Combustão, poluição e automóveis!

Por Rafael Vitorino de Oliveira

As fontes de energia que sustentam nossa sociedade são reações químicas. Por exemplo, 76% da energia para movimentar veículos e manter indústrias em funcionamento nasce da queima de combustíveis: Etanol, carvão, gás natural, gasolina, querosene, óleo diesel e GLP.

Existem vários problemas ambientais associados ao uso de tais produtos, sendo um deles diretamente relacionado à reação de combustão: a poluição atmosférica. Entretanto, é inegável a utilidade e a contribuição da combustão em nossa vida e no desenvolvimento de nossa sociedade.

Quem são os grandes vilões dessa história? Os principais culpados são os derivados do petróleo, substâncias chamadas de hidrocarbonetos formadas por “amigos” bem conhecidos: átomos de Carbono e Hidrogênio.

A combustão de hidrocarbonetos produz, principalmente, água e dióxido de carbono, podendo gerar, também, fuligem e/ou monóxido de carbono. Quando temos a reação de combustão ocorrendo de forma completa, acontece a produção de dióxido de carbono e água.

Exemplo de uma combustão completa:

CH₄(g) + 2 O₂ (g) ==> CO₂ (g) + 2 H₂O (g)

Metano + Oxigênio ==> Dióxido de Carbono + Água

O dióxido de carbono produzido na combustão de hidrocarbonetos é um gás incolor, inodoro e 50% mais denso que o ar. A concentração média de CO₂ na atmosfera é 0,035% (0,035 g em 100 g de ar). Concentrações acima de 5% são consideradas perigosas e acima de 10% podem levar à morte por asfixia.

A combustão de hidrocarbonetos também pode ser incompleta, onde são produzidos água (H₂O), monóxido de carbono (CO) e simplesmente carbono (C), também chamado de fuligem. Para que a combustão se realize de forma completa ou incompleta, um dos fatores determinantes é a quantidade de oxigênio.

Exemplo de uma combustão incompleta.

C₄H₁₀ (g) + 5/2 O₂ (g) ==> 4 C (s) + 5 H₂O (g)

Butano + oxigênio ==> Fuligem + Água

Podemos facilmente identificar uma queima inadequada, basta observarmos nosso fogão. Quando a coloração da chama apresentar um aspecto amarelado, que deixa preto o fundo das panelas, isto é resultante da fuligem da queima incompleta. Podemos também, observar isso em veículos: a fumaça preta que sai do escapamento de automóveis nada mais é que fuligem derivada da queima incompleta.

Veículos com combustão interna que usam como combustível etanol e gasolina não produzem fuligem, a menos que estejam desregulados. No entanto, eles geram monóxido de carbono, o que praticamente não ocorre em veículos à diesel.

Pensando em nosso cotidiano, usamos diariamente veículos com motores de combustão interna. Falaremos sobre motores que utilizam como combustível a gasolina (C₇H₁₀) e o etanol (C₂H₅OH).

Antes, vamos compreender como funciona um motor de combustão interna e, no próximo texto, analisaremos as características dos combustíveis citados acima. O vídeo abaixo explica o funcionamento de um motor:

Estágios do motor 4 tempos.

Funcionamento do motor.

REFERÊNCIAS:

http://ltc.nutes.ufrj.br/toxicologia/mIX.gas.htm

http://quimicaemaula.blogspot.com.br/2012/01/monoxido-de-carbono-um-gas-toxico.html

QUIMICA E SOCIEDADE. Vol. Único, ensino médio/ Wildson Luiz Pereira dos Santos, Gerson de Souza Mol.-São Paulo: Nova geração, 2005