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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA
JOEL TEIXEIRA BASTOS NETO
A GASOLINA COMO COMBUSTÍVEL EM MOTORES
CICLO OTTO
FORTALEZA - CEARÁ
2015
JOEL TEIXEIRA BASTOS NETO
A GASOLINA COMO COMBUSTÍVEL EM MOTORES CICLO OTTO
Monografia apresentada ao Curso de
Licenciatura Plena em Química do Centro
de Ciências e Tecnologia da Universidade
Estadual do Ceará, como requisito parcial
para obtenção do grau de licenciado.
Orientadora: Profa. Dra. Solange de
Oliveira Pinheiro
FORTALEZA - CEARÁ 2015
JOEL TEIXEIRA BASTOS NETO
A GASOLINA COMO COMBUSTÍVEL EM MOTORES CICLO OTTO
Monografia apresentada ao Curso de
Licenciatura Plena em Química do Centro
de Ciências e Tecnologia da Universidade
Estadual do Ceará, como requisito parcial
para obtenção do grau de licenciado.
Aprovado em: 15/09/2015.
BANCA EXAMINADORA
À minha namorada Patrícia, pessoa com quem amo partilhar minha vida. Com você me sinto mais vivo de verdade. Obrigado por seu carinho, paciência e por sua capacidade de me incentivar mesmo nos momentos mais difíceis.
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, pelo amor incentivo e apoio incondicional.
À minha orientadora Solange, pelo suporte no pouco tempo que lhe coube, pelas suas correções e incentivos.
À minha família e amigos pelos incentivos e votos de sucesso.
E a todos que direta ou indiretamente fizeram parte da minha formação, deixo aqui o meu muito obrigado.
RESUMO
Este trabalho apresenta uma abordagem não convencional da utilização da gasolina
como combustível em motores de ignição por centelha, com a perspectiva de
esclarecer muitas dúvidas a respeito da importância da qualidade do combustível
comercializado no Brasil. Para tal foi feito um levantamento bibliográfico desde a
origem do combustível, composição, propriedades, tipos e aplicações até sua
combustão, com o intuito de aumentar o conhecimento do consumidor a respeito de
suas principais características e usos. Dessa maneira, foram recolhidas cinco
amostras de gasolina comum comercializadas em postos de combustíveis da cidade
de Fortaleza – CE, em seguida foram feitos testes em laboratório a fim de medir a
densidade e o teor de etanol presente em cada uma delas. Após os testes verificou-
se que a maioria das amostras estava dentro das especificações estabelecidas,
porém uma amostra apresentou grande alteração no teor etanol.
Palavras-chave: Gasolina. Combustível. Motores.
ABSTRACT
This paper presents an unconventional approach to the use of gasoline as fuel in
spark-ignition engines, with the view to clarify many doubts about the importance of
the quality of fuel sold in Brazil. This is why we made a literature review from the
origin of the fuel composition, properties, types and applications to its combustion in
order to increase consumer awareness about its main characteristics and uses. In
addition, we collected five samples of regular gasoline sold at gas stations in the city
of Fortaleza - CE, then were done tests in the laboratory to measure the density and
this ethanol content in each. After testing it was found that most samples were within
the established specifications, but one sample showed large changes in the ethanol
content.
Keywords: Gasoline. Fuel. Engine.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Quadro 1 Composição química de um petróleo típico......................................... 21
Quadro 2 Frações de gases abundantes contidos no ar atmosférico................. 31
Gráfico 1 Panorama geral das amostras (Massa específica a 20°C)................. 43
Gráfico 2 Panorama geral das amostras (teor de AEAC)................................... 43
Figura 1 Cartaz de promoção do motor desenvolvido por Otto......................... 35
Figura 2 Etapas de funcionamento do motor ciclo Otto..................................... 36
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Frações típicas do petróleo................................................................. 20
Tabela 2 Características dos hidrocarbonetos................................................... 21
Tabela 3 Massas atômicas (H, C, O, N e Ar)..................................................... 33
Tabela 4 Resultados das análises das amostras............................................... 41
Tabela 5 Relação Ar/Combustível das amostras............................................... 42
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
A Volume de etanol presente na amostra
a/C Relação ar/combustível
AEAC Álcool Etílico Anidro Combustível
ANP Agência Nacional do Petróleo
API American Petroleum Institute
Ar Argônio
ar ar atmosférico
B Volume da coluna inferior do sistema (etanol + água destilada)
C Elemento químico carbono
C2H6O Etanol
C8H18 Octano
CH4 Metano
CIMA Conselho Interministerial do Açúcar e do Álcool
CNTP Condições Normais de Temperatura e Pressão
CO Monóxido de carbono
CO2 Dióxido de carbono
E10 Gasolina com 10% de AEAC em volume
E27 Gasolina com 27% de AEAC em volume
EUA Estados Unidos da América
FIAT Fabbrica Italiana Automobili Torino
FISPQ Ficha de Informação de Segurança de Produto Químico
GLP Gás Liquefeito de Petróleo
H Elemento químico hidrogênio
H2O Água
H2SO4 Ácido Sulfúrico
HC Hidrocarboneto
IAD Índice Antidetonante
INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
MAPA Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
mm Massa molecular
MON Motor Octane Number
n Número de mol
N Elemento químico nitrogênio
N2 Nitrogênio
NaCl Cloreto de sódio
O Elemento químico oxigênio
O2 Oxigênio
OPEP Organização dos Países Exportadores de Petróleo
Pb(C2H5) Chumbo tetraetila
PET Politereftalato de etileno
Proálcool Programa Nacional do Álcool
QAV Querosene para Aviação
RON Research Octane Number
RPM Rotações Por Minuto
S Elemento químico enxofre
SO2 Dióxido de enxofre
V Percentual em volume de AEAC na gasolina
α Proporção volumétrica
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO…………………………………………………………………... 13
2. REFERENCIAL TEÓRICO…………………………………………………….. 15
2.1. CONHECENDO O PETRÓLEO……………………………………………….. 15
2.2. COMBUSTÍVEIS………………………………………………………………… 23
2.3. ETANOL……………………………………………………………………….. 25
2.4. GASOLINA……………………………………………………………………... 26
3. OBJETIVOS……………………………………………………………………... 37
3.1 GERAL…………………………………………………………………………… 37
3.2 ESPECÍFICOS…………………………………………………………………... 37
4. METODOLOGIA………………………………………………………………… 38
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO……………………………………………….. 41
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS………………………………..………………….. 44
REFERÊNCIAS…………………………………………………………………. 45
ANEXO………………………………………………………………………….... 47
13
1. INTRODUÇÃO A utilização da energia pelo homem tem papel fundamental no
desenvolvimento econômico e social da sociedade moderna, sem ela seria
impossível o fornecimento de muitos serviços dos quais temos nos beneficiado e a
criação de bens de consumo a partir dos recursos naturais. Ao longo dos anos foram
desenvolvidas tecnologias para transformar e aproveitar a energia da melhor forma
possível a fim de produzir trabalho.
Hoje menos de 1% do trabalho feito nos países industrializados depende
da força muscular como fonte de energia (HINRICHS; KLEINBACH, 2003).
Os combustíveis fósseis são utilizados, a milhares de anos, por vários
povos e civilizações em todo o planeta. Com a revolução industrial e o surgimento
da sociedade moderna esses combustíveis, principalmente o petróleo e o carvão
mineral, tem sido utilizados em larga escala pelo ser humano. O petróleo é de
extrema importância para a economia mundial, especialmente em aplicações nas
quais a sua substituição é difícil, tais como, transporte, agricultura e produtos
petroquímicos. A dependência de petróleo, especialmente para transporte, deixa
muitos países que não possuem esse recuso vulneráveis a um desastre econômico
de grandes proporções em caso de interrupção do fornecimento (THOMAS et al.,
2004).
A indústria do petróleo é, sem dúvida, uma das atividades produtivas mais
importantes da história mundial. Ela transformou o modo da vida da humanidade,
pois além de mobilizar enormes recursos financeiros e humanos, para sustentar a
produção de combustíveis, também produz tecnologia e outros derivados que
melhoram a qualidade de vida das pessoas. (THOMAS et al., 2004)
Todos dependem de forma direta ou indireta desses derivados, seja
quando, abastecendo o tanque de combustível dos carros, usando transportes
públicos movidos a diesel ou gás natural ou ainda quando se adquire produtos
plásticos, por exemplo. Junto dessa dependência surgem também problemas
econômicos e ambientais, relacionados ao uso desses derivados, alguns deles
serão abordados neste trabalho.
Certamente a era do petróleo será lembrada na história como um curto
intervalo de tempo, pois as reservas mundiais não durarão muitas décadas ao ritmo
atual de consumo. Atualmente cerca de 40% da energia global vem do petróleo
(HINRICHS; KLEINBACH, 2003). Esse é um dado muito preocupante por se tratar
14
de um recurso energético não renovável em curto prazo, além disso, existe a
interdependência dos países industrializados, pois a maioria não é auto-suficiente na
produção de petróleo e precisam importar boa parte desse recurso.
Antes de chegar à câmara de combustão do motor, a gasolina percorre
um longo caminho, desde o poço de petróleo até chegar ao tanque de combustível
do consumidor. Todo esse percurso é acompanhado por vários profissionais de
diversas áreas, e envolve tecnologia e equipamentos sofisticados. Na contramão do
processo de produção e combustão da gasolina estão alguns problemas que devem
ser considerados, disso surge à necessidade de se entender melhor como funciona
todo esse processo e suas etapas a fim de minimizar seus efeitos indesejados.
