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MUCHO HUMO: ¿EL ENEMIGO ES EL AZUFRE DEL DIÉSEL?

IMPACTO DE LAS PROPIEDADES DEL DIÉSEL


La enorme cantidad de humo y partículas que salen por los tubos de escape de muchos automotores diésel es insoportable, principalmente en la Sierra Ecuatoriana. La sociedad se queja constantemente de la contaminación producida y las afectaciones que tiene en la salud. Esta misma sociedad atribuye a la calidad del combustible como culpable y una característica que se ha difundido en gran medida es la presencia de Azufre en el Diésel, mostrándose como el principal de los parámetros a tomar en cuenta como responsable de la generación de HUMO.


Bajo esta perspectiva muchas personas podrían asumir, que si el día de mañana se distribuye un diésel con una cantidad mucho menor de azufre a la existente en la actualidad, aquellos buses, camiones, furgonetas y otros, que antes humeaban como trenes, instantáneamente al usar este nuevo diésel ya no lo harán. Pero, ¿Es esto cierto?.


Lastimosamente, aquel automotor diésel que humeaba con el diésel actual, seguramente humeará en la misma cantidad con un diésel con menor cantidad de azufre e incluso se podrían presentar otros problemas.


Los dueños de los vehículos miran a los talleres de servicio, como elementos de decisión. Si el mecánico del taller asevera que tal condición o característica del combustible afecta de cierta manera al vehículo, tal aseveración será catalogada como una verdad por quien visita nuestro taller, lo cual implica una responsabilidad y por ende es vital comprender realmente cómo influyen las características del diésel en la combustión y concretamente en la generación de material particulado y HUMO.

La realidad geográfica de nuestro país es un factor que juega negativamente a la hora de tener una combustión eficiente, lo cual debe ser difundido. Los motores son diseñados para trabajar idealmente a nivel del mar, por lo tanto alterar esas condiciones va a tener consecuencias. A mayor altura se tendrá mayores inconvenientes para lograr una combustión más completa y por ende se tendrá mayor generación de humo.


La combustión tiene por objeto hacer que reaccione el carbono que está presente en el combustible con el oxígeno del aire y una combustión más eficiente será aquella que tienda a transformar la mayor parte de carbono en dióxido de carbono (CO2). Una combustión incompleta, ineficiente, no alcanzará a completar toda esta transformación y se producirán compuestos intermedios como monóxido de carbono (CO), material particulado de carbón (humo), hidrocarburos inquemados y otros.


Una de las propiedades del diésel muy relacionada con la eficiencia de la combustión es el CETANO. Esta características está relacionada con la facilidad con el que el diésel se enciende y concretamente al tiempo que transcurre desde que el diésel es inyectado y posteriormente se auto enciende en la cámara de combustión. Mayor cetano por lo tanto implicará menor tiempo de encendido y mayor facilidad para iniciar la combustión.


Si bien una vez que se enciende el diésel empiezan una serie de reacciones de combustión, hay una correlación y una tendencia bajo la cual un mayor cetano puede ayudar a disminuir la cantidad de humo que se produce.


Debería surgir entonces la interrogante de cuál es el cetano de nuestro diésel y cómo estamos en comparación con otros países.


¿QUÉ TAN MALO ES EL CETANO DE NUESTRO DIÉSEL?



En forma general el cetano en países de América varía entre 40 y 51, mientras que nuestro diésel presenta un valor intermedio y aceptable de 45. Habría que comprender que en regiones con una altura considerable, como la de la sierra ecuatoriana, el uso de un diésel con mayor cetano a 45 podría ayudar a compensar la disminución de la eficiencia de combustión y por ende a disminuir la cantidad de humo en los tubos de escape.


¿QUÉ TAN MAL ESTAMOS EN CUÁNTO A AZUFRE?



De acuerdo a los datos de la tabla, nuestro diésel tiene una alta concentración de azufre, aun incluso en nuestra versión Premium. Entender el impacto del azufre es importante para determinar cuáles serán las ventajas al ser reducido.


