Introducción Gasolina sin plomo Principales características de la

Introducción
La Carta Mundial de Combustibles es un documento
que provee recomendaciones de calidad en los combustibles,
publicada en conjunto por varios organismos
internacionales del sector automotriz. Presenta una
subdivisión de 5 categorías, donde las distinciones más
importantes entre categoría son los requerimientos de
control de emisiones de acuerdo a los estándares establecidos
y llevados a la práctica en el mercado.
En orden ascendente las categorías se vuelven mas
estrictas en cuanto a límites y características que
deben cumplir los combustibles, es decir, la categoría 1
permitirá la producción de vehículos con menor eficiencia
energética y mayor cantidad de emisiones contaminantes
que un vehículo de categoría 2 y así sucesivamente, por
lo que los producidos según los estándares de la categoría
5 serán los que logren mayor aprovechamiento de la
energía y cuenten con tecnologías mas limpias.
Aunque hay gran variedad de sustancias que pueden
ser utilizadas como combustible en el sector transporte,
la carta de combustibles a nivel mundial solamente
trata los aspectos más importantes sobre gasolina sin
plomo y diésel, haciendo un apartado particular y breve
para detallar las características, ventajas y desventajas
del uso de biocombustibles y combustibles sintéticos
alternativos.
Gasolina sin plomo
Principales características de la gasolina sin plomo
Número de octano
El parámetro que determina directamente la calidad de
la gasolina es el número de octano. Hay dos valores de
número de octano: el RON y el MON. Es común que se
represente el promedio de estos valores para expresar
el valor final de número de octano que tiene el combustible.
A mayor número de octano habrá mayor aprovechamiento
del combustible, es por eso que la categoría 5 tiene el
valor más alto que es de 98, mientras que la categoría
1 tiene el valor más bajo de 82.
Densidad
La densidad es una característica de cualquier sustancia
y está ligada generalmente con su viscosidad, que es la
tendencia a fluir de dicha sustancia; así, a mayor
densidad del combustible, este presentará mayor
resistencia al flujo por el sistema de inyección. Es
común que se indique el intervalo de densidad que debe
cumplir el combustible y se observa en la carta de
combustibles que el valor de densidad difiere poco
entre las categorías en un intervalo de 715-770 kg/m3
cantidad de azufre presente en el diésel; la categoría 1
tiene un valor máximo de azufre presente en el
combustible de 2000 ppm (partes por millón) mientras
que la categoría 5 debe cumplir con un máximo de 10
ppm de azufre en su composición.
Factores que afectan el desempeño de la
gasolina sin plomo
El azufre es uno de los principales compuestos que
afectan el rendimiento del vehículo contaminan el sistema
de distribución del combustible. El azufre ha tenido un
impacto significante en las emisiones vehiculares por
reducir la eficiencia del catalizador, también tiene efectos
adversos al calentar el escape y perjudicar el
funcionamiento del sensor de oxígeno.
Un gran inconveniente es que si está presente en gran
cantidad y el combustible es utilizado en vehículos con
sistemas de tratamiento de gases de combustión, el
azufre afecta el rendimiento de estas tecnologías y no
se obtienen los resultados esperados en reducción de
emisiones contaminantes.
Diésel
Principales características del diésel
Número de cetano
Así como el número de octano representa directamente
la calidad de la gasolina como combustible para el
transporte, el número de cetano es el parámetro que
determina la calidad del combustible diésel y,
analógicamente, a mayor número de cetano el combustible
diésel será de mayor calidad, lo que conlleva a
aprovechar de mejor manera la energía del combustible
proveniente de la combustión. La categoría 1 de la
carta de combustibles tiene el menor número de
cetano que es de 48, mientras que en la categoría 5 el
valor de número de cetano mínimo debe ser de 55. Las
especificaciones actuales en la producción de vehículos
y combustibles deben cumplir los requerimientos de
acuerdo a la categoría en la que se encuentren.
Azufre
El azufre es un compuesto importante, que aunque
tiene la característica de proveer lubricidad al combustible,
es preferible que se encuentre en bajas concentraciones
en el diésel. El azufre es un compuesto que se encuentra
naturalmente en el petróleo en concentraciones altas y
es necesario reducirlo en la refinería para disponer de
un combustible con las especificaciones necesarias de
cada mercado, categoría y requerimientos para que los
diferentes sistemas tecnológicos de control de
emisiones en el vehículo funcionen de forma óptima. De
igual manera, las categorías inferiores descritas en la
carta mundial de combustibles cuentan con mayor
Compuestos aromáticos
La cantidad de compuestos aromáticos presentes en el
diésel puede proveer gran energía al momento de la
combustión debido a la fuerza de sus enlaces y la presencia
de oxígeno en ellos, sin embargo, la tendencia ha sido
reducir la cantidad presente en el combustible debido a
sus efectos nocivos al ser expulsados por el escape
como emisiones contaminantes, en su gran mayoría
como benceno que es un compuesto cancerígeno, por
lo que es necesario cumplir con las especificaciones por
categoría. La categoría 1 tiene un límite máximo de 25
% m/m (relación de masa) y la categoría 5 tiene un
valor máximo de 15 % m/m.
