ADITIVOS OXIGENADOS NAS GASOLINAS VERDES Supervisor José Miguel Loureiro Monitora Vânia Oliveira 29 de Outubro de 2010 Equipa QUI 602 Amadeu Rocha, Joana Rocha, Joana Russo, Madalena Sousa, Marta Figueiredo, Paula Teixeira, Teresa Carneiro 1
OBJECTIVOS Porquê os aditivos oxigenados; Identificação dos diferentes aditivos oxigenados; Descrição da produção e utilização do TAME. 2
ESQUEMA DE APRESENTAÇÃO Gasolina Importância Com chumbo Tipos Sem chumbo Aditivos oxigenados TAME Produção Utilização 3
IMPORTÂNCIA DA GASOLINA NO MOTOR Nos motore s a gasolina, o início do movime nto dá-se pela queima do comb ustível na s c âmar as de combustão. As câmar as c ontêm um cilindro, duas válvulas e uma vela de ignição. O pistão que se move no interior do cilindro está ligado à bie la que se ar ticu la c om a cambota. A c ambota ao girar faz com que o movimento chegue às r oda s atravé s do sistema de transmissão do carro. 4
MOTOR DE EXPLOSÃO Primeiro tempo (admissão) Segundo tempo (compressão) A válvula de admissão abre-se e uma mistura de combustível e ar é injectada no cilindro através da válvula de admissão enquanto a cambota, que gira, empurra o pistão para baixo. A válvula de admissão fecha-se; a mistura é comprimida à medida que o pistão se eleva e, antes que este chegue à parte superior, a vela solta uma faísca. 5
MOTOR DE EXPLOSÃO Terceiro tempo (explosão) Quarto tempo (escape) A mistura explode por acção da faísca; os gases quentes que se expandem, formados na explosão, produzem uma força que faz com que o pistão desça novamente, fazendo mover a cambota. A válvula de escape abre-se e os gases são expulsos pelo pistão que sobe. 6
TIPOS DE GASOLINA O combustível é classificado segundo o seu Índice de octano (IO). O IO traduz a medida para determinar o poder anti-detonante das gasolinas nos motores, isto é, permite medir a capacidade de um combustível resistir sem explodir até que se dê a ignição nas velas. 7
GASOLINA COM CHUMBO O chumbo começou a ser adicionado à gasolina em 1922 por razões aeronáuticas. De forma a aumentar a capacidade de combustão da gasolina dos motores dos aviões, para que estes levantassem voo em menos tempo, aumentou-se o índice de octano. Através da adição de chumbo (tetra-etil-chumbo) à gasolina. 8
CATALISADORES A utilização do chumbo na gasolina fomentou o aumento de CO (monóxido de carbono) liber tado para a atmosfera. Uma das m aiores preocupações das empresas que produziam automóveis, há uns anos atrás, er a desenvolver novas tecno logias par a dim inuir os níveis de produção e emissão de monóxido de carbono. Para tal usam catalisadores que utiliz am reagentes químicos que não são consumidos nas reacções, tornando-as mais rápidas e eficientes. Assim, toneladas de monó xido de carbo no, hidrocarbo netos e óxidos de azoto são transformadas em dióxido de carbono e azoto (livre). 9
CATALISADORES Esquema do funcionamento de um conversor catalítico: Entrada de Hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de azoto. Emissões de água, Dióxido de carbono, azoto e, ainda que em níveis reduzidos, de hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de azoto. 10
GASOLINA SEM CHUMBO Os compostos de chumbo envenenam os catalisadores. Daí surgiu a necessidade de criar uma nova gasolina, sem chumbo, mas que não baixasse o índice de octano. Necessitava de ser elevado como consequência do desenvolvimento de motores automóveis cada vez mais eficientes. 11
ADITIVOS OXIGENADOS Os aditivos oxigenados têm excelentes propriedades anti-detonantes, pelo que são óptimos substitutos no cumprimento do índice de octano desejável para a gasolina. Como contêm oxigénio, a adição destes compostos à gasolina favorece a sua combustão com consequente diminuição das emissões de monóxido de carbono e de hidrocarbonetos. 12
TIPOS DE ADITIVOS OXIGENADOS Álcoois Etanol Éteres MTBE (metil terc-butil éter) Metanol TAME (tercamil metil éter) Isopropanol ETBE (etil terc-butil éter) T-butanol TAEE (tercamil etil éter) 13
FUNÇÕES DOS ADITIVOS NA PERFORMANCE DO AUTOMÓVEL Antioxidantes para minimizar a oxidação e a formação de gasolina viscosa para melhorar as características de manipulação e armazenamento Desactivantes de metal para desactivar traços de cobre e outros iões metálicos que são poderosos catalisadores de oxidação Inibidores de corrosão minimizar a corrosão e a ferrugem no sistema de combustível 14
TAME Terc-amil metil éter Aditivo oxigenado utilizado nas gasolinas Substituinte do chumbo Aumenta a octanagem e diminui a volatilidade dos combustíveis 15
PRODUÇÃO DO TAME O TAME é obtido por catálise na fase líquida da reacção entre o metanol e os isoamilenos 2-metil-1-buteno e 2- metil-2-buteno. Envolve na sua síntese três reacções reversíveis simultâneas. 16
PRODUÇÃO DO TAME EM PORTUGAL A Petrogal é a produtora da gasolina sem chumbo 95, 98 e super aditivada, embora os aditivos oxigenados como o TAME e o MTBE sejam importados e depois adicionados. O teor de compostos oxigenados na gasolina sem chumbo 95 é muito baixo, podendo chegar a ser nulo. 17
UTILIZAÇÃO DO TAME TAME: é utilizado especialmente no Verão por possuir um valor baixo de pressão de vapor Reid; é principalmente importado da Holanda, mas é também produzido em Itália, Finlândia e Reino Unido; não é tão utilizado na gasolina como é o MTBE. 18
CONCLUSÃO Os aditivos oxigenados assumem o papel fundamental na produção de combustíveis pois, para além de contribuírem para um ambiente melhor, aumentam o desempenho dos motores. De entre os aditivos oxigenados utilizados, o TAME é um dos mais importantes devido às características que este confere aos combustíveis. 19
AGRADECIMENTOS Gostaríamos de agradecer: À coordenadora Professora Doutora Lúcia Santos Ao supervisor Professor Doutor José Miguel Loureiro À monitora Vânia Oliveira A todos os oradores presentes na semana do projecto FEUP À FEUP 20