A gasolina, especificamente, foi escolhida para este estudo, pois
representa boa parte da demanda de combustíveis do mercado, sua má qualidade e
combustão incompleta causam poluição do ar atmosférico, danos ao motor do
veículo entre outros problemas.
15
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1. CONHECENDO O PETRÓLEO
2.1.1. Histórico
O petróleo é conhecido desde épocas remotas, há evidências que os
caçadores da Idade da Pedra uniam suas pontas de sílex às flechas com uma
substância negra betuminosa, porém é impossível saber exatamente quando o
homem utilizou o petróleo pela primeira vez. Os povos que habitavam a região dos
pântanos, na mesopotâmia, aprenderam a colocar um pouco de betume nos tijolos
para impermeabilizá-los e dessa maneira proteger suas casas contra as cheias dos
rios. Durante a Idade Antiga várias civilizações retiravam largamente o petróleo bruto
de exsudações naturais, presentes em todos os continentes, e o utilizavam em
diversos fins. Era então conhecido por vários nomes, tais como, betume, asfalto,
piche, alcatrão, resina, azeite, nafta, óleo mineral, entre outros. Acredita-se que
5.000 anos antes de Cristo os egípcios já teriam usado o petróleo para embalsamar
seus mortos e posteriormente na construção de pirâmides. Os fenícios utilizavam o
material betuminoso na construção de suas maravilhosas embarcações, enquanto
gregos e romanos faziam uso do óleo para fins bélicos. (SPE, 2015) Os primeiros registros de exploração comercial do petróleo na sociedade
moderna datam do ano de 1859, quando no estado norte-americano da Pensilvânia,
mais precisamente na cidade de Tittusville, foi perfurado um poço com
aproximadamente 21 metros de profundidade que produzia 2 m³ de óleo por dia. A
partir daí descobriu-se que a destilação do petróleo resultava em produtos que
substituíam o querosene, obtido anteriormente a partir do carvão, e o óleo de baleia.
Até então a gasolina e o diesel foram considerados subprodutos e eram
desprezados. Com o advento dos motores de combustão interna na década de
1870, o diesel e a gasolina anteriormente indesejados, ganharam espaço no
mercado e passaram a ser as melhores opções de combustíveis da época e
continuam sendo até hoje. Os fatores determinantes na utilização do petróleo como
fonte de energia foram seu baixo custo e sua abundância na natureza aliados a sua
adaptabilidade para diversos usos (THOMAS et al., 2004). Desde a segunda guerra mundial o petróleo alimentou a maior parte do
aumento do consumo global de energia. Em 1950 ele era responsável por menos de
um terço de toda energia usada no mundo e hoje essa parcela alcança quase a
16
metade do total. A grande disponibilidade de petróleo, a descoberta de novas
reservas e o aumento do consumo, gerado em boa parte pelo aumento da frota de
automóveis, foi responsável por esse crescimento (HINRICHS; KLEINBACH, 2003). Nas décadas de 1950 e 1960, com valor constante em dólares, o preço
real do petróleo diminuiu estimulando assim rapidamente sua taxa de uso.
Inicialmente nessa expansão a maior parte da produção era controlada por grandes
companhias multinacionais, porém os países produtores pressionaram por um maior
controle nas operações. Em 1960 foi formada a Organização dos Países
Exportadores de Petróleo (OPEP)1). Como os países membros da OPEP
aumentaram a sua participação no mercado de venda de petróleo no início da
década de 1970, eles tomaram o controle das mãos das companhias estrangeiras e
começaram a estabelecer seus próprios preços para as exportações. Diversos
eventos ocorridos entre as décadas de 1970 e 1980 provocaram uma série de
repentinos aumentos nos preços do petróleo (HINRICHS; KLEINBACH, 2003). Em Outubro de 1973, no início da guerra entre árabes e israelenses, os
países membros da OPEP reduziram a produção de petróleo e impuseram um
embargo de fornecimento contra alguns países ocidentais. Essa interrupção no
abastecimento fez com que o preço do petróleo no mercado mundial triplicasse. A
revolução iraniana em 1978 e 1979 interrompeu a produção de quase seis milhões
de barris de petróleo por dia no país. Apesar de outros países terem aumentado
suas produções e reduzido um pouco o impacto deste evento, o efeito cascata do
conflito iraniano foi uma redução de aproximadamente dois milhões de barris de
petróleo por dia no mercado mundial. Durante este evento o valor do barril de
petróleo dobrou (HINRICHS; KLEINBACH, 2003). Em resposta aos altos preços do petróleo o mercado mundial de energia
reduziu o consumo, estabeleceu padrões mais eficientes e desenvolveu fontes
alternativas de energia. Nos Estados Unidos, o presidente Ronald Reagan cancelou
o controle sobre o preço do petróleo em 1981. A produção doméstica do país
aumentou e a taxa de perfuração atingiu um valor recorde. O consumo mundial de
petróleo caiu em torno de 14% durante esse período (HINRICHS; KLEINBACH,
2003).
1 Os países membros da OPEP são: Argélia, Indonésia, Irã, Iraque, Kuwait, Líbia, Nigéria, Catar,
Arábia Saudita, Venezuela e Emirados Árabes Unidos.
17
Em 1986 a OPEP tentou recuperar sua participação no mercado, que se
reduzia, aumentando sua produção e diminuindo os preços. O resultado dessas
medidas foi a queda do preço do petróleo, em cerca de três vezes do valor inicial.
Em menos de um ano a Arábia Saudita triplicou sua produção diária de petróleo. A
invasão do Kuwait pelo Iraque em agosto de 1990, durante a guerra do golfo,
provocou um inesperado aumento no preço do petróleo no mercado mundial,
fazendo-o chegar ao seu valor máximo em oito anos. Em virtude de outros países,
como a Arábia Saudita, começarem a substituir a produção do Kuwait, os preços
caíram novamente. A libertação do Kuwait pelos Países Aliados em janeiro de 1991
causou outra queda nos preços do petróleo (HINRICHS; KLEINBACH, 2003). Em termos mundiais, as importações de petróleo estão aumentando,
delineando uma futura crise energética. Os preços mundiais do barril de petróleo são
muito imprevisíveis. Enquanto no ano de 1994 apresentaram o seu valor mais baixo
desde 1988, em função do excesso de oferta de petróleo no mercado, no início do
século XXI os preços atingiram o seu maior valor desde 1990 (aproximadamente 30
dólares por barril), por causa da redução na produção dos países membros da
OPEP além da maioria dos países estarem experimentando aumentos em suas
demandas por petróleo. Os altos preços da gasolina nos anos 2000 podem ter
irritado muitos motoristas, mas não parecem ter desestimulado os maus hábitos de
alto consumo do combustível nos países centrais. Nos anos que virão
provavelmente o maior crescimento na demanda será observado nos países do
Leste Europeu e na China, enquanto os maiores aumentos na oferta de petróleo
deverão vir de países como a Arábia Saudita, o Kuwait e os Emirados Árabes
Unidos (HINRICHS; KLEINBACH, 2003).
2.1.2. Processo de Formação do Petróleo
O petróleo tem origem a partir da decomposição de pequenos seres
vegetais e animais da orla marítima que foram soterrados a milhões de anos. A
matéria orgânica marinha é basicamente originada de microrganismos e algas que
formam o fitoplâncton e não pode sofrer processos de oxidação. A necessidade de
condições antioxidantes sugere um ambiente de deposição composto de sedimentos
de baixa permeabilidade e inibidor da água circulante em seu interior. A interação da
matéria orgânica com os sedimentos nas condições físico-químicas apropriadas
18
junto da ação temporal é fundamental para o início da cadeia de processos que leva
à formação do petróleo. A matéria proveniente de vegetais terrestres superiores
também pode dar origem ao petróleo, porém sua preservação torna-se mais difícil
por conta do meio oxidante onde vivem (THOMAS et al., 2004).
O tipo de hidrocarboneto gerado no processo de decomposição, óleo ou
gás, é determinado pelo tipo de matéria orgânica inicial e pela intensidade do
processo térmico atuante sobre ela. A matéria orgânica proveniente do fitoplâncton,
quando submetida a temperaturas adequadas, pode gerar hidrocarbonetos na fase
líquida. O processo atuante sobre a matéria orgânica vegetal lenhosa poderá ter
como consequência à formação de hidrocarbonetos gasosos (THOMAS et al., 2004).
O processo de geração do petróleo, como um todo, é resultado da
captação de energia solar, através da fotossíntese, e transformação da matéria
orgânica com a contribuição do fluxo de calor oriundo do interior da Terra (THOMAS
et al., 2004).
Admitindo-se um ambiente apropriado, após a incorporação da matéria
orgânica ao sedimento, ocorre o aumento de temperatura e carga sedimentar,
desencadeando o processo que passa pelos seguintes estágios evolutivos:
a) na faixa de temperatura mais baixa, até 65ºC, predomina a atividade
bacteriana que provoca a reorganização celular e transforma a matéria
orgânica em querogênio. O produto gerado nessa transformação é o metano
(CH4) bioquímico ou biogênico. Este processo é denominado Diagênese;
b) o incremento de temperatura até 165ºC é determinante na quebra das
moléculas de querogênio resultando na geração de hidrocarbonetos líquidos
e gasosos – Catagênese;
c) a continuação do processo, avançando até 210ºC, provoca a quebra das
moléculas de hidrocarbonetos líquidos e sua transformação em gás leve –
Metagênese;
Ultrapassando a fase anterior, o crescente aumento de temperatura leva a
quebra do hidrocarboneto gerado, deixando como remanescente grafite, gás
carbônico e algum resíduo de gás metano – Metamorfismo (THOMAS et al., 2004).
