SOLUCIÓN AL IMPACTO DEL AZUFRE EN LOS MOTORES

¿QUÉ HACEMOS FRENTE A SU ALTA CONCENTRACIÓN EN EL DIÉSEL?

Existen quejas generalizadas de parte de usuarios, técnicos de talleres automotrices, fabricantes y de otros actores de la sociedad, debido a los problemas que ocurren en automotores diésel como consecuencia de la alta presencia de azufre en el combustible ecuatoriano, peor aun cuando se registran valores pico en ciertas zonas de nuestro país. Una solución es usar combustibles con menor cantidad de azufre o desulfurizados, sin embargo esta decisión depende de muchos factores y mientras eso sucede se requiere tomar acciones técnicas para minimizar los potenciales problemas, que a continuación se detallan.

El impacto negativo del azufre se lo conoce desde hace muchos años, no solo en el sector automotriz, sino sobre todo en la industria que utiliza combustibles con presencia de azufre en hornos, calderos, motores y otros equipos.

Básicamente puede distinguirse en forma general 2 impactos negativos:

• Impacto a la Salud y el Medio Ambiente

• Impacto y Daños a los Equipos (corrosión).

El SO2 es un gas nocivo para la salud y el medio ambiente y por ello se encuentra normado en toda legislación ambiental, sin embargo centrándonos en el impacto que tiene el azufre en los diferentes equipos industriales y motores se destaca la corrosión, la cual puede darse de dos maneras:

• Corrosión en Frío

• Corrosión en Caliente

CORROSIÓN EN FRÍO

Hay que comprender que el azufre se encuentra presente en compuestos orgánicos disueltos en el combustible, los cuales al ser parte de una reacción de combustión, en forma general sufren un proceso de oxidación, es decir el azufre se une con el oxígeno del aire y forma dióxido de azufre (SO2), una parte de éste (alrededor del 5%) se transforma en trióxido de azufre (SO3) y éste a su vez reacciona con el agua y forma ácido sulfúrico (H2SO4).

El ácido sulfúrico formado se encuentra en estado gaseoso y conforme disminuye la temperatura de los gases de combustión, se enfría y puede llegar a condensar (forma líquida). La temperatura a la cual el ácido condensa se denomina Punto de Rocío.

De manera general en la industria, todos los diseños de los equipos y la operación de los mismos tratan de que no se llegue al Punto de Rocío, ya que de tenerse temperaturas inferiores, el ácido se depositará en forma líquida y va a corroer a los materiales metálicos en contacto.

CORROSIÓN EN CALIENTE

La corrosión en caliente es un fenómeno detallado en la industria pero poco difundido en otros sectores y es quizás el proceso corrosivo que causa más inconvenientes.

El azufre en unión a ciertos elementos, presentes en el combustible, puede formar ciertos compuestos, los cuales cuando están fundidos son muy corrosivos y pueden causar daños irreparables, además de incrustaciones.

En los motores de combustión pueden causar picaduras y pérdida de material en válvulas asientos, cámara de combustión y otras zonas.

En el caso de tener una combustión deficiente que presente carbonizaciones, se tendrá mayor probabilidad de generación de depósitos (carbón + azufre+ otros) que constituirán puntos calientes, que además de ser focos de generación de corrosión, pueden causar desgaste e incluso preigniciones no deseadas y una combustión no homogénea.

Adicionalmente el azufre puede formar compuestos que son dañinos para los sistemas de depuración como catalizadores, filtros de partículas y otros.

Minimizar la acción negativa del azufre en el diésel, implicará disminuir la probabilidad de que ocurra corrosión en frío y sobre todo la corrosión en caliente y además que se reduzcan los compuestos asociados al azufre que perjudican a los sistemas de depuración

El lograr que no se condensen los gases de combustión en partes metálicas ayudará a minimizar la corrosión en frío y minimizar la corrosión en caliente estará ligado sobre todo a DISMINUIR la cantidad de CARBONIZACIONES existentes, es decir al máximo lograr una combustión más eficiente que trasforme el carbono del combustible en CO2 y que permita que el azufre salga al máximo, minimizando la formación compuestos de azufre que permanezcan en el motor y sistemas de depuración

Es importante reiterar que la presencia de carbonizaciones en el motor, será muy perjudicial porque no solamente se tendrán depósitos de carbón, sino además dentro de estos depósitos se tendrá azufre y otros elementos nocivos, que como se mencionó anteriormente son CORROSIVOS.

