Diesel är ett bränsle som ofta används, men förbränningen avger cancerframkallande och skadliga föreningar till miljön
Bild: Itaro
Vad är diesel
Diesel är ett bränsle som används vid väg- och sjötransport av passagerare och gods. I Brasilien har användningen av dieselmotorer i lätta fordon förbjudits enligt lag sedan 1976, och används i landet idag endast i lastbilar, bussar och 4 × 4 dragfordon (som inkluderar medelstora pickuper, stadsjeepar och crossovers ).
Diesel är en olja som härrör från petroleum. I dess sammansättning finns atomer av kol, väte och i lägre koncentrationer svavel, kväve och syre. Diesel är tätare (har en större kolvätekedja) och mindre flyktig än andra oljekomponenter, såsom bensin, vilket underlättar dess separering genom destillation.
Förstå hur diesel separeras från olja i denna korta video.
Under förbränningsprocessen avger dieselmotorer gaser och partiklar som minskar luftkvaliteten. Dessa utsläpp klassificerades som cancerframkallande för människor av International Agency for Research on Cancer (Iarc), kopplat till FN. Byrån drog slutsatsen att hög exponering för dieselutsläpp orsakar lungcancer.
Eftersom den har en större kolvätekedja har diesel ett högre värmevärde (den genererar mer värme vid förbränning). Detta gör fordon som använder bränsle mer ekonomiska, det vill säga de förbrukar mindre bränsle per körd kilometer. Detta garanterar dock inte att det kommer att förorena luften mindre.
I dieselmotorer är luft- och bränsleblandningar mindre homogena än i bensin. Diesel är ett mindre flyktigt bränsle och dess motor har egenskapen att köra genom spontan antändning - båda egenskaperna gör det svårt att blanda. Detta innebär att det i dieselmotorer måste finnas överflödig luft i förbränningskammaren för att säkerställa fullständig förbränning. I avsaknad av detta överskott avges sot, kolmonoxid (CO) och kolväten (HC) på grund av ofullständig förbränning, och denna motor förorenar miljön sju gånger mer än bensin.
De genererade gaserna
Utsläpp från dieselmotorer består av gaser, ångor och partiklar. De ingående gaserna och ångorna inkluderar koldioxid, kolmonoxid, kväveoxider, kvävedioxid, svaveloxider och olika kolväten - varav några är flyktiga organiska föreningar. Dessa luftföroreningar kan fortfarande interagera med varandra eller genomgå fotolys och bilda föroreningar som kallas sekundära, såsom ozon, peroxiacetylnitrater, bland andra.
Enligt en studie är mer än 95% av de fasta partiklarna som härrör från avgaserna från dieselmotorer mindre än 1 kubikmeter (μm³ - den miljonte delen av en kubikmeter), vilket underlättar deras inandning och penetration i lungorna. Elementärt kol (ett partikelformigt material) genererar svart sot från bilden nedan.
Inandningsbara partikelmaterial och ozon är farliga ämnen som i stora städer runt om i världen svarar för 40% respektive 80% av dieselbränslen från fordonsflottan.
NOx är en av föreningarna som avges i högre koncentrationer av dieselmotorer. Tunnelstudier visar att dessa motorer producerar fem gånger mer NOx än bensinfordon, och att lastbilar svarar för det mesta av utsläppen av partiklar.
Svavelkoncentrationen i diesel är också ett problem. Enligt en studie, om svavelkoncentrationen i bränslet är hög, kommer utsläppen av förorenande gaser också att vara höga, särskilt de av svaveldioxid (SO2) och svaveloxid (SO3), vilket orsakar människors hälsa. Redan i kontakt med atmosfärisk luftfuktighet genererar SO2 svavelsyra (H2SO4), vilket bidrar avsevärt till att surt regn bildas, kan försura jord och vatten, vilket försämrar utvecklingen av små alger och insekter.
Hälsorisker
SOx och NOx påverkar andningsorganen och orsakar kortvariga astmaattacker och irritation i luftvägarna och långvariga kroniska kardiovaskulära och andningssjukdomar. CO minskar syreförmågan i blodet och partikelformiga material orsakar luftvägsallergier samt transporterar andra föroreningar, såsom tungmetaller och cancerframkallande organiska föreningar.
2002 släppte USA: s miljöskyddsbyrå (EPA) en rapport som varnade för riskerna med långvarig exponering för dieseloljedampar. Enligt rapporten kan långvarig inandning av dessa partiklar, liksom svavel- och kväveoxider, orsaka cancer hos människor. År 2013 drog Iarc slutsatsen att utsläpp av dieselmotorer orsakar lungcancer och förmodligen också urinblåsecancer.