2.1.3. Prospecção
19
A descoberta de uma jazida de petróleo é uma tarefa que envolve um
dispendioso estudo e a análise de dados geofísicos e geológicos das bacias
sedimentares. Somente após exaustivo prognóstico do comportamento das diversas
camadas do subsolo, os geólogos e geofísicos resolvem propor a perfuração de um
poço, pois essa é a etapa que mais exige investimentos financeiros em todo o
processo de prospecção (THOMAS et al., 2004).
Um programa de prospecção visa basicamente dois objetivos: a) localizar
dentro de uma bacia sedimentar as situações geológicas que possuam condições
para a acumulação de petróleo; e b) verificar dentre essas situações qual possui
maiores chances de conter petróleo. Não se pode prever com exatidão onde existe
petróleo, e sim determinar os locais mais favoráveis, onde à probabilidade para sua
ocorrência é maior (THOMAS et al., 2004).
Todo o programa desenvolvido durante a fase de prospecção fornece
uma quantidade muito grande de informações técnicas, com um investimento
relativamente pequeno quando comparado ao custo de perfuração de um único poço
exploratório.
2.1.4. Perfuração de Poços
A perfuração de um poço de petróleo é realizada através de uma sonda.
Na perfuração rotativa, as rochas são perfuradas pela ação de rotação e peso
aplicados sobre uma broca existente na extremidade de uma coluna de perfuração,
a qual consiste basicamente de comandos (tubos de paredes espessas) e tubos de
perfuração (tubo de paredes finas). Os fragmentos da rocha são removidos
continuamente através de um fluído de perfuração ou lama. Esse fluído é injetado
por bombas para o interior da coluna de perfuração através da cabeça de injeção
(swivel) e retorna à superfície através do espaço anular formado pelas paredes do
poço e a coluna. Ao atingir determinada profundidade a coluna de perfuração é
retirada do poço e outra coluna revestida de aço, com diâmetro inferior ao da broca,
é inserida no poço. O espaço existente entre os tubos do revestimento e as paredes
do poço é cimentado para isolar as rochas atravessadas, permitindo assim o avanço
da perfuração com maior segurança. Após a operação de cimentação a coluna de
perfuração é novamente colocada no poço, tendo em sua extremidade uma nova
broca de diâmetro menor que o do revestimento para a continuação da perfuração.
20
Podemos concluir que o poço é perfurado em diversas fases, caracterizadas por
diversas brocas de medidas e tamanhos diferentes (THOMAS et al., 2004).
2.1.5. Constituição do Petróleo
A origem da palavra petróleo vem do latim, o termo é resultado da fusão
da palavra petra (pedra) e oleum (óleo). O petróleo no estado líquido, como o próprio
nome sugere, consiste em uma substância oleosa, de viscosidade elevada,
inflamável, menos denso que a água, com cheiro característico e cor variando entre
o negro e o castanho-claro (THOMAS et al., 2004).
O petróleo é constituído, em sua maior parte, por uma mistura de
compostos orgânicos (hidrocarbonetos). Quando a mistura contém um maior
percentual de moléculas pequenas seu estado físico é gasoso e quando a mistura
contém moléculas de maior cadeia carbônica seu estado físico é líquido, nas
condições normais de temperatura e pressão (CNTP) 2 (THOMAS et al., 2004).
A quantidade dos compostos químicos presentes no petróleo é tão grande
que seria praticamente impossível separá-los em componentes puros ou misturas de
composição conhecida, pois suas temperaturas de ebulição estão bem próximas.
Normalmente o petróleo é separado em frações de acordo com a faixa de ebulição
dos compostos. A Tabela 01 mostra as características das frações típicas obtidas a
partir do petróleo (THOMAS et al., 2004).
Tabela 01 – Frações típicas do petróleo.
Fração Temperatura de ebulição (ºC)
Composição aproximada Usos
Gás residual - C1 - C2 gás combustível
Gás liquefeito de petróleo - GLP até 40 C3 - C4
gás combustível engarrafado, uso
doméstico e industrial.
Gasolina 40 - 175 C5 - C10 combustível de
automóveis, solvente.
Querosene 175 - 235 C11 - C12 iluminação, combustível
de aviões. Gasóleo leve 235 - 305 C13 - C17 diesel, fornos.
Gasóleo pesado 305 - 400 C18 - C25 combustível, matéria-prima p/ lubrificantes.
Lubrificantes 400 - 510 C26 - C38 óleos lubrificantes. Resíduo Acima de 510 C38 + asfalto, piche.
Fonte: Fundamentos de Engenharia de Petróleo, 2ª edição, 2004.
2 As CNTP referem-se à temperatura de 273,15 K (0 ºC) e a pressão de 10325 Pa (1 atm).
21
O alto percentual de carbono e hidrogênio presente no petróleo indica que
seus principais constituintes são os hidrocarbonetos. Outros elementos químicos são
considerados impurezas e aparecem em forma de compostos orgânicos, sendo os
mais abundantes em ordem decrescente o enxofre, o nitrogênio e o oxigênio. Metais
também podem ocorrer como sais de ácidos orgânicos, que são facilmente
removidos através do processo de dessalgação, e em complexos organometálicos
que tendem a se concentrar nas frações mais pesadas da mistura (THOMAS et al.,
2004).
Hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados exclusivamente por
átomos de carbono e hidrogênio. São classificados de acordo com sua estrutura em
saturados, insaturados e aromáticos. Os hidrocarbonetos saturados, também
denominados alcanos ou parafinas, são aqueles que apresentam apenas ligações
simples entre seus átomos de carbono, podem ter cadeias lineares (alcanos),
ramificadas (isoalcanos) ou cíclicas (naftênicos). Os compostos naftênicos possuem
estabilidade maior que as parafinas de cadeia linear e inferior às parafinas muito
ramificadas. Os hidrocarbonetos insaturados, conhecidos como olefinas, são
aqueles que possuem pelo menos uma dupla ou tripla ligação carbono-carbono e
por isso são muito reativos. Ao contrário das olefinas os hidrocarbonetos que
possuem anel benzênico, os chamados aromáticos devido ao seu odor pronunciado,
são consideravelmente estáveis graças as suas duplas e simples ligações
alternadas em anéis com seis átomos de carbono. A Tabela 02 apresenta as
principais características dos hidrocarbonetos encontrados no petróleo (THOMAS et
al., 2004).
Tabela 02 – Características dos hidrocarbonetos.
Parafinas lineares
(alcanos)
Parafinas ramificadas (isoalcanos)
Parafinas cíclicas
(naftênicos)
Olefinas (alcenos) Aromáticos
Densidade baixa baixa média baixa alta Resistência à
oxidação boa boa boa má má
Estabilidade média-baixa média-alta média baixa alta Gasolina ruim boa média boa muito boa Diesel bom médio média média ruim
Lubrificantes ótimo bom média média ruim Fonte: Fundamentos de Engenharia de Petróleo, 2ª edição, 2004.
2.1.6. Composição do Petróleo
22
O American Petroleum Institute (API), órgão responsável por classificar e
definir padrões de qualidade dos produtos de petróleo realizou analises em vários
tipos de petróleos com diferentes origens e chegaram às seguintes conclusões:
(THOMAS et al., 2004).
a) Todos os petróleos contêm substancialmente os mesmos hidrocarbonetos,
em diferentes quantidades.
b) A quantidade relativa de cada grupo de hidrocarbonetos presente varia muito
de petróleo para petróleo, como conseqüência, segundo estas quantidades,
diferentes serão as características dos tipos de petróleo.
c) A quantidade relativa dos compostos individuais dentro de cada grupo de
hidrocarbonetos, no entanto, é aproximadamente da mesma ordem de
grandeza para diferentes petróleos.
Os principais grupos de componentes do petróleo são os hidrocarbonetos
saturados, os hidrocarbonetos aromáticos, as resinas e os asfaltenos. Os
hidrocarbonetos saturados juntos representam o maior grupo, formado por parafinas
normais (n-parafinas), isoalcanos (isoparafinas) e cicloalcanos (naftênicos). No
petróleo são encontradas parafinas, normais e ramificadas, que possuem até 45
átomos de carbono. Usualmente as parafinas normais constituem cerca de 15 a 20%
do petróleo, podendo variar entre limites de amplitude maior (3 a 35%). Os
compostos aromáticos compreendem não só os aromáticos propriamente ditos, mas
também os naftenoaromáticos e os benzotiofenóis, bem como seus derivados,
contendo heterocilcos com enxofre. O Quadro 1 apresenta a composição química de
um petróleo típico (THOMAS et al., 2004).
Quadro 1 – Composição química de um petróleo típico
Parafinas lineares 14% Parafinas ramificadas 16% Parafinas cíclicas (naftênicas) 30% Aromáticos 30% Resinas e asfaltenos 10%
Fonte: Fundamentos de Engenharia de Petróleo, 2ª edição, 2004.
2.1.7. Classificação do Petróleo
23
A classificação do petróleo, de acordo com seus constituintes, interessa
aos geoquímicos e refinadores. Os geoquímicos caracterizam o óleo a fim de
relacioná-lo à rocha mãe e medir seu grau de degradação, já os refinadores buscam
saber a quantidade das diversas frações a serem obtidas, sua composição e
propriedades físicas (THOMAS et al., 2004).
