miércoles, 28 de octubre de 2009

Fracciones medias derivadas del petróleo: los gasóleos


Retomando la serie de los derivados del petróleo que empezó con las gasolinas y los querosenos, es el turno ahora de las fracciones medias, es decir, los gasóleos. Los gasóleos son combustibles derivados del petróleo que se utilizan en los motores diesel, principalmente. Para empezar, hay que decir que en España existen tres tipos de gasóleos, con diferentes especificaciones y usos:
  • Gasóleo A: el típico de automoción, obligatorio para vehículos diesel que circulen por vías públicas. No se le añaden colorantes ni trazadores y presenta un color amarillento.
  • Gasóleo B: es el utilizado para vehículos agrícolas, maquinaria pesada y barcos. Se le añade un colorante rojo.
  • Gasóleo C: es el combustible de las calderas domésticas (o no) de gasóleo. Se le añade un colorante azul.
Nota: el motor de un coche puede funcionar independientemente con un gasóleo A o B, ya que ambos están diseñados para obtener un buen comportamiento en el ciclo diesel, el problema de llenar el depósito de tu coche con gasóleo B es que estás defraudando al estado debido a que, igual que las gasolinas, el gasóleo B lleva un trazador que permite saber con un sencillo análisis si ése es o no el gasóleo que debería llevar tu coche. Obviamente el fraude está en que el gasóleo A tiene un mayor coste debido a los impuestos y, en caso de que la Guardia Civil de Tráfico compruebe que por ahorrarte unos euros has repostado gasóleo B, puede caerte una buena multa.


En general, todos los gasóleos tienen en su composición un número de átomos de carbono entre 10 y 24, y destilan entre 150 y 380ºC. Sus densidades (a 15ºC) varían desde 0,820 kg/L a 0,900 kg/L.
La composición, en cuanto a tipos de hidrocarburos, sería de: 50%
parafinas e isoparafinas, entre el 10 y el 15% de hidrocarburos nafténicos, entre 20 y 25% hidrocarburos aromáticos, y menos del 5% de olefinas e hidrocarburos residuales.

Para hablar del índice de Cetano, primero hay que hablar de lo que es el retardo, y antes de hablar del retardo, hay que saber cómo funciona un motor diesel.
Como no soy una experta en motores diesel, lo voy a simplificar mucho: en estos motores se comprime el aire y se calienta, cuando alcanza la temperatura óptima recibe la inyección de gasóleo y se produce el autoencendido o combustión sin bujía. Ahora bien, el retardo es el tiempo que pasa desde que se inyecta el gasóleo y se produce la explosión, y el índice de cetano está inversamente relacionado con el retardo.


El índice de cetano se basa en la medida de dos hidrocarburos, similar al proceso del índice de octano de las gasolinas, éstos son el cetano que recibe el índice 100 y el metilnaftaleno que recibe el índice 0. Como ya se ha dicho, el índice de cetano es inversamente proporcional al retardo, y toma valores entre 45 y 60, siendo el valor medