Análise por cromatografia gasosa das emissões de compostos orgânicos voláteis provenientes de motores de combustão interna

• Main Author: Sérgio Lucas Ferreira
• Other Authors: Antonio Moreira dos Santos
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2006
• Subjects: Combustíveis alternativos; Combustível fóssil; Cromatografia gasosa; Poluentes atmosféricos; Alternative fuels; Atmospheric pollutants; Fossil fuel; Gas chromatography
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-10022017-120021/

O problema da poluição do ar se constitui em uma das mais graves ameaças à qualidade de vida de homens, animais, vegetais e a todo ambiente. O aumento da concentração de poluentes atmosféricos é gerado devido à crescente urbanização e ao aumento da frota de veículos automotores, principalmente. As emissões causadas por veículos carregam diversas substâncias tóxicas como: monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx), compostos orgânicos voláteis (COV), hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) e outros que produzem vários efeitos negativos sobre a saúde. Tendo em vista essa situação, o objetivo deste trabalho foi a análise de gases poluentes emitidos por motores por Cromatografia Gasosa de Alta Resolução (CGAR). Foram analisados compostos orgânicos voláteis (benzeno, tolueno, etilbenzeno, o-xileno, m-xileno e p-xileno) nas emissões de motores empregando diesel de petróleo como combustível, B10 e etanol. Para estes combustíveis, compararam-se os teores dessas emissões (substâncias poluentes) variando-se alguns parâmetros dos motores. Também, foram feitas determinações dessas substâncias tóxicas nas emissões de motores empregando etanol como combustível. Nas emissões deste tipo de motor variando-se os parâmetros qualidade da mistura e rotação detectou-se benzeno na concentração 0,129 &#177 0,021, 0,124 &#177 0,020 e 0,132 &#177 0,007 &#956g/mL (mistura rica, estequiométrica e pobre, respectivamente); 0,134 &#177 0,017, 0,129 &#177 0,007 e 0,133 &#177 0,044 &#956g/mL (1700 rpm, 2200 rpm e 2700 rpm, respectivamente) que podem ser provenientes do óleo lubrificante. Em geral, para o motor de ignição por compressão, comparando-se as emissões tanto por diesel de petróleo como com mistura B10 observou-se uma redução significativa nas emissões dos poluentes aromáticos quando se emprega a mistura B10. Principalmente, para o benzeno, notou-se diminuição nas concentrações de até 24,5%. Apesar de ter obtido um valor de concentração abaixo de 1 &#956g/mL tanto na utilização do diesel quanto na de B10, esta redução é extremamente significante, por ser o benzeno, um composto carcinogênico. Além disso, a adição de biodiesel ao diesel mostrou-se eficiente na redução das emissões de poluentes. === Air pollution\'s is one of the most serious environment problems concerning human animals and vegetables life. The increase of concentration of atmospheric pollutants is generated mainly due to increasing urbanization and the increase on the number of motor vehicles. The emissions caused by vehicles contain several toxic substances as: carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), volatile organic compounds (VOC), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and others substances ending quite negative effect on health. Considering this situation, this study described the procedures of analysis of pollutant gases emitted by engines, such as volatile organic compounds (benzene, toluene, ethilbenzene, o-xylene, m-xylene and p-xylene) by using High Resolution Gas Chromatography (HRGC) applied to diesel, B10 mixture, and ethanol emissions analysis. Considering the use of diesel and B10 as fuel, a comparative studies has been performed for fossil fuel (diesel) and biodiesel by varying some parameters of the engines. Also, determination of these toxic substances in the emissions of engines had been made using ethanol as fuel. In the emissions of this type of engine varying the parameters as mixture quality and rotation had been detected benzene at concentration values 0,129 &#177 0,021, 0,124 &#177 0,020 e 0,132 &#177 0,007 &#956g/mL (rich, stoichiometry and lean mixture); 0,134 &#177 0,017, 0,129 &#177 0,007 e 0,133 &#177 0,044 &#956g/mL (1700 rpm, 2200 rpm and 2700 rpm, respectively) that can be proceeding from the lubricant oil. In general, for CI engine burning diesel or B10 mixture it has been observed drastically reduction in the emissions of the aromatic compounds by using B10. Especially for benzene the reduction of concentrations occurs on the level of about 24.5%. Although, it has obtained a concentration value below 1 &#956g/mL as much as in the using diesel and B10, this reduction is, extremely significant, to being benzene a carcinogenic compound. Moreover, the addition of biodiesel to the diesel has been showed efficient in the reduction of the pollutants emissions.