A classe de óleos parafínicos é excelente na produção de querosene de
aviação (QAV), diesel, óleos lubrificantes e parafinas. A classe naftênica é capaz de
produzir quantidades significativas de gasolina, nafta petroquímica, QAV e
lubrificantes, enquanto os óleos aromáticos são mais indicados para produzir
gasolina, solventes e asfalto (THOMAS et al., 2004).
2.2. COMBUSTÍVEIS
2.2.1. Visão Geral Os combustíveis são substâncias que ao entrar em contato com um
agente oxidante, normalmente o oxigênio, sofrem uma reação química que libera
energia térmica na forma de calor. Embora muitas substâncias apresentem essa
característica, apenas algumas podem ser consideradas combustíveis com
importância comercial e industrial. Uma substância deve ser abundante na natureza
e economicamente viável para ser utilizada como combustível (WYLEN; SONNTAG;
BORGNAKKE, 2009).
Os principais elementos químicos presentes na composição da maioria
dos combustíveis são o carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N) e
enxofre (S). Embora o enxofre seja um elemento combustível, sua presença é
indesejada, pois forma substâncias tóxicas e corrosivas. O nitrogênio forma óxidos
altamente poluentes do ar atmosférico, já o oxigênio aumenta a resistência à
compressão do combustível e melhora sua qualidade (HILSDORF et al., 2009).
Os combustíveis podem ser classificados em três categorias: carvão
(sólido), hidrocarbonetos líquidos e hidrocarbonetos gasosos. O carvão, assim como
o petróleo, é formado por restos de depósitos de vegetação das eras geológicas
passadas que foram submetidos à ação de agentes bioquímicos, alta pressão,
elevadas temperaturas e imersão. As características do carvão variam
consideravelmente de acordo com sua localização. É interessante saber que podem
24
ocorrer variações de composição entre carvões de uma mesma mina (HILSDORF et
al., 2009).
A maioria dos combustíveis compostos por carbono e hidrogênio, líquidos
e gasosos, é constituída de uma mistura de vários hidrocarbonetos diferentes. A
gasolina, por exemplo, é constituída por uma mistura de cerca de 40
hidrocarbonetos diferentes e com traços de muitos outros. A maior parte dos
combustíveis líquidos, constituídos por hidrocarbonetos, são misturas obtidas da
destilação ou destilação fracionada do petróleo. Uma coluna de destilação
fracionada de petróleo é utilizada para separar o petróleo em seus vários
constituintes. O óleo cru é gaseificado e entra próximo ao fundo da coluna de
destilação. As frações pesadas possuem ponto de ebulição maior e condensam na
parte de baixo da coluna, enquanto as frações mais leves condensam a
temperaturas mais baixas na parte superior da coluna. A partir de um determinado
tipo de petróleo, podemos produzir gasolina, querosene, gasolina de aviação, óleo
diesel, óleo lubrificante entre outros (THOMAS et al., 2004).
2.2.2. Propriedades dos Combustíveis
Ao contrário do que se pensa o conhecimento das propriedades e
composição de um combustível não interessa apenas no que diz respeito ao seu
processo de combustão. As características do combustível repercutem diretamente
no manuseio, armazenamento, transporte e nos projetos de tubulações, bombas e
sistemas de alimentação.
2.2.2.1. Octanagem
Uma das propriedades mais importantes inerente ao combustível, no caso
para a gasolina, é a octanagem. Ela representa a resistência que o combustível
possui à compressão sem se auto-inflamar. À medida que o pistão do motor sobe o
volume no interior do cilindro diminui, logo, a mistura de ar e combustível, lá
presente, sofre um aumento de pressão e temperatura, correndo o risco de detonar
antes que a frente de chama da vela de ignição se propague e consiga varrer toda
essa mistura por completo. Esse fenômeno é chamado de auto-ignição ou
detonação. Ele provoca um aumento brusco de pressão no interior do cilindro com a
consequente propagação de ondas de choque provocando um ruído característico
25
popularmente conhecido como “batida de pino”. A detonação cria vibrações
anormais no cilindro que podem aumentar a temperatura do motor e provocar perda
de potência além de causar sérios danos aos pistões e anéis de segmento
(PETROBRAS DISTRIBUIDORA, 2015).
A octanagem é determinada pelos métodos MON, RON e IAD (ANP,
07/2005). O método MON (Motor Octane Number) avalia à resistência à detonação
da gasolina em situações as quais o motor está submetido a elevadas rotações e em
plena carga. O método RON (Research Octane Number) avalia à resistência à
detonação em situações que motor está carregado, porém em baixa rotação (até
3000 RPM). O IAD (Índice Antidetonante) representa a média aritmética dos dois
métodos anteriores. Em testes realizados em laboratório observou-se que o iso-
octano (2,2,4-trimetil pentano) é bastante resistente à compressão, logo foi atribuído
a ele o índice de octanas igual a cem. Ao n-heptano, que é um hidrocarboneto pouco
resistente à compressão, atribuiu-se o índice de octanas igual a zero. Dessa forma
criou-se uma escala de octanagem que fornece um sistema de referência para
avaliar à resistência à detonação da gasolina. Uma gasolina que apresente um
índice de octanagem igual a 80, por exemplo, se comporta como uma mistura de
80% de iso-octano e 20% de n-heptano. Isso não significa que esse combustível
possua efetivamente essas quantidades dos hidrocarbonetos citados anteriormente,
e sim que tem a mesma resistência a compressão que aquela mistura
(PETROBRAS DISTRIBUIDORA, 2015).
Existem algumas gasolinas especiais que possuem um índice de
octanagem superior a 100, podendo chegar a 120. Isso significa que essa gasolina
possui octanagem 20% superior ao iso-octano puro. No Brasil o método utilizado
para medição de octanagem é o IAD = (MON+RON)/2. Para uma mesma gasolina o
valor RON é tipicamente superior ao MON em até 10 octanas. Alguns países adotam
o método MON e outros RON ou IAD, portanto ao se comparar a octanagem de
gasolinas de países diferentes é importante saber qual o método utilizado
(PETROBRAS DISTRIBUIDORA, 2015).
2.3. ETANOL
O etanol é um combustível produzido a partir de matéria vegetal sendo
assim renovável em curto prazo, ao contrário da gasolina que é separada
26
diretamente do petróleo que leva milhões de anos para se formar. Nos Estados
Unidos o etanol é produzido a partir do processo de fermentação do milho, já no
Brasil o combustível é feito utilizando cana de açúcar como matéria prima. O etanol
pode se misturar a outros compostos apolares como a gasolina e também a
compostos polares como a água, devido a sua estrutura molecular.
O início da utilização de etanol como combustível em automóveis no
Brasil ocorreu na década de 70 devido a necessidade de reduzir a importação de
petróleo no país. Em 1975 foi criado, pelo governo, o programa Proálcool que
incentivava a produção de veículos movidos a etanol e o cultivo de cana de açúcar
para produzir o bicombustível. Em 1979 foi lançado o FIAT 147, primeiro carro
produzido no Brasil movido 100% a álcool (ROPPA, 2005).
O álcool etílico hidratado usado como combustível em alguns veículos no
Brasil atualmente possui 6,2 – 7,4% de água em sua composição (PETROBRAS
DISTRIBUIDORA, 2014a).
O álcool combustível puro ou misturado à gasolina, conhecido como
“gasool” (em inglês: gasohol ou em espanhol: alconafta) é usado em motores de
combustão interna. A proporção é indicada pela letra E maiúscula seguida do
percentual de etanol presente na mistura, por exemplo, E10 representa uma solução
composta de 10% de etanol anidro e 90% de gasolina. (ACE, 2015).
2.4. GASOLINA
2.4.1. Histórico Até 1912 toda a gasolina produzida era obtida por processos de
destilação do petróleo bruto ou por condensação dos hidrocarbonetos presentes no
gás natural. Essa gasolina foi denominada “straight-run” (SPEIGHT, 1999). Nesse
mesmo ano William M. Burton descobriu que frações mais pesadas de petróleo
poderiam ser aquecidas sob pressão, dando origem a moléculas menores de
tamanho adequado para a produção de gasolina. Para denominar esse processo
surgiu à palavra “craqueamento” derivada da palavra inglesa craking que significa
quebra ou rompimento (THOMAS et al., 2004).
2.4.2. Composição
27
A gasolina produzida no Brasil se trata basicamente de uma mistura de
hidrocarbonetos de 4 a 12 átomos de carbono (PETROBRÁS DISTRIBUIDORA,
2014). Os hidrocarbonetos presentes na gasolina podem ser divididos em três
classes de acordo com sua estrutura molecular:
- Parafinas: Hidrocarbonetos saturados. Podem ser normais (alcanos), ramificadas
(isoalcanos) ou cíclicos (naftênicos). Parafinas não ramificadas possuem baixa
octanagem, piorando à medida que cadeia carbônica aumenta. Já as ramificadas
apresentam octanagem pouco maior que as normais, aumentando conforme o grau
de ramificação aumenta (THOMAS et al., 2004).
- Olefinas: Hidrocarbonetos com dupla ligação carbono-carbono. As olefinas são
mais resistentes a compressão que as parafinas, porém são mais reativas. Altos
teores de olefinas conferem uma alta instabilidade à gasolina, pois possuem
tendência de reagirem entre si e com outros hidrocarbonetos na presença de
oxigênio, luz ou calor gerando polímeros (goma) (SOUZA, 2004).
