável com ar
- Segurança, sistema de injeção tamponamento
- Corrosividade ao cobre:
- Potencial de corrosividade do produtos face a presença de enxofre e seus derivados
- Vida útil dos tanques, linhas e partes internas do motor
- Ponto de entupimento:
- Temperatura de início de cristalização de parafinas
- Entupimento de filtro, escoamento do combustível
- Água e sedimentos:
- Contaminação com água e impurezas
Entupimento de filtro, desgaste de bomba, desgaste do bico injetor, borra no tanque, corrosão, combustão
- O diretor da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, Florival Carvalho, disse que o país poderá se tornar autossuficiente na produção de óleo diesel em três anos, quando entrarem em operação as duas unidades de refino previstas para a Refinaria Abreu e Lima
Produção:
- A partir do refino do petróleo obtém-se, pelos processos de destilação atmosférica, craqueamento catalítico fluido as frações denominadas de gasóleos, básicas para a produção de óleo diesel.
Para eliminação de contaminantes (compostos de enxofre e nitrogênio, principalmente) parte dos gasóleos são tratados quimicamente com hidrogênio no processo denominado hidrotratamento. Aos gasóleos podem ser agregadas outras frações como a nafta e o querosene, resultando no produto conhecido como óleo diesel.
- A incorporação destas frações e de outras obtidas por outros processos de refinação dependerá da demanda global de derivados de petróleo pelo mercado consumidor.
Estão em desenvolvimento outros processos para a produção de óleo diesel tais como os de produção de biodiesel e de diesel sintético. O diesel sintético é produzido através do Processo de Fischer-Tropsch (F-T) . Aplicações a partir de uma diversidade de matérias primas estão em curso para a produção do gás de síntese tais como: gás natural, biomassa e carvão.
No Brasil:
- No Brasil há predominância do transporte rodoviário, tanto de passageiros quanto de carga. Por esta razão, o óleo diesel é o derivado de petróleo mais consumido no país. O volume de óleo diesel vendido em 2009 representou 41% do volume total de derivados. O crescimento econômico nos últimos anos tem elevado substancialmente as vendas.
Ainda assim, com a elevação da produção interna recente, houve uma redução percentual da importação deste derivado. O óleo diesel, de acordo com sua aplicação, é comercializado como:
- Rodoviário.
- Marítimo.
A Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) autoriza a utilização do óleo diesel para outras aplicações, denominado off road, e prevê sua futura regulamentação :
"Art. 16. O uso de óleo diesel para fins ferroviários, agropecuários, industrial e geração de energia elétrica está autorizado até que se estabeleça especificação para uso não rodoviário (off road)."
Óleo diesel rodoviário:
O óleo diesel rodoviário é classificado como do tipo A (sem adição de biodiesel) ou do tipo B (com adição de biodiesel).A Resolução da ANP nº 42 apresenta a seguinte nomenclatura para o óleo diesel rodoviário:
"Art. 3º Fica estabelecido, para feitos desta Resolução, que os óleos diesel A e B deverão apresentar as seguintes nomenclaturas, conforme o teor máximo de enxofre:
a) Óleo diesel A S10 e B S10: combustíveis com teor de enxofre, máximo, de 10 mg/kg.
b) Óleo diesel A S500 e B S500: combustíveis com teor de enxofre, máximo, de 500 mg/kg.
c) Óleo diesel A S1800 e B S1800: combustíveis com teor de enxofre, máximo, de 1800 mg/kg."
O chamado óleo diesel de referência é produzido especialmente para as companhias montadoras de veículos a diesel, que o utilizam como padrão para a homologação, ensaios de consumo, desempenho e teste de emissão.
- No Brasil, devido a segunda fase da crise do petróleo, em 1976 foram criadas leis proibindo a venda de veículos menores movidos a diesel, apesar de haver a fabricação dos mesmos em solo nacional para a venda em outros países.
Óleo diesel marítimo:
- Também ocorrem subdivisões no caso do óleo diesel marítimo de forma a se dispor da qualidade requerida pelo usuário. São encontrados os seguintes tipos, comercializados no país ou destinados à exportação.
Todos os tipos de diesel utilizados em embarcações devem conservar como especificação um alto ponto de fulgor (no mínimo 60°C), a fim de prevenir explosões nos porões das embarcações.
Marítimo comercial:
- Destinado a motores diesel utilizado em embarcações marítimas. Difere do óleo diesel automotivo comercial principalmente pela necessidade de se especificar a característica de ponto de fulgor relacionada a maior segurança deste produto em embarcações marítimas.
Especial para a Marinha:
- São produzidos para atender necessidades militares, e apresentam maior rigidez quanto às características de ignição, de volatilidade, de escoamento a baixas temperaturas e de teor de enxofre. Sendo, portanto, vantajoso em condições adversas na utilização em embarcações militares, ou outras, nas baixas temperaturas do Oceano Antártico.
Mudança de padrão:
- A Resolução 315 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), assinada em 2002, dispõe sobre a nova etapa do Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores (PROCONVE), mas, ao contrário do que se tem divulgado na imprensa brasileira, não cita o total de partes por milhão (ppm) de enxofre para o diesel.
A especificação da qualidade do combustível somente ocorreu com a publicação da Resolução 32 da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), em outubro de 2007.
- Em nota técnica, o Ministério do Meio Ambiente informou que "o descumprimento da Resolução Conama 315 por parte das indústrias será resolvido no âmbito do Ministério Público ou do Poder Judiciário"
Em outubro de 2009 foi publicada a resolução 6, de 16 de setembro de 2009, do Conselho Nacional de Política Energética (CNPE) estabelecendo o mínimo de 5% de adição de biodiesel ao óleo diesel comercializado ao consumidor final . O B5, que estava previsto em lei para começar a vigorar em 2013, será obrigatório em todo o território brasileiro a partir de 1º de janeiro de 2010.
Veículos movidos a Diesel, gasolina, álcool, querosene aeronáutico, gasolina de aviação, queimadas, indústrias jogam na atmosfera diversos compostos químicos.
