Combustível emulsionado - Emulsified fuel

Combustíveis emulsificados são emulsões compostas de água e um líquido combustível, óleo ou combustível. As emulsões são um exemplo particular de uma dispersão que compreende uma fase contínua e uma fase dispersa. O combustível de emulsão mais comumente usado é a emulsão de água em diesel. No caso das emulsões, ambas as fases são os líquidos imiscíveis , óleo e água. Os combustíveis de emulsão podem ser uma microemulsão ou uma emulsão comum (às vezes referida como macroemulsão , para diferenciá-la da microemulsão). As diferenças essenciais entre os dois são estabilidade (microemulsões são sistemas termodinamicamente estáveis, enquanto macroemulsões são cineticamente estabilizadas) e distribuição de tamanho de partícula (microemulsões são formadas espontaneamente e têm dimensões de 10 a 200 nm, enquanto macroemulsões são formadas por um processo de cisalhamento e têm dimensões de 100 nm a mais de 1 micrômetro). Microemulsões são isotrópicas enquanto macroemulsões são propensas a sedimentação (ou formação de creme ) e mudanças no tamanho das partículas ao longo do tempo. Ambos usam surfactantes (também chamados de emulsificantes) e podem ser água em óleo (emulsões invertidas) ou óleo em água (emulsões regulares) ou bicontínuos (também chamados de emulsões múltiplas ou complexas).

Formulários

Combustíveis emulsionados contínuos em água (óleo em água) são exemplificados pelo sistema Orimulsion e emulsões betuminosas . Estas são frequentemente descritas como emulsões de alta fase interna (hipe) porque a fase contínua é em torno de 30% da composição do combustível, sendo mais comum que a fase dispersa seja o componente secundário. Emulsões contínuas de água de crudes muito pesados, betume são mais fáceis de bombear do que o combustível original, o que exigiria considerável aquecimento e / ou diluição com um produto destilado (querosene ou petróleo leve) para torná-los fáceis de manusear. Emulsões contínuas de água de combustível residual, óleos combustíveis pesados ​​etc. que têm um valor calorífico e são usados ​​em aplicações industriais também podem ser convertidas em combustíveis emulsificados, reduzindo assim a necessidade de usar fluidos de corte e melhorando as emissões de combustão associadas aos combustíveis inferiores.

A orimulsão foi substituída pelo MSAR® com mais de 10 anos de desenvolvimento contínuo.

MSAR® é um HFO sintético emulsionado de óleo em água de baixa viscosidade. É fabricado com tecnologia proprietária para misturar óleos residuais pesados ​​com pequenas quantidades de produtos químicos especializados e água em uma formulação sob medida. A emulsão resultante contém aproximadamente 30% de água e menos de 1% de produtos químicos. A emulsão é um líquido de baixa viscosidade à temperatura ambiente, o que facilita o manuseio e reduz os custos de aquecimento para armazenamento, transporte e uso em comparação aos HFOs.

Além disso, as gotículas de hidrocarboneto são pré-atomizadas dentro da emulsão e são significativamente menores do que as gotículas formadas a partir da atomização de HFO; isso significa que quando usado o MSAR® queima quase completamente, não deixando praticamente nenhuma partícula de carbono no escapamento e tornando-o mais ecologicamente correto.

Combustíveis emulsionados contínuos de óleo (água em óleo) são exemplificados por diesel (ou combustíveis misturados com biodiesel) e emulsões de água. Esses combustíveis emulsificados foram reconhecidos na Europa ( França e Itália ) e o padrão de oficina CEN foi estabelecido (CWA 15145: 2004). Outros tipos de combustíveis foram emulsificados e contêm entre 5 e 30% de água (em massa) na emulsão de combustível geral. A emulsão de água em diesel pode ser usada como um combustível alternativo para baixas emissões e alta eficiência térmica do freio.

Emulsão para combustão (E2C} ou água sob demanda em emulsões de combustível para HFO e Diesel para caldeiras de transporte e estacionárias estão disponíveis na Nonox Ltd. desde 2006. A vantagem de misturar sob demanda é que nenhum surfactante químico é necessário, a relação água / combustível pode ser ajustado à carga para máxima eficiência e sem chance de separação no armazenamento Este sistema comprovado reduz as emissões de fuligem em até 90%, NOx 40% e oferece economia de combustível que varia de acordo com a eficiência da linha de base da carga.

Microemulsões de combustíveis também foram preparadas. O tipo de surfactantes e as quantidades necessárias para fazer esses combustíveis de emulsão os diferenciam de outros combustíveis de emulsão comerciais. Estes são considerados onde questões de segurança (por exemplo, prevenção de incêndio;) ou retorno comercial justificam os custos extras (por exemplo, melhorar a recuperação de óleo, inundação de surfactante;).

Recentemente, um novo combustível de emulsão foi conhecido como combustível de emulsão GMD (gomutra-em-diesel) pelo Dr. Amit Jhalani no Instituto Nacional de Tecnologia de Malaviya, em Jaipur . Este combustível foi sintetizado pela mistura de urina de vaca (gomutra) no diesel. Com o uso desse combustível, as emissões de escapamento do diesel foram reduzidas drasticamente, juntamente com o aumento da eficiência do motor.

Teoria

As principais vantagens de usar combustíveis emulsificados em vez do próprio combustível são os benefícios ambientais e econômicos. A adição de água ao processo de diesel diminui as temperaturas de combustão e reduz as emissões de NO x . Um artigo compara injeção de água e combustíveis emulsificados em motores a diesel (motores marítimos e estacionários) e discute as emissões e os mecanismos envolvidos. Ele conclui que os combustíveis emulsificados são singularmente eficazes na redução simultânea das emissões de NO x e PM. Outro artigo examinou os efeitos de EGR e Combustíveis de Emulsão.

Veja também

Referências

links externos