Al evitar que se formen carbonizaciones, se promoverá que el azufre siga su proceso de oxidación normal y que salga por el tubo de escape como SO2.

¿CÓMO EVITAR LA FORMACIÓN DE CARBONIZACIONES?

Mejorar la eficiencia de combustión implicará disminuir los depósitos de carbón y humo, es decir se requerirá tener una combustión más completa. Más completa significará que la mayor parte del carbono del combustible se oxide totalmente a CO2 (dióxido de carbono) y no se formen carbonizaciones, humo, monóxido de carbono e hidrocarburos inquemados.

Lograr una combustión más completa puede obtenerse optimizando los siguientes aspectos:

• Estado Mecánico/Operacional adecuado

• Adecuada Inyección y Operación de la Bomba

• Promoción de una Combustión Eficiente

Estado Mecánico/Operacional adecuado. La óptima operación y estado mecánico en general de los diferentes elementos del vehículo que intervienen en la combustión van a asegurar una mayor eficiencia.

Adecuada Inyección y Operación de la Bomba. Debe asegurarse una inyección adecuada, así que debe evitarse la formación de depósitos y ensuciamientos, por lo cual tecnologías que estén enfocadas en evitarlos, como aditivos de limpieza (ANTIDEPÓSITOS) pueden ser de gran relevancia. Existen aditivos enfocados a mantener la limpieza (keep clean) y a otros a realizarla (clean up).

Una adecuada operación de la bomba y accesorios será fundamental, por lo cual tecnologías que ayuden a brindar lubricidad y aseguren el buen funcionamiento deben ser contempladas. Aditivos mejoradores de lubricidad pueden ser usados para disminuir las cargas en bomba y accesorios para aumentar la probabilidad de un buen funcionamiento y una mayor vida útil.

Promoción de una Combustión Eficiente. La acción más importante será incentivar a que se produzca una combustión más completa. Esto podría optimizarse mediante dos mecanismos:

• MEJORA DE CETANO

• CATÁLISIS DE COMBUSTIÓN MÁS COMPLETA

MEJORA DE CETANO. El cetano es un indicador relacionado con la facilidad con la que el diésel se prende en la cámara de combustión luego de ser inyectado. Mayor cetano implicará mayor facilidad de ignición, lo cual incrementa la probabilidad de una combustión posterior más eficiente, es decir con menos carbonizaciones y menos humo.

Tecnologías por lo tanto que ayuden a incrementar el cetano del diésel, ayudarán a disminuir la probabilidad de formación de carbonizaciones. Existen aditivos para diésel con mejoradores de cetano que pueden ser usados.

CATÁLISIS DE LA COMBUSTIÓN. El aspecto más relevante e incluso con mayor importancia será maximizar la combustión propiamente dicha, es decir promover una combustión más completa posterior a la ignición del diésel. Existen tecnologías que incluyen catalizadores de combustión, los que trabajan en incrementar la probabilidad de reacción entre el carbono del combustible y el oxígeno del aire. Existen aditivos para diésel con catalizadores de combustión que trabajan en este propósito.

La presencia de azufre trae serios inconvenientes en los vehículos, lo que hace necesario tomar medidas que minimicen sus afectaciones. Promover una combustión más eficiente, con tecnologías de aditivos que mejoren el cetano del diésel e incrementen la probabilidad de combustión más completa a través de catalizadores de combustión, será fundamental para ayudar a que el azufre no se deposite y se libere como SO2. Este accionar deberá complementarse con una correcta inyección, pudiéndose utilizar tecnologías que eviten depósitos, mediante agentes de limpieza añadidos al combustible y mejoradores de lubricidad que protejan al sistema de bombeo.