Fuel Lab – A Importância de Analisar e Controlar o Combustível

Atualmente, tanto pessoas como organizações estão mais conscientes do impacto das emissões dos combustíveis e estão igualmente mais preocupadas com o tipo de combustível que utilizam. Em parte, esta consciencialização e preocupação advém das alterações climáticas e das legislações impostas.

Os combustíveis fósseis estão fortemente presentes no nosso dia-a-dia. Algumas das maiores utilizações destes produtos – são por exemplo, abastecimento de veículos (caso da gasolina e gasóleo), utilização em navios (HFO nas máquinas principais), ou em aplicações industriais e produção de eletricidadade (caso jet fuel, heating oil e gás natural). Tem-se verificado atualmente uma grande procura de combustíveis ecológicos alternativos (como o hidrogénio, GNL ou o metanol). Ao mesmo tempo que se descobrem as suas vantagens, também se tem tido em consideração, preocupações em relação à segurança da utilização dos mesmos e em relação a desenvolvimentos que ainda têm de ser feitos. Assim sendo, pode-se dizer que ainda temos um longo caminho a percorrer até chegar à descarbonização, e os combustíveis fósseis irão certamente continuar a ser uma constante nos próximos anos.

Setores empresariais, tais como unidades industriais e o shipping, utilizam HFO como primeira escolha, uma vez que este providencia a melhor combinação: mais energia a baixo custo. O HFO é menos dispendioso dado que não é tão refinado como o diesel. E, também, apresenta mais energia por volume do que os combustíveis leves.

Em contrapartida, o seu baixo custo e alto teor energético advém do facto destes combustíveis apresentarem elevados níveis de componente inorgânicos perigosos, tais como o enxofre, o vanádio, o silício e outros metais. Estes elevados níveis de metais e enxofre podem ser desastrosos para os motores, provocando frequentemente a corrosão neste tipo de equipamentos. O enxofre presente nestes combustíveis reage com o oxigénio durante a combustão e oxida o motor, com o vanádio que contribui como um catalítico.

Figura 1 – Embora existam muitas preocupações sobre o uso de combustíveis fósseis devido ao meio ambiente e à sua escassez, demorará vários anos até que este seja substituído por combustíveis ecológicos alternativos.

Na câmara de combustão do motor, o SO₂ e o SO₃ são produzidos, e estes gases quando combinados com vapor de água, já presente (a combustão produz CO₂ e água como subprodutos), resulta na formação de ácido sulfúrico. O ácido sulfúrico condensa nas superfícies de metal à medida que os gases de escape arrefecem, resultando em danos de corrosão. Isto são péssimas notícias para motores de grande valor, sistemas de combustível, e equipamentos de emissão de gases de escape.

Um outro problema convencional que pode ocorrer com lotes de combustível é a contaminação com água. Se a água entrar no combustível ou no tanque o sistema e a operação poderão ficar comprometidos, uma vez que pode causar estragos nas máquinas, equipamentos e veículos. Tendo em conta que a água não é compressível, pode ser desastroso se o combustível contaminado entrar na câmara de combustão. Na verdade, a água é um elemento natural, e infelizmente, a maioria dos tanques e equipamentos não são totalmente resistentes à mesma. Para além disso, se a água for deixada dentro de um tanque por um longo período de tempo, o tanque começará a corroer. Assim sendo, a não ser que se façam testes regulares, não é possível conhecer o problema até que problemas operacionais comecem a surgir.

Para além da água, sedimentos, metais e enxofre, é também fundamental verificar a propriedades físicas do combustível, por exemplo, a sua densidade e viscosidade.

É essencial medir a densidade pela forma como o combustível é fornecido. Por exemplo, no shipping, o combustível é por norma entregue por uma barcaça de combustível e o volume é transferido e medido através de um caudalímetro. No entanto, a massa é diretamente proporcional à energia que pode ser obtida com o consumo do combustível, por isso o cálculo preciso da densidade tem o valor financeiro direto associado a este cálculo. Ao utilizar equipamentos como densímetros permite determinar precisamente a densidade do combustível e confirmar que foi entregue corretamente.

Testar a viscosidade do combustível é importante por várias razões: não só permite ao utilizador verificar se a quantidade correta foi entregue/está a ser utilizada, mas também existem vários benefícios no que diz respeito a lidar com o combustível. Testar permite que o desempenho da combustão seja calculado e determina a temperatura a que o combustível deve ser manipulado. Deste modo, a determinação precisa da viscosidade e do combustível têm uma implicação no desempenho da combustão (CCAI – Calculated Carbon Aromaticity Index).

Outra preocupação quando se utiliza este tipo de combustível reside no facto de que o combustível armazenado por longos períodos se torna instável – asfaltenas podem precipitar da solução causando a formação de sludge. Isto potencia o bloqueio de filtros e tubos, deixando os tanques com resíduos impenetráveis. A melhor prática industrial é evitar a mistura de combustíveis de diferentes fontes e com diferentes fórmulas, uma vez que tal pode levar a problemas de incompatibilidade e a perda de estabilidade na mistura resultante. Por exemplo, quando o HFO com grande teor de asfaltenas é misturado com um destilado de baixa gravidade com predominância de hidrocarbonetos alifáticos parafínicos, a reserva de solvente pode ser esgotada e as asfaltenas podem flocular e precipitar como sludge. Assim sendo, o teor de asfaltenas e a estabilidade são parâmetros a ser monitorizados.

Para o teste ASTM D4740 spot test, uma mistura composta de volumes representativos de uma amostra de combustível é aquecida e homogeneizada. Uma gota da mistura é colocada num papel de teste e aquecido a 100ºC. Após uma hora, o papel de teste é retirado do forno e a marca resultante é examinada para evidência de precipitação e avaliada para a compatibilidade com as marcas de referência ASTM D4740.

Figura 2 – ASTM D4740 Spot test para compatibilidade de amostras de combustível.

Tais problemas podem ser evitados através de verificação sistemática e monitorização de combustível. A TecnoVeritas providencia uma solução, o Fuel Lab – Portable Fuel & Lubricating Oils Laboratory. O Fuel Lab é um laboratório portátil desenvolvido para análises de óleos e combustível. Pode ser aplicado na indústria e no shipping que requeiram a utilização e a caracterização completa de HFO, MGO, MDO e óleos hidráulicos e lubrificantes. A maioria dos testes seguem normas internacionais ISO e ASTM e contemplam todos os materiais necessários (equipamentos, vidros, produtos químicos e consumíveis) e manuais de análise para garantir que o utilizador tem como avaliar as características do produto e confirmar se está em conformidade com cada parâmetro. Com esta ferramenta útil é possível tomar as ações apropriadas e evitar futuros problemas.

Para além desta solução, a TecnoVeritas presta serviços de análises de combustíveis e óleos, recebe as amostras, analisa e elabora relatórios técnicos, garantindo uma análise independente e imparcial enviada aos clientes.