- Aromáticos: Possuem anel benzênico em sua estrutura molecular. Esses
compostos dão uma melhor octanagem à gasolina, por outro lado possuem
tendência de produzir mais fumaça e depósitos de carvão durante a combustão no
motor em comparação aos compostos saturados e olefínicos (THOMAS et al., 2004).
Todos os tipos de gasolina comercializados nos postos recebem, por
força de lei federal, a adição de etanol anidro, cujo percentual atende à legislação
vigente. O que poucos sabem é que a gasolina também recebe uma pequena dose
(menos de 1%) de benzeno. O benzeno atua com composto antidetonante na
gasolina aumentando sua octanagem. Anteriormente o tetraetilchumbo ou chumbo
tetraetila Pb(C2H5)4 era utilizado para aumentar a octanagem da gasolina automotiva
sendo muito eficiente, porém devido a sua alta toxicidade e seus resíduos poluentes
seu uso foi abandonado. Atualmente ele é utilizado apenas na gasolina de aviação a
qual necessita alta octanagem. Com a tecnologia atual, somente é possível atingir
um índice de octanagem maior que 100 com viabilidade econômica, através da
adição do chumbo tetraetila. Apesar de ser menos eficiente que seu concorrente o
benzeno possui a vantagem de ser menos poluente e menos tóxico que o
tetraetilchumbo (HOMA, 1997).
A gasolina, por se tratar de um derivado do petróleo, pode reagir com
outros materiais de composição similar causando acidentes, por exemplo, uma
garrafa PET (politereftalato de etileno) contendo gasolina corre o risco de dissolver-
28
se e até furar causando vazamento do combustível. Atualmente a legislação
brasileira proíbe a venda de combustíveis em garrafas PET (ANP, 2011).
2.4.3. Adição de etanol à gasolina
“A adição de etanol anidro é obrigatória em toda a gasolina automotiva comercializada no Brasil, a qual deve ser realizada exclusivamente pelos distribuidores de combustíveis ou outros agentes previamente autorizados pela ANP” (Agencia Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) (PETROBRAS DISTRIBUIDORA, Manual Técnico Gasolina S-50, 2014, versão 1.1, p. 6).
Uma questão que deve ser considerada é o efeito da adição de etanol
anidro à gasolina. O álcool etílico anidro, até certo percentual, funciona como
composto antidetonante na gasolina melhorando sua resistência à compressão sem
prejudicar o funcionamento e o consumo do motor. A maioria dos países
desenvolvidos utiliza uma mistura de 5 – 15%. O Brasil é o único país do mundo que
utiliza um teor de álcool acima 25% na gasolina. Estudos indicam que o teor ideal de
etanol anidro adicionado à gasolina deve ser em torno de 15%. O problema é que no
Brasil essa adição é determinada de maneira abusiva pelo MAPA (Ministério da
Agricultura, Pecuária e Abastecimento) levando em conta apenas a disponibilidade
do produto no mercado. Isso favorece apenas os produtores de etanol, o consumidor
ao adquirir gasolina é imediatamente forçado a comprar o álcool embutido na
mistura. Atualmente o teor de etanol anidro na gasolina gira em torno de 27%
representando mais de ¼ do total, ou seja, ao abastecer com 10 litros de gasolina o
consumidor está comprando 7.3 litros de gasolina e 2.7 litros de etanol. No caso dos
veículos que funcionam tanto com etanol como com gasolina ou com a mistura de
ambos, conhecidos popularmente como “flex”, o efeito dessa adição é apenas o
aumento do consumo de combustível. Nos veículos movidos somente à gasolina os
efeitos podem ser bem piores, pois o motor e os sistemas auxiliares não estão
preparados para receber todo esse “álcool extra” presente na gasolina podendo
ocasionar perca de potência, corrosão, dificuldades na partida a frio,
superaquecimento e detonação. Os motores carburados, em particular, sofrem ainda
mais com esse problema, pois o etanol possui caráter ácido, e reage com a liga
metálica que compõe o carburador causando sua corrosão. Além do fator político é
preciso considerar os prejuízos financeiros que podem ser causados em motores
29
que funcionam exclusivamente à gasolina antes de decidir o percentual de álcool
adicionado a esse combustível.
2.4.4. Teor de enxofre na gasolina O enxofre é um elemento que ocorre naturalmente no petróleo e
consequentemente está presente em todos os combustíveis derivados do petróleo
em pequenas quantidades. O dióxido de enxofre (SO2) liberado na queima de
combustíveis fósseis é lançado na atmosfera onde ocorrem numerosas reações
aquosas que oxidam o enxofre (IV) para o estado (VI) por fim levando a formação de
ácido sulfúrico (H2SO4). O ácido sulfúrico é um dos ácidos mais fortes conhecidos e,
portanto principal causador da chuva ácida (SEINFELD; PANDIS, 1998).
Desde o dia 1° de janeiro de 2014 vigora a lei que reduz a concentração
de enxofre na gasolina, sendo de no máximo 30 a 50 ppm para a gasolina de alta
octanagem e de 50 ppm para a gasolina comum e aditivada. Anteriormente a
gasolina de alta octanagem possuía 50 ppm de enxofre e as demais tinha um
máximo de 800 ppm de enxofre em sua composição. Essa medida foi altamente
benéfica ao meio ambiente, pois reduziu 16 vezes a quantidade de enxofre presente
na gasolina (PETROBRAS DISTRIBUIDORA, 2014b).
2.4.5. Classificação da Gasolina
É possível classificar a gasolina de acordo com a presença ou ausência
de etanol anidro na mistura da seguinte forma:
- Gasolina do tipo “A”, ou seja, a que é isenta de etanol e que é produzida nas
refinarias e manuseada exclusivamente pelas distribuidoras de combustível,
apresenta-se mais incolor e menos amarelada (PETROBRÁS DISTRIBUIDORA,
2015).
- Gasolina do tipo “C”, ou seja, a que contem etanol, e que é disponibilizada nos
postos de combustíveis. Pode ou não conter aditivos e corantes. (PETROBRÁS
DISTRIBUIDORA, 2015).
2.4.6. Tipos de Gasolina No Brasil existem basicamente três tipos de gasolina, são elas, Comum,
Aditivada e de Alta Octanagem.
30
Gasolina Comum: É a gasolina mais consumida em todo país, isenta de aditivos e
composta basicamente de uma mistura de gasolina (hidrocarbonetos), etanol anidro
e benzeno. É recomenda para qualquer veículo movido a gasolina que não requeira
propriedades superiores, como dispersão de depósitos ou alta octanagem
(PETROBRÁS DISTRIBUIDORA, 2015).
Características Básicas
- Índice Antidetonante (IAD) = 87
- Teor de enxofre: 50 ppm
- Coloração: Não recebe corante, possuindo coloração levemente alaranjada devido
ao corante cor laranja adicionado ao etanol anidro (PETROBRÁS DISTRIBUIDORA,
2015).
Gasolina Aditivada: Nada mais é que a gasolina comum acrescida de um “pacote”
de aditivos que incluem detergentes e dispersantes, estes têm a função de manter o
sistema de alimentação e injeção de combustível limpo e livre de obstruções. Além
disso, algumas distribuidoras também adicionam compostos redutores de atrito que
prometem redução do desgaste das peças móveis em contato com o combustível e
menor consumo. Pode ser utilizada em qualquer veículo movido a gasolina que não
requeira alta octanagem. É especialmente recomendada para veículos equipadas
com injeção eletrônica de combustível (PETROBRAS DISTRIBUIDORA, 2015).
Características Básicas
- Índice Antidetonante (IAD) = 87
- Teor de enxofre: 50 ppm
- Coloração: geralmente possuem coloração esverdeada para facilitar sua
identificação (PETROBRAS DISTRIBUIDORA, 2015).
Gasolina de Alta Octanagem: possui menor quantidade de hidrocarbonetos
olefínicos e maior quantidade de compostos aromáticos que a gasolina comum
garantindo uma maior octanagem a esse tipo de gasolina. Também pode possuir
menor teor de enxofre que as demais o que a faz ser menos poluente. Assim como a
gasolina aditivada ela contém detergentes e dispersantes que mantêm limpo o
sistema de combustão, evitando formação de depósitos no motor. Sua fórmula de
alta estabilidade resulta em menor degradação, mantendo inalteradas suas
31
propriedades por muito mais tempo. Pode ser utilizada em qualquer veículo movido
a gasolina, especialmente os equipados com injeção eletrônica, sendo recomendada
para veículos que possuem motores de alto desempenho (taxa de compressão a
partir de 10:1) e ou que requeiram combustível com alta octanagem (PETROBRAS
DISTRIBUIDORA, 2015).
Características Básicas:
- Índice Antidetonante (IAD) = 91 a 95
- Teor de enxofre: 30 a 50 ppm
- Coloração: Não recebe corante, possuindo coloração levemente alaranjada devido
ao corante cor laranja adicionado ao etanol anidro. (PETROBRAS DISTRIBUIDORA,
2015).
2.4.7. Combustão da Gasolina O processo de combustão nada mais é que uma reação de óxido-redução
exotérmica entre os constituintes do combustível que são oxidáveis e o comburente.
