O que é o diesel?

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Diesel é um combustível muito utilizado, mas sua combustão emite compostos cancerígenos e danosos para o ambiente

diesel
Imagem: Itaro

O que é diesel

O diesel é um combustível utilizado no transporte rodoviário e marítimo de passageiros e de cargas. No Brasil, o uso de motores a diesel em veículos leves é proibido pela lei desde 1976, sendo utilizado hoje no país somente em caminhões, ônibus e veículos de tração 4×4 (que incluem as picapes médias, SUVs e crossovers).

O diesel é um óleo derivado do petróleo. Em sua composição existem átomos de carbono, hidrogênio e, em menores concentrações, enxofre, nitrogênio e oxigênio. O diesel é mais denso (tem uma cadeia de hidrocarbonetos maior) e menos volátil do que outros componentes do petróleo, como a gasolina, o que facilita a sua separação por destilação.

Entenda como é feita a separação do diesel a partir do petróleo neste vídeo curto.

No processo de combustão, os motores a diesel emitem gases e materiais particulados que diminuem a qualidade do ar. Essas emissões foram classificadas como cancerígenas para seres humanos pela Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (Iarc), ligada a ONU. A agência concluiu que alta exposição a emissões de diesel causa câncer de pulmão.

Por ter uma cadeia de hidrocarbonetos maior, o diesel possui maior poder calorífero (gera mais calor quando queimado). Isso faz com que os veículos que utilizam o combustível sejam mais econômicos, ou seja, consumam menos combustível por quilômetro rodado. Porém, isso não garante que ele polua menos o ar.

Nos motores a diesel as misturas de ar com combustível são menos homogêneas do que na gasolina. O diesel é um combustível menos volátil e seu motor tem a característica de funcionar por ignição espontânea - ambas características dificultam a mistura. Isso faz com que, em motores a diesel, para assegurar uma combustão completa, deve existir excesso de ar na câmara de combustão. Na falta desse excesso, há emissão de fuligem, monóxido de carbono (CO), e hidrocarbonetos (HC), por conta da combustão incompleta, e esse motor chega a poluir sete vezes mais o meio ambiente do que a gasolina.

Os gases gerados

As emissões de motores a diesel são compostas por gases, vapores e material particulado. Os gases e vapores constituintes incluem o dióxido de carbono, o monóxido de carbono, óxidos nítricos, dióxido de nitrogênio, óxidos sulfurosos, e diversos hidrocarbonetos - sendo alguns desses compostos orgânicos voláteis. Esses poluentes atmosféricos ainda podem interagir entre si ou sofrer fotólise, formando os poluentes chamados secundários, como ozônio, nitratos de peroxiacetila, entre outros.

Segundo um estudo, mais de 95% dos particulados sólidos derivados da exaustão dos motores a diesel têm um tamanho menor que 1 micrômetro cúbico (μm³ - a milionésima parte de um metro cúbico) o que facilita a sua inalação e penetração nos pulmões. O carbono elementar (um material particulado) gera a fuligem negra da foto abaixo.

Os materiais particulados inaláveis e o ozônio são agentes perigosos que, nas grandes cidades do mundo, derivam respectivamente 40% e 80% da queima de diesel pela frota veicular.

O NOx é um dos compostos emitidos em maiores concentrações pelos motores a diesel. Estudos em túneis mostram que esses motores produzem cinco vezes mais NOx que os veículos a gasolina, e que os caminhões são responsáveis pela maior parte da emissão de material particulado.

A concentração de enxofre no diesel também é algo que preocupa. Segundo um estudo, se a concentração de enxofre no combustível for alta, as emissões de gases poluentes também serão elevadas, principalmente as de dióxido de enxofre (SO2) e de óxido sulfúrico (SO3), que provocam danos à saúde humana. Já em contato com a umidade atmosférica, o SO2 gera o ácido sulfúrico (H2SO4), que contribui consideravelmente para a formação da chuva ácida, pode acidificar o solo e a água, prejudicando o desenvolvimento de pequenas algas e insetos.

Riscos para a saúde

O SOx e o NOx afetam o sistema respiratório provocando ataques de asma e irritação das vias respiratórias a curto prazo, e doenças cardiovasculares e respiratórias de tipo crônico a longo prazo. O CO reduz a capacidade de transporte de oxigênio no sangue e os materiais particulados causam alergias respiratórias, além de transportar outros poluentes, como metais pesados e compostos orgânicos cancerígenos.

Em 2002, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) divulgou um relatório que alertava para os riscos da exposição prolongada aos vapores do óleo diesel. Segundo o relatório, a inalação desses materiais particulados a longo prazo, e também do enxofre e óxidos de nitrogênio, podem causar câncer em seres humanos. Em 2013, o Iarc concluiu que, efetivamente, emissões do motores a diesel causam câncer de pulmão, e provavelmente também de bexiga.