El azufre es un elemento negativo, sin embargo su presencia ayuda a incrementar la lubricidad de accesorios como bombas de inyección e inyectores, disminuyendo su carga y evitando daños. Una disminución en el azufre puede generar daños en estos accesorios, especialmente si se trabaja a altas presiones, por lo cual debemos estar conscientes de ello y tomar medidas al respecto.


Existen experiencias negativas en el Ecuador debido a falta de lubricidad presentada en ciertos lotes de diésel, habiendo sido necesario el uso de aditivos mejoradores de lubricidad para compensarla. El uso de diésel ultra desulfurizado deberá por lo tanto tomar en cuenta la falta de lubricidad.


Por otro lado, el azufre tiene varios impactos negativos como:

  • Contamina el ambiente formando SO2

  • Fomenta Procesos Corrosivos

  • Fomenta las Formación de Partículas

  • Envenena los Catalizadores y Sistemas de depuración postcombustión


El azufre forma dióxido de azufre (SO2) al reaccionar con el oxígeno, el cual es un gas tóxico y perjudicial para la salud. Además posibilita la formación de ácido sulfúrico y desencadena lo que se llama corrosión en frío. Incluso puede llegar a detonar lo que se conoce como corrosión en caliente, al ser parte de compuestos que tienen bajo punto de fusión y en estado fundido son muy corrosivos. La corrosión causa desgaste en los materiales y daños en las partes metálicas. Adicionalmente el azufre puede reaccionar con otros elementos, especialmente trazas metálicas y puede aumentar la formación de partículas.


Un problema grave y asociado a la contaminación, es el hecho de que el azufre reacciona negativamente con los sistemas catalíticos de depuración de gases contaminantes. El azufre desactiva los metales que actúan como catalizadores, lo cual se verá reflejado en que la vida útil de un sistema de depuración catalítico va a disminuir considerablemente su vida útil. Es ésta una de las razones claves, por las cuales la instalación de sistemas postcombustión para tratar emisiones puede considerarse como NO VIABLE, cuando los combustibles presentan cantidades considerables de azufre.


El proceso de generación de material particulado y específicamente de hollín es bastante conocido a nivel mundial y existen algunas alternativas de solución, como los filtros de partículas y ciertas variaciones de ellos. La presencia de azufre en el combustible puede generar corrosión en sus materiales y en los sistemas que presenten catalizadores va a existir un envenenamiento y los mismos van a quedar fuera de servicio prematuramente.





Si aquel vehículo que en la actualidad produce alta cantidad de humo consumiendo el diésel común y de pronto empieza a consumir un diésel desulfurizado, muy posiblemente genere la misma cantidad de humo, pues no se ha cambiado ninguna propiedad asociada a la eficiencia térmica de combustión, no se ha cambiado la relación aire combustión, ni tampoco se ha generado algún factor que catalice la misma y la torne más completa.


Lo que definitivamente cambiaría con la reducción del azufre en el diésel, sería la posibilidad de usar tecnologías para reducir la cantidad de material particulado (hollín) y gases contaminantes. Se posibilitaría el uso de sistemas de depuración, los cuales no sufrirían los efectos negativos del azufre. Además podría detenerse procesos corrosivos en diferentes piezas del motor.


Obviamente el contar con sistemas de depuración, muy posiblemente eleve el costo de los automotores nuevos. Así mismo deberá considerarse la inversión que deberían realizar los dueños de vehículos (tractores, buses, camiones) para adquirir por ejemplo filtros de partículas y disminuir el humo que generan.


Respecto a la generación de humo en la combustión de diésel en el Ecuador, menor cantidad de azufre posibilitaría el uso de tecnologías mecánicas y de depuración más modernas. Respecto al cetano, sería interesante realizar un análisis, bajo la premisa de contar con varias calidades del diésel con diferentes valores de esta propiedad, permitiendo el uso de mayor cetano en regiones con mayor altura. La eficiencia de la combustión involucra aspectos mecánicos y químicos que están relacionados no solamente con la química del combustible, sino con la tecnología mecánica de los vehículos, los cuales deben ser tomados en cuenta al mismo tiempo en pro de optimizar el proceso.



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