Essa reação não é espontânea, logo para que ela ocorra é necessário o
fornecimento de uma pequena quantidade de energia denominada “energia de
ativação”. No caso da gasolina a combustão ocorre na fase gasosa, o combustível
líquido é previamente evaporado e a reação se efetua entre o vapor do líquido e o
comburente intimamente misturado. O combustível atua como agente redutor, e o
comburente faz a função de agente oxidante. Devido sua abundância na natureza, o
oxigênio presente no ar atmosférico é normalmente usado como comburente nas
reações de combustão, porém o ar possui em sua composição outros gases que
devem ser considerados nos cálculos estequiométricos. Na atmosfera estão
presentes vários gases nobres, dióxido de carbono, hidrogênio, oxigênio e
nitrogênio. Para simplificar os cálculos deve-se considerar apenas as frações de
gases mais abundantes contidos no ar, nesse estudo será usada a seguinte
composição em volume, Quadro 02.
Quadro 2 – Frações de gases abundantes contidos no ar atmosférico.
Nitrogênio (N2) 78%
Oxigênio (O2) 21%
Argônio (Ar) 1%
Fonte: WYLLEN, 2009.
32
“É importante ressaltar que algumas reações químicas, entre o oxigênio e o nitrogênio, ocorrem nas câmaras dos motores de combustão interna (devido às altas temperaturas de reação). Isso provoca a poluição do ar com os óxidos de nitrogênio que estão presentes nos gases de escapamento dos motores”. (WYLEN, Fundamentos da Termodinâmica, 2009, p.461)
2.4.8. Tipos de Combustão Podemos classificar a combustão de acordo com a proporção de oxigênio
e combustível das seguintes formas:
Combustão Incompleta: Ocorre quando há excesso de combustível. Nesse caso o
oxigênio não é suficiente para oxidar completamente todo o carbono presente no
combustível produzindo hidrocarbonetos (HC) e monóxido de carbono (CO) em
maior quantidade (WYLEN; SONNTAG; BORGNAKKE, 2009).
Combustão Teoricamente Completa: Se realiza quando as quantidades de
combustível e oxigênio são exatamente iguais as estequiométricas, porém a
combustão completa ainda não é totalmente alcançada nesse caso, podendo haver
traços de monóxido de carbono e hidrocarbonetos nos produtos (WYLEN;
SONNTAG; BORGNAKKE, 2009).
Combustão Completa: Ocorre quando há oxigênio em excesso, garantindo dessa
forma que todo o combustível seja oxidado a dióxido de carbono (CO2) e água
(H2O). Do ponto de vista ambiental essa seria a forma menos poluente de se
queimar combustíveis, pois o monóxido de carbono além de tóxico é o principal
causador do efeito estufa. Nos motores de combustão interna o ideal é que a
combustão seja levemente incompleta ou a mais próxima possível da teoricamente
completa, pois o excesso de oxigênio provoca um aumento de temperatura no
momento da queima aumentando o risco de detonação (HILSDORF et al., 2009).
2.4.9. Relação ar/Combustível (a/C) Para consegui calcular a proporção de ar/combustível teórica é
necessário escrever a equação de combustão, nesse caso, da gasolina. Como foi
dito anteriormente a gasolina é basicamente uma mistura de hidrocarbonetos de 4 a
12 átomos de carbono.
Para uma análise mais precisa, convencionalmente usa-se o iso-octano
que é a molécula predominante na gasolina (HEYWOOD, 1988).
33
O etanol presente no combustível também será considerado. Geralmente
o percentual de argônio presente no ar atmosférico é somado ao de nitrogênio e é
feita uma pequena correção na massa molar. Nesse estudo será utilizada a
composição do ar atmosférico citada anteriormente no Quadro 2. Nitrogênio (78%),
Oxigênio (21%) e Argônio (1%), logo para cada 21/21 mol de oxigênio têm-se, 78/21
mol de nitrogênio e 1/21 mol de argônio. Pode-se escrever a equação balanceada
de combustão da gasolina considerando 100% de iso-octano da seguinte forma:
Equação I.
𝐶𝐶8𝐻𝐻18(𝑙𝑙) + 252 𝑂𝑂2(𝑔𝑔) + 25
2 𝑁𝑁2(𝑔𝑔) + 252 𝐴𝐴𝐴𝐴(𝑔𝑔) → 8𝐶𝐶𝑂𝑂2(𝑔𝑔) + 9𝐻𝐻2𝑂𝑂(𝑙𝑙) + 25
2 𝑁𝑁2(𝑔𝑔) + 252 𝐴𝐴𝐴𝐴(𝑔𝑔)
A partir dessa equação calcula-se a massa teórica de ar necessária para
oxidar toda a gasolina.
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑀𝑀𝐴𝐴 (𝐼𝐼) = (𝑛𝑛𝑂𝑂2. ∝ 𝑂𝑂2. 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑂𝑂2) + (𝑛𝑛𝑁𝑁2. ∝ 𝑁𝑁2. 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑁𝑁2) + (𝑛𝑛𝐴𝐴𝐴𝐴. ∝ 𝐴𝐴𝐴𝐴. 𝑚𝑚𝑚𝑚𝐴𝐴𝐴𝐴) Legenda: n - numero de mol α - proporção volumétrica mm - massa molecular
Tabela 3 – Massas atômicas (H, C, O, N e Ar)
Fonte: Tabela Periódica IUPAC, 2013
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑀𝑀𝐴𝐴 (𝐼𝐼) = �252
×2121
× 32� + �252
×7821
× 28,02� + �252
×1
21× 39,95�
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑀𝑀𝐴𝐴 (𝐼𝐼) = 36218,875
21
Após calcular a massa teórica de ar calcula-se a massa de gasolina na
equação, então se encontra a relação ar/combustível.
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 (𝐶𝐶8𝐻𝐻18) = 𝑛𝑛(𝐶𝐶8𝐻𝐻18). 𝑚𝑚𝑚𝑚(𝐶𝐶8𝐻𝐻18)
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 (𝐶𝐶8𝐻𝐻18) = 1 × 114,224 = 114,224
𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴 𝑴𝑴𝒂𝒂 (𝑰𝑰)𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴 (𝑪𝑪𝟖𝟖𝑯𝑯𝟏𝟏𝟖𝟖) =
36218 ,87521
114,224=
36218,87521
×1
114,224=
36218,8752394
≅ 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎
Elemento Massa Atômica H 1,008 C 12,01 O 16,00 N 14,01 Ar 39,95
34
Para a combustão do etanol anidro pode-se escrever a seguinte equação
perfeitamente balanceada:
Equação II.
𝐶𝐶2𝐻𝐻6𝑂𝑂(𝑙𝑙) + 3𝑂𝑂2(𝑔𝑔) + 3𝑁𝑁2(𝑔𝑔) + 3𝐴𝐴𝐴𝐴(𝑔𝑔) → 2𝐶𝐶𝑂𝑂2(𝑔𝑔) + 3𝐻𝐻2𝑂𝑂(𝑙𝑙) + 3𝑁𝑁2(𝑔𝑔) + 3𝐴𝐴𝐴𝐴(𝑔𝑔)
A partir dessa equação calcula-se a massa teórica de ar necessária para
oxidar todo o etanol.
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑀𝑀𝐴𝐴 (𝐼𝐼𝐼𝐼) = (𝑛𝑛𝑂𝑂2. ∝ 𝑂𝑂2. 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑂𝑂2) + (𝑛𝑛𝑁𝑁2. ∝ 𝑁𝑁2. 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑁𝑁2) + (𝑛𝑛𝐴𝐴𝐴𝐴. ∝ 𝐴𝐴𝐴𝐴. 𝑚𝑚𝑚𝑚𝐴𝐴𝐴𝐴)
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑀𝑀𝐴𝐴 (𝐼𝐼𝐼𝐼) = �3 ×2121
× 32� + �3 ×7821
× 28,02� + �3 ×1
21× 39,95�
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝑀𝑀𝐴𝐴 (𝐼𝐼𝐼𝐼) = 8688
21
Após calcular a massa teórica de ar calcula-se a massa de etanol na
equação, então se encontra a relação ar/combustível.