Factores que afectan el desempeño del diésel
El principal contaminante que afecta el desempeño del
combustible diésel y de las tecnologías destinadas a la
reducción de gases contaminantes es el azufre, el cual
tiene entre sus inconvenientes además de ser un gas
tóxico a la salud, promover la formación de lluvia ácida
y también reducir la eficiencia de los filtros de partículas
contaminantes instalados en los vehículos. Los estándares
a nivel mundial establecen niveles muy bajos de azufre
presente en el combustible. En el caso de EPA 2010 (US
Environmental Protection Agency), el nivel máximo de
azufre en el combustible debe ser de 15 ppm, mientras
que el estándar EURO VI establece un nivel máximo de
10 ppm de azufre.
Los compuestos aromáticos, como en el caso de la
gasolina, de igual manera corresponden a la categoría
de sustancias cancerígenas que al ser emitidas por los
gases de combustión se integran al ambiente
convirtiéndose en un potencial riesgo para la salud y el
ambiente.
Otro factor importante es la densidad y la viscosidad
del diésel, ya que una característica para definir la
calidad del combustible es el flujo en frío, es decir,
cuando va a arrancar el vehículo; una viscosidad muy
alta no permitirá que el flujo del combustible por el
sistema de inyección sea el adecuado; de igual manera,
si se tiene una viscosidad demasiado baja, tal vez la
velocidad de inyección del combustible sea tan rápida
que no permita obtener el beneficio energético esperado
durante la combustión.
Biocombustibles y combustibles sintéticos
alternativos
Ante la creciente demanda de combustibles que cada
día son la fuente más importante de energía para el
sector transporte, se han desarrollado propuestas
alternativas y productos que puedan sustituir los combustibles fósiles en cierta cantidad y de esta manera
reducir la dependencia que hay hacia ellos.
Entre los combustibles alternativos se encuentran el
biodiésel, el diésel sintético formado a partir de biomasa o metano, aceites vegetales tratados con hidrógeno,
E-Diesél que básicamente consiste en añadir etanol al
combustible diésel y el etanol como combustible puro,
entre otros compuestos.
Aunque también hay otro tipo de tecnologías que se
pueden utilizar para impulsar un vehículo, como pueden
ser el uso de hidrógeno, biogás, electricidad o celdas
fotovoltaicas, el biocombustible que más popularidad
ha tenido en los ultimos años es el biodiésel debido a
sus características tan similares al diésel de petróleo,
sin embargo, aún tiene ciertas limitantes para poder
competir directamente con los combustibles más
utilizados que son gasolina y diésel.
Conclusiones
La implementación de las medidas que se describen en
la carta mundial de combustibles por cada categoría
contribuye a lograr los siguientes resultados:
Reducir el impacto ambiental de vehículos motorizados,
al disminuir las emisiones por parte de la flota vehicular.
Facilitar la entrega de combustibles óptimos por cada
categoría de control de emisiones; esto requerirá de
sistemas vehiculares menos complejos para el
tratamiento de emisiones y ayudará a reducir costos al
cliente (compra y operación).
Incrementar la satisfacción del consumidor al mejorar
la eficiencia energética del combustible en su vehículo.
Prolongar el periodo para dar mantenimiento al vehículo.
Las tecnologías alternativas de biocombustibles y
energías sustentables deben verse como una tendencia
gradual de implementación y como opciones para sustituir
en cierta cantidad el uso de combustibles fósiles, debido
a que se están agotando y algún día llegará el momento
en que se acaben y se deba hacer uso de otra fuente de
energía. En este momento, pretender que los biocombustibles
compitan directamente con la gasolina y el diésel en el
mercado no sería posible, debido a la cantidad de
automóviles que han sido diseñados para trabajar con
estas sustancias. Tendría que ser renovado el parque
vehicular de manera que el diseño de los vehículos sea en
función de las especificaciones necesarias para operar con
biodiésel, biogás, gas natural, electricidad o alguna otra
fuente de energía alterna y sustentable que pueda
generarse de manera limpia e inagotable.
Además de que el combustible cuente con todas las
características necesarias para su óptimo funcionamiento,
sea almacenado y distribuido de manera eficiente, debe
tomarse en cuenta otro factor determinante para el uso y
aprovechamiento del vehículo, el cual es el mantenimiento.
Básicamente, el mantenimiento de un vehículo se puede
dividir en mantenimiento preventivo y correctivo. Un
buen matenimiento logrará que el vehiculo siempre esté
en las condiciones óptimas, que es de gran importancia,
ya que así se aprovechará al máximo la energía liberada
durante el proceso de combustión. Si hay un mantenimiento
deficiente o no hay mantenimiento de la unidad, el
aprovechamiento de la energía estará por debajo de lo
esperado y aunque el combustible sea de calidad no se
aprovechará al máximo su capacidad energética.
Bibliografía
ACEA, Alliance, EMA, JAMA, “Worldwide Fuel Charter”,
Fifth Edition, September 2013.traducción libre.
Elaborado en la Dirección de Transporte y
Movilidad
Colaborador: Ignacio Senobio Rojas
www.conuee.gob.mx
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