De acordo com Paulo Saldiva, pesquisador do Laboratório de Poluição Atmosférica da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FM-USP), dentre os poluentes, os mais nocivos são os materiais particulados. Segundo o pesquisador, essas partículas se acumulam nos alvéolos pulmonares, agravando doenças respiratórias, e entram na corrente sanguínea, podendo afetar outros órgãos. Na cidade de São Paulo, por exemplo, estima-se que para cada aumento de 10 microgramas por metro cúbico (µg/m³) na concentração de material particulado inalável no ar (fumaça, fuligem, etc.) haja um aumento de 1,5% nas internações por doença isquêmica do coração em idosos e mais de 4% por doenças pulmonares em crianças e idosos.

Controle de emissões

Há algumas medidas realizadas pelo setor público que visam diminuir a emissão desses poluentes na atmosfera. Entre elas, podemos citar a Inspeção Veicular Ambiental e o Programa de Controle da Poluição do Ar.

Inspeção Veicular Ambiental

A Inspeção Veicular Ambiental surgiu com o objetivo de fiscalizar a emissão de poluentes dos automóveis. Durante a inspeção são realizados testes no sistema de exaustão, para verificar os níveis de gases, poluentes e ruídos. Cabe aos estados e municípios realizarem a inspeção.

Programa de Controle da Poluição do Ar (Proconve)

Em 1986, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) criou o Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores (Proconve) com o objetivo de reduzir e controlar a contaminação atmosférica por fontes móveis (veículos automotores). Foram então fixados prazos, limites máximos de emissão e estabelecidas exigências tecnológicas para veículos automotores, nacionais e importados.

Avanços tecnológicos

Diversas tecnologias têm sido criadas para minimizar a geração de gases poluentes pelos carros. Elas colaboram para deixar o combustível mais limpo e na criação de motores de baixa emissão. Dentre as existentes, algumas merecem destaque:

Catalisadores e filtros de materiais particulados

Essas tecnologias surgiram para tratar e/ou reter os gases de escape. O catalisador é composto por duas substâncias químicas (paládio e molibdênio), que reagem com os gases, convertendo-os em vapor de água, gás carbônico e nitrogênio (gases não tóxicos). Existem diversos tipos de catalisadores. O filtro de materiais particulados tem a função de filtrar alguns dos gases gerados na combustão no motor. Por lei, desde 1983, todos os carros são obrigados a ter catalisador. Porém, ainda existem veículos movidos a diesel (como ônibus e caminhões) circulando sem bons catalizadores, por conta da idade avançada da frota.

Injeção direta

Essa tecnologia permite que o combustível seja injetado diretamente na câmara de combustão. Assim, a mistura entre ar e combustível é menor e pula-se o período de espera no coletor de admissão. Nesse tipo de motor, o combustível é injetado na parte mais quente da câmara de combustão com menor quantidade de ar. A forma como o combustível se dispersa no interior da câmara permite a queima mais regular e completa.

Essa opção de injeção direta, para os motores a diesel, ocorre desde os anos 50. Antes só existia a injeção indireta, em que há uma pré-câmara de combustão. Esta pré-câmara é desenhada de maneira a assegurar que a mistura entre combustível e ar comprimido se dê da forma correta.

A injeção direta aumenta o rendimento dos motores e reduz o consumo de combustível. Porém, no motor a diesel ela pode produzir mais NOx como subproduto da reação. Algumas montadoras vêm tentando solucionar esse problema por meio de medidas como produção de catalisadores específicos, recirculação de gases de escapamento, entre outras medidas, que vão encarecendo o preço de produção do motor.

No caso da fraude da Volkswagen - chegou a público a confirmação de que a empresa adulterava testes de emissão de gases poluentes de motores a diesel -, as emissões de óxido de nitrogênio foram entre dez e 40 vezes superiores ao limite estabelecido pela Agência de Proteção do Meio Ambiente (EPA), e os primeiros 11 milhões de carros confirmados que estavam com o software fraudulento funcionavam com motor 2.0 turbodiesel de injeção direta.

Diesel de baixo teor de enxofre

Em 2012, a legislação ambiental e o Proconve 07 obrigaram o início do processo de criação e utilização de diesel com baixo teor de enxofre em sua composição, o diesel S10 e S50 - com 10 partes por milhão (ppm) e 50 ppm de enxofre respectivamente - no país. Em 20 anos, o diesel no Brasil passou de uma composição de 13 mil ppm para a atual de 10 ppm. Isso, junto as tecnologias de motores, tornam os patamares de emissões parecidos com os da Europa.

Uma concentração menor de enxofre no combustível reduz a emissão de óxidos de enxofre e também auxilia na diminuição da emissão de outros poluentes, como o NOx e os materiais particulados. Isso ocorre pois o trióxido de enxofre gerado no processo de combustão pode formar ácido sulfúrico ao se juntar com a água. Esse ácido corrói partes metálicas do motor. Ou seja, o enxofre ataca componentes do motor como, por exemplo, o catalisador, e como consequência há uma perda de eficiência nesse equipamento.

A iniciativa de diminuição do teor de enxofre é muito boa, porém a frota deverá ser renovada (em motores antigos o efeito esperado não ocorre), e, como citado anteriormente, deve haver fiscalização. Saiba mais detalhes sobre o diesel S10 e S50 no Brasil.



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