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 (𝐶𝐶2𝐻𝐻6𝑂𝑂) = 𝑛𝑛(𝐶𝐶2𝐻𝐻6𝑂𝑂). 𝑚𝑚𝑚𝑚(𝐶𝐶2𝐻𝐻6𝑂𝑂)
𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 (𝐶𝐶2𝐻𝐻6𝑂𝑂) = 1 × 46,068 = 46,068
𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴 𝑴𝑴𝒂𝒂 (𝑰𝑰𝑰𝑰)𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴 (𝑪𝑪𝟐𝟐𝑯𝑯𝟔𝟔𝑶𝑶)
=8692,53
2146,068
=8692,53
21×
146,068
=8692,53967,428
≅ 𝟖𝟖, 𝟎𝟎𝟖𝟖𝟏𝟏
Cada substância contribui com a relação ar/combustível de acordo com
sua proporção em volume na mistura. Dessa forma é possível projetar sistemas de
alimentação de combustível para veículos de combustível duplo, ou seja, que
funcionam com gasolina pura, etanol puro ou com a mistura de ambos em qualquer
proporção. Para encontrar a relação ar/combustível da mistura de AEAC e gasolina
devemos multiplicar suas relações ar/combustível individuais por seus respectivos
percentuais em volume e em seguida somar os resultados. Com as relações da
gasolina pura e do etanol anidro calculadas, podemos estabelecer a seguinte
expressão matemática para calcular a relação ar/combustível da mistura. 𝑴𝑴𝒂𝒂
𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑴𝑴𝑪𝑪í𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗(𝑪𝑪𝟖𝟖𝑯𝑯𝟏𝟏𝟖𝟖 + 𝑪𝑪𝟐𝟐𝑯𝑯𝟔𝟔𝑶𝑶)= 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟏𝟏𝟎𝟎. (% 𝐶𝐶8𝐻𝐻18) + 𝟖𝟖, 𝟎𝟎𝟎𝟎. (% 𝐶𝐶2𝐻𝐻6𝑂𝑂)
Supondo uma amostra contendo 25% de AEAC (Álcool Etílico Anidro
Combustível) e 75% de gasolina podemos concluir através da fórmula acima que a
relação ar/combustível dessa amostra é:
35
𝑀𝑀𝐴𝐴 (𝑚𝑚𝑚𝑚𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚𝐴𝐴𝑀𝑀)𝐶𝐶𝐶𝐶𝑚𝑚𝐶𝐶𝑚𝑚𝑀𝑀𝑚𝑚í𝑣𝑣𝑣𝑣𝑙𝑙(𝑚𝑚𝑚𝑚𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚𝐴𝐴𝑀𝑀)
= 15,10. (0,75) + 8,99. (0,25) = 13,57
2.4.10. Ciclo de Otto
O Ciclo de Otto é um ciclo termodinâmico que descreve o funcionamento
de motores de combustão interna com ignição por centelha (motores quatro
tempos). Foi definido pelo engenheiro francês Alphonse Beau de Rochas e
patenteado em 1862. Beau de Rochas nunca obteve sucesso na aplicação de suas
teorias. Em 1861 o engenheiro alemão Nikolaus August Otto desenvolveu
independentemente seu primeiro motor, baseado no mesmo ciclo de Beau de
Rochas. Ao contrário do seu concorrente, Otto não só conseguiu construir seu motor
como também o aperfeiçoou e foi premiado com uma medalha de ouro na exposição
de Paris em 1867. Seu novo motor ficou conhecido como “Otto Silencioso” (NOA
UFPB, 2015).
Figura 1 – Cartaz de divulgação do motor desenvolvido por Otto.
Fonte: Site: <http://www.suggestkeyword.com/b3R0byBlbmdpbmU/>, acesso em: 17 de Mai. 2015.
Motores baseados nesse ciclo vêm sendo construídos e aprimorados ao
longo dos anos e estão presentes em praticamente todos os veículos movidos a
gasolina que conhecemos.
Atualmente os motores são construídos de modo que produzam a menor
poluição possível e tenham máxima eficiência, dessa forma os motores “quatro
tempos” superam os “dois tempos”, pois o óleo lubrificante não é queimado
diretamente junto com o combustível gerando menos poluição. Apesar do maior
número de peças móveis, peso e complexidade, os motores “quatro tempos” atuais
conseguem um rendimento equivalente ou superior aos motores “dois tempos”.
2.4.11. Combustão Explosiva
36
É resultante da queima de uma mistura de gases ou líquidos, finamente
divididos em pequenas partículas, com o ar atmosférico em uma proporção
estequiométrica constante. Essa mistura explosiva ou detonante se expande
violentamente a uma velocidade superior a 340 m/s. Ela ocupa todo o espaço
possível onde está contida de maneira uniforme. No momento da explosão ocorre
um aumento abrupto de pressão, que normalmente empurra um pistão conectado a
um eixo por uma biela. Esse eixo, conhecido como virabrequim, possui contrapesos
que retornam o pistão de volta para a posição inicial (CLITO, 2012).
2.4.12. Funcionamento básico de um Motor Ciclo Otto O motor ciclo Otto tem um funcionamento bastante simples, podendo ser
dividido em quatro etapas de trabalho, para efeito de estudo, são elas: admissão,
compressão, expansão e exaustão.
- 1º Admissão: nesta etapa ocorre a abertura da válvula de admissão permitindo a
passagem da mistura ar/combustível para dentro do cilindro. A mistura ocupa o
volume do cilindro à medida que o pistão desce. A válvula de escapa permanece
fechada durante toda essa etapa.
- 2º Compressão: a válvula de admissão se fecha impedindo a passagem de mais
mistura para dentro do cilindro. O pistão sobe comprimindo a mistura presente no
cilindro.
- 3º Combustão/Expansão: ambas as válvulas continuam fechada e pouco antes do
pistão atingir seu nível máximo a faísca salta da vela de ignição, nesse momento
ocorre à queima da mistura empurrando o pistão para baixo.
- 4º Exaustão: a válvula de escape abre permitindo à saída dos gases resultantes da
queima do combustível e o pistão sobe dando início ao ciclo novamente.
Figura 2 – Etapas de funcionamento do motor ciclo Otto.
Fonte: Site: <http://www.antonioguilherme.web.br.com/Arquivos/motores.php>, 17 de Mai. 2015.
37
3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GERAL
O presente trabalho tem como principal objetivo testar as especificações
de cinco amostras de gasolina comercializadas em diferentes postos de
combustíveis na cidade de Fortaleza-CE.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Os objetivos específicos a serem alcançados são:
• O conhecimento do processo de produção da gasolina a partir do petróleo.
• O estudo da composição química dos tipos de gasolina existentes, suas
características e aplicações.
• A compreensão do processo de combustão da gasolina e suas
consequências.
• Aumentar o conhecimento dos consumidores em relação ao uso da gasolina,
como combustível, em motores de combustão interna.
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4. METODOLOGIA
Foram colhidas cinco amostras contendo um litro e meio de gasolina
comum (tipo C) em cinco postos de combustíveis diferentes escolhidos
aleatoriamente na cidade de Fortaleza-CE, estas amostras foram chamadas de “A”,
“B”, “C”, “D” e “E”. Em seguida foram feitos dois testes, descritos posteriormente,
para determinar o teor de etanol anidro e a densidade de cada amostra.
4.1. MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS:
- Proveta de 1 litro;
- Proveta de 100 ml com boca e tampa esmerilhada;
- Densímetros de vidro para petróleo e derivados, escala 0,700-0,750g/mL e 0,750-
0,800g/mL com menor divisão de 0,0005g/mL;
- Termômetro de imersão TOTAL, tipo “I” aprovado pelo INMETRO segundo a
Portaria nº 71 de 28 de abril de 2003, com escala de -10ºC a 50ºC e subdivisões de
0,2ºC ou 0,5ºC;
- Tabela de correção de densidades e volumes para os derivados de petróleo.
- Amostras de gasolina comum de 5 postos de combustíveis.
Reagente: Solução aquosa de cloreto de sódio a 10% peso/volume (100 g de sal
para cada litro de água)
4.2. ESPECIFICAÇÕES:
- Aspecto: Límpido e isento de impurezas
- Cor: • Gasolina C Comum: De Incolor a Alaranjada;
• Gasolina C Aditivada: Verde e/ou Esverdeada;
- Massa específica: A massa específica da gasolina a 20° C (gasolina C e
aditivada) não é especificada pela ANP e situa-se normalmente entre 0,7300 e
0,7700 g/mL (ANP, 2011).
-Teor de álcool etílico anidro combustível: Desde 16 de março de 2015, o
percentual obrigatório de etanol anidro combustível na gasolina comum é de 27%,
conforme Portaria Nº 75, de 5 de março de 2015, do Ministério da Agricultura,
Pecuária e Abastecimento (MAPA) e Resolução Nº 1, de 4 de março de 2015, do
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Conselho Interministerial do Açúcar e do Álcool (CIMA). O percentual na gasolina
premium é de 25% (PETROBRAS DISTRIBUIDORA, 2015).
-Teste do teor de álcool etílico anidro combustível (AEAC) na gasolina - Lavou-se a proveta de 100 ml com aproximadamente 70 ml da amostra a ser
analisada. Desprezou-se totalmente o conteúdo.
- Colocou 50 ml da amostra de gasolina na proveta de 100 ml.
- Adicionou-se cuidadosamente 50 ml da solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl),
previamente preparada, a 10%, deixando escorrer pelas paredes internas da
proveta, até completar o volume de 100 ml. (A preparação da solução aquosa de
cloreto de sódio a 10% deverá ser realizada diluindo-se 100 g de sal em 1 (um) litro
de água).
- Tampou-se e inverteu-se a proveta por pelo menos dez vezes, evitando a agitação
enérgica, para completar a extração do álcool para a fase aquosa (álcool na água).
- Deixou-se em repouso por quinze minutos ou até a separação completa das duas
camadas.
O percentual de AEAC na amostra de gasolina pode ser facilmente
calculado, sendo: V = percentual de AEAC na gasolina. B = volume da coluna
inferior do sistema (etanol + água destilada) e A = volume de AEAC presente na
amostra. Então podemos concluir que (A) é igual ao volume da camada inferior (B)
menos o volume de água destilada adicionado (50 ml), ou seja, A = B – 50. De
acordo com a ANP, V = (A×2) +1, Substituindo “A” na fórmula tem-se:
V = [(B – 50)×2] + 1
V = [(B×2) – (50×2)] + 1
V = (B×2) – 100 + 1
V = (B×2) – 99
O desenvolvimento da formula permite calcular o volume percentual de
AEAC presente na gasolina de maneira mais rápida, clara e objetiva, poupando
tempo e sendo mais fácil. Por exemplo: Suponha que o volume da coluna inferior
(etanol + solução de cloreto de sódio) seja 62 ml. Usando a formula V = (B×2) – 99
temos: V = (2×62) – 99 = 25% de etanol.
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-Teste da massa específica da gasolina a 20ºC - Encheu-se a proveta com a amostra até completar 1 litro. Mergulhou o densímetro
limpo e seco na proveta, de modo que ele flutuou livremente sem tocar o fundo ou
as paredes da proveta.
- Introduziu-se o termômetro na amostra, tendo o cuidado de manter a coluna de
mercúrio totalmente imersa. Uma vez estabilizada a temperatura, mantendo o
termômetro imerso na gasolina, efetuou a leitura e anotou.
- Aguardou-se 5 minutos para que aconteça a equalização de temperatura.
- Fez-se a leitura do densímetro e do termômetro, no plano da superfície do líquido.
Em seguida consultou-se a Tabela de correção de densidades e volumes para os
derivados de petróleo. Esta tabela converte a densidade para 20ºC.
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5. RESULTADOS E DISCUSÃO
A Tabela 04 apresenta os resultados obtidos nos testes. Pode-se
observar que as amostras “A”, “B” e “C” apresentaram-se dentro das especificações,
tanto no teor de Álcool Etílico Anidro Combustível (AEAC) definido pela ANP (27%
em volume), como na massa específica a 20ºC que fica entre 0,7300 e 0,7700 g/mL.
A amostra “D” encontra-se fora das especificações, pois apresentou um teor de
AEAC de 70% e uma densidade de 0,7801 g/mL que fica 0,0101 acima do limite
(marcação em vermelho). Essa densidade maior da amostra “D” é provocada pela
maior quantidade de etanol na mistura que causa uma variação na massa específica
da gasolina. A amostra “E” apresentou densidade normal e o teor de AEAC igual a
26% ficou abaixo do valor especificado, isso não representa um problema para o
consumidor, porém legalmente essa gasolina estaria fora das especificações
definidas pela ANP. Todas as amostras apresentaram aspecto limpo e livre de
impurezas e a coloração observada foi levemente alaranjada, devido ao corante que
o etanol anidro recebe.
Tabela 04 – Resultados das análises das amostras.
Amostra
Volume da coluna
inferior (mL) (B)
Teor de AEAC (%)
V = (B×2) – 99
Densidade observada
(g/mL)
Temperatura observada °C
Densidade corrigida para 20°C (g/mL)
A 63 27 0,737 27 0,7426 B 63 27 0,749 29 0,7564 C 63 27 0,746 30 0,7538 D 84,5 70 0,775 27 0,7801 E 62,5 26 0,741 25 0,7460
Fonte: Dados do autor.
Para analisar a relação ar/combustível das amostras pode-se tomar como
base uma gasolina com 10% de AEAC adicionado (E10), que é utilizada nos
Estados Unidos da América. Calculando sua relação ar/combustível através da
expressão:
a/C (E10) = 15,10×%Octano + 8,99×%Etanol
a/C (E10) = 15,1×0,90 + 8,99×0,10
a/C (E10) = 14,49/1 A partir dos dados do percentual de AEAC obtidos na análise das
amostras (Tabela 04) foi calculada a relação ar/combustível de cada uma delas,
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Tabela 05. É evidente que a amostra “D”, com 70% de AEAC, possui uma relação
ar/combustível muito menor que as outras, na prática isso significa que carros
movidos apenas à gasolina teriam problemas com esse combustível, pois o motor
não está regulado para trabalhar com essa proporção de mistura. No caso dos
motores “Total-Flex”, equipados com injeção eletrônica, um sensor identifica a
quantidade de etanol presente no combustível e faz a correção estequiométrica da
mistura, logo o efeito nesse caso, seria apenas o aumento do consumo, já que o
etanol é menos energético que a gasolina. Já no caso dos motores que são movidos
exclusivamente a gasolina, os resultados dessa adulteração podem ser bem piores.
Tabela 5 – Relação Ar/Combustível das amostras.
Fonte: Dados do autor.
Comparando a relação ar/combustível da gasolina E10 (EUA) com a
gasolina E27 (Brasil) é possível observar que a E27 possui uma relação
ar/combustível 1,04 ponto menor que a E10. Na prática isso significa que a gasolina
brasileira é menos energética, além disso, possui o maior teor de AEAC do mundo.
Quem mais sofre com o alto teor de etanol misturado à gasolina são os
motores à gasolina equipados com carburador. O carburador é uma peça, bastante
simples, responsável por misturar o combustível com o ar na proporção correta para
ser queimado no motor. Ele é calibrado de fábrica para trabalhar com gasolina de
qualidade com no máximo 15% de AEAC. Atualmente o governo brasileiro vem
aumentando o percentual de etanol anidro adicionado a gasolina e que já chega ao
patamar de 27% que é o mais alto da história do país, isso com certeza prejudica
bastante o funcionamento de veículos mais antigos e algumas motocicletas
modernas carburadas. O carburador à gasolina é feito de uma liga metálica sem
revestimento e pode ser facilmente corroído se houver contato com o álcool
Amostra a/C (amostra) = 15,10×%Octano +
8,99×%Etanol Resultado
A 15,10×0,73 + 8,99×0,27 13,45/1
B 15,10×0,73 + 8,99×0,27 13,45/1
C 15,10×0,73 + 8,99×0,27 13,45/1
D 15,10×0,3 + 8,99×0,7 10,823/1
E 15,10×0,74 + 8,99×0,26 13,51/1
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hidratado, no caso de adulteração por adição de etanol hidratado, o carburador pode
ficar totalmente inutilizado.
A partir dos resultados obtidos nas análises das amostras é possível
concluir que a maioria dos postos, que forneceram amostras para os testes, 4 dos 5
que participaram ou (80%) do total, Gráfico 1, cumpre seu dever mantendo seu
combustível sem adulteração no que diz respeito a massa específica do produto.
Gráfico 1 – Panorama Geral das amostras (Massa Específica 20°)
Fonte: Dados do autor.
Quanto ao teor de Álcool Etílico Anidro Combustível presente nas
amostras pode-se constatar que 60% ou 3 de 5 dos postos participantes tiveram
suas amostras contendo 27% de AEAC (Gráfico 2). Um fato curioso é que uma das
amostras testadas apresentou teor de AEAC inferior ao estabelecido pela ANP,
porém isso não representa um problema para o consumidor e não afeta a qualidade
do produto.
Gráfico 2 – Panorama Geral das amostras (Teor de AEAC)
Fonte: Dados do autor.
80%
20%
Massa Específica (20°C)Postos Dentro da especificação Postos Fora da especificação
60%20%
20%
Teor de AEAC
Igual a 27%
Inferior a 27%
Superior a 27%
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6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Alguns dos defeitos apresentados pelo automóvel se este for abastecido
com gasolina adulterada são (WEIDMANN, 2003):
- Aumento repentino do consumo de combustível sem motivos aparentes;
- Perda de potência do motor, principalmente quando ele é mais exigido, como em
subidas;
- Dificuldade na partida a frio;
- Dificuldade do motor em manter-se em marcha - lenta;
- A combustão acontece antes do tempo, provocando a famosa “batida de pino”;
- Redução da vida útil do motor;
- Aumento do desgaste das peças que entram em contato com o combustível.
É evidente que o governo não está preocupado com os efeitos negativos
do alto teor de etanol misturado à gasolina, esse elevado teor alcoólico favorece
apenas aos produtores de cana de açúcar que fabricam etanol. O consumidor fica
prejudicado não só com os danos causados aos motores, mas também pela perda
de eficiência na queima do combustível que aumenta o consumo.
É indispensável lembrar que a comercialização de combustíveis
adulterados ou fora das especificações da ANP acarreta interdição do posto
revendedor e a lavratura de auto de infração, correspondente a multa que varia de
R$ 20.000,00 (vinte mil reais) a R$ 5.000.000,00 (cinco milhões de reais), mas
infelizmente muitos postos em todo o país não respeitam a legislação. No caso da
gasolina as adulterações mais comuns são decorrentes da adição excessiva de
etanol anidro ou da adição proibida de solventes. São detectadas como não
conformidades pela ANP nos ensaios de teor de álcool e destilação (ANP, 2011).
Fica claro que a fiscalização dos postos revendedores de combustível
ainda é insuficiente, dando espaço para fraudes de diversos tipos que lesam o
consumidor, portanto é seu dever exigir que o posto suspeito faça os testes das
especificações sempre que houver dúvida quanto à qualidade do combustível. O
posto tem obrigação legal de possuir os materiais necessários e ser capaz realizar
os testes sempre que for solicitado.
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REFERÊNCIAS
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PETROBRAS DISTRIBUIDORA, Manual Técnico Gasolina S-50. Versão 1.1, 2014b.
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SEINFELD, J. H.; PANDIS, S. N. Atmospheric Chemistry and Physics - From Air Pollution to Climate Change. John Wiley and Sons, Inc, 1998.
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46
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TURNS, S. R. Introdução à combustão: conceitos e aplicações. 3.ed., Porto Alegre, Bookman, 2013.
WEIDMANN, L. S. M. Curso em Qualidade de Combustíveis Automotivos: Cromatografia Gasosa e Espectrometria de Massas na Caracterização da Gasolina., 2º Congresso Brasileiro P&D em Petróleo e Gas, Rio de Janeiro, 2003.
WYLEN, G. J. V.; SONNTAG, R.; BORGNAKKE, C. Fundamentos da Termodinâmica. Tradução da 7ª ed. Americana. São Paulo: Editora Blucher, 2009.
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ANEXO
Tabela Periódica IUPAC (01 de maio de 2013)
