Publicado em 14 Jun 2022

A determinação dos gases orgânicos emitidos pelo motor de veículos automotores

Redação

A poluição do ar é um problema ambiental que compromete a saúde e a qualidade de vida das populações. A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que mais 4 milhões de pessoas morrem prematuramente no mundo em decorrência da poluição do ar. Cerca de 90% da população mundial está exposta a níveis de concentração de poluentes acima dos recomendados pela OMS. Nas regiões metropolitanas, as emissões dos veículos rodoviários, tais como automóveis, ônibus, caminhões e motocicletas, se constituem nas principais fontes de poluição. Essas emissões são compostas por diversas substâncias tóxicas que, absorvidas pelo sistema respiratório, produzem efeitos negativos sobre a saúde. Essa emissão é composta de gases como: monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx), hidrocarbonetos (HC), óxidos de enxofre (SOx), material particulado (MP), etc. O monóxido de carbono (CO) é um gás resultante da queima incompleta do combustível e, inalado, reduz a capacidade do sangue de transportar oxigênio. Muito combatido nos anos 70 e 80 quando os veículos emitiam grandes quantidades, sua emissão foi bastante reduzida com o avanço das tecnologias de combustão e controle. Os óxidos de nitrogênio (NOx) são formados quando o nitrogênio reage com o oxigênio em razão da alta temperatura na câmara de combustão. O NOx participa da formação do smog fotoquímico, cujo principal poluente é o ozônio. Contribui também na formação de chuva ácida e do material particulado. Se constitui em um dos poluentes de maior preocupação na atualidade e que requer tecnologias atualizadas de controle, já que sua formação tende a aumentar com a eficiência dos motores, principalmente nos veículos movidos a óleo diesel. Os hidrocarbonetos (HC) são a parcela de combustível não queimado ou parcialmente queimado que é expelido pelo motor, bem como vapor de combustível emitido de diversos pontos do veículo ou expelido durante o abastecimento do tanque. Assim como o NOx, os HC merecem especial atenção quanto ao seu controle, já que reagem na atmosfera promovendo a formação do smog fotoquímico. Por sua reatividade, é comum tratar os HC como compostos orgânicos voláteis (COV), onde se exclui o metano. A fuligem (partículas sólidas e líquidas), sob a denominação geral de material particulado (MP) devido ao seu pequeno tamanho, mantém-se suspensa na atmosfera e pode penetrar nas defesas do organismo, atingir os alvéolos pulmonares e ocasionar diversos efeitos negativos a saúde. Seu controle é especialmente importante para veículos de tecnologia diesel, que são os veículos de mais expressiva emissão desse poluente. Outro fator a ser considerado é que essas emissões causam grande incômodo aos pedestres próximos às vias de tráfego. No caso da fuligem (fumaça preta), a coloração e o mau cheiro desta emissão causam, de imediato, uma atitude de repulsa e pode ainda ocasionar diminuição da segurança e aumento de acidentes de trânsito pela redução da visibilidade. Existe um método para determinação dos gases orgânicos não metano (NMOG), hidrocarbonetos, monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx) e dióxido de carbono (CO2), emitidos pelo motor de veículos rodoviários automotores leves, quando transitando em vias urbanas e rurais em condições reais de tráfego.

Os motores a combustão utilizados nos veículos contemporâneos operam de acordo com dois modelos. O ciclo Otto envolve os motores que utilizam a gasolina e o álcool como combustíveis aproximam-se do ciclo-padrão de ar de Otto, ou simplesmente ciclo Otto, que é de combustão interna de ignição por centelha. Ar e combustível são admitidos nas câmaras de combustão e comprimidos pelos pistões, sendo que, pouco antes deles atingirem o ponto morto superior, centelhas são lançadas pelas velas e a mistura explode, transformando energia química em mecânica, térmica e sonora.

No ciclo diesel, os motores utilizam o óleo diesel como combustível se aproximam do ciclo-padrão de ar diesel, ou simplesmente ciclo diesel, que é de combustão de ignição por compressão. Nestes, apenas o ar é comprimido durante o curso de compressão dos pistões em ascensão, seguindo-se a injeção do combustível nas câmaras, previamente comprimido pela bomba injetora, resultando em explosão, sem necessidade de centelha, dispensando o uso de velas.

Infelizmente, essas máquinas, mesmo já bastante evoluídas, têm baixo rendimento, de 20% a 25%, característica que lhes é inerente, ou seja,...

Artigo atualizado em 14/06/2022 11:17.

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