Enligt Paulo Saldiva, en forskare vid laboratoriet för atmosfärisk förorening vid fakulteten för medicin vid universitetet i São Paulo (FM-USP), bland föroreningarna, är de mest skadliga partiklarna. Enligt forskaren ackumuleras dessa partiklar i lungalveolerna, vilket förvärrar andningssjukdomar och kommer in i blodomloppet, vilket kan påverka andra organ. I staden São Paulo uppskattas till exempel att för varje ökning av 10 mikrogram per kubikmeter (µg / m³) i koncentrationen av inhalerbart partiklar i luften (rök, sot etc.) finns en ökning med 1,5 % vid sjukhusvistelser för ischemisk hjärtsjukdom hos äldre och mer än 4% för lungsjukdomar hos barn och äldre.
Utsläppskontroll
Det finns några åtgärder som vidtas av den offentliga sektorn som syftar till att minska utsläppen av dessa föroreningar till atmosfären. Bland dem kan vi nämna miljöfordonsinspektionen och luftföroreningskontrollprogrammet.
Miljöfordonsinspektion
Miljöfordonsinspektionen skapades med målet att övervaka utsläppen av föroreningar från bilar. Under inspektionen utförs tester på avgassystemet för att kontrollera nivåerna av gaser, föroreningar och buller. Det är upp till staterna och kommunerna att genomföra inspektionen.
Program för luftföroreningskontroll (Proconve)
1986 skapade National Environment Council (Conama) luftföroreningskontrollprogrammet för motorfordon (Proconve) med målet att minska och kontrollera luftföroreningar med mobila källor (motorfordon). Därefter fastställdes tidsfrister, maximala utsläppsgränser och tekniska krav för inhemska och importerade fordon fastställdes.
Tekniska framsteg
Flera tekniker har skapats för att minimera genereringen av förorenande gaser av bilar. De samarbetar för att göra bränslet renare och skapa motorer med låga utsläpp. Bland de befintliga förtjänar vissa att markeras:
Partikelskatalysatorer och filter
Dessa tekniker har uppstått för att behandla och / eller behålla avgaser. Katalysatorn består av två kemiska ämnen (palladium och molybden) som reagerar med gaserna och omvandlar dem till vattenånga, koldioxid och kväve (giftfria gaser). Det finns flera typer av katalysatorer. Partikelfiltret har funktionen att filtrera några av de gaser som genereras vid förbränningen i motorn. Enligt lag måste alla bilar ha en katalysator sedan 1983. Det finns dock fortfarande dieselfordon (som bussar och lastbilar) som cirkulerar utan bra katalysatorer på grund av flottans avancerade ålder.
Direkt injektion
Denna teknik gör att bränslet kan injiceras direkt i förbränningskammaren. Således är blandningen mellan luft och bränsle mindre och väntetiden i insugningsröret hoppas över. I denna typ av motor injiceras bränsle i den hetaste delen av förbränningskammaren med mindre luft. Sättet som bränslet sprids in i kammaren möjliggör mer regelbunden och fullständig förbränning.
Detta alternativ för direktinsprutning, för dieselmotorer, har inträffat sedan 1950-talet. Tidigare fanns det bara indirekt insprutning, där det finns en förbränningskammare. Denna förkammare är utformad för att säkerställa att blandningen mellan bränsle och tryckluft sker på rätt sätt.
Direktinsprutning ökar motorns prestanda och minskar bränsleförbrukningen. Men i dieselmotorn kan den producera mer NOx som en biprodukt av reaktionen. Vissa biltillverkare har försökt lösa detta problem genom åtgärder som produktion av specifika katalysatorer, avgasåtercirkulation, bland andra åtgärder, som gör priset på motorn dyrare.
I fallet med Volkswagen-bedrägeriet - en bekräftelse på att företaget förfalskade gasutsläppstester från dieselmotorer - offentliggjordes var utsläppen av kväveoxid mellan 10 och 40 gånger högre än den gräns som fastställdes av Miljö (EPA) och de första 11 miljoner bekräftade bilarna som hade den bedrägliga programvaran som kördes på en 2,0-liters turbodieselmotor med direktinsprutning.
Diesel med låg svavelhalt
År 2012 tvingade miljölagstiftningen och Proconve 07 starten på processen att skapa och använda diesel med låg svavelhalt i sin sammansättning, diesel S10 och S50 - med 10 delar per miljon (ppm) respektive 50 ppm svavel - i landet. På 20 år gick diesel i Brasilien från en sammansättning på 13 tusen ppm till den nuvarande på 10 ppm. Detta, tillsammans med motorteknik, gör utsläppsnivåer som liknar de i Europa.
En lägre svavelkoncentration i bränslet minskar utsläppen av svaveloxider och hjälper också till att minska utsläppen av andra föroreningar, såsom NOx och partiklar. Detta beror på att svaveltioxiden som genereras vid förbränningsprocessen kan bilda svavelsyra när den kombineras med vatten. Denna syra korroderar metalldelar i motorn. Med andra ord angriper svavel motorkomponenter, såsom katalysatorn, och som en följd blir det en effektivitetsförlust i denna utrustning.
Initiativet för att minska svavelhalten är mycket bra, men flottan måste förnyas (i gamla motorer förekommer inte den förväntade effekten), och som tidigare nämnts måste det göras inspektion. Ta reda på mer information om S10- och S50-diesel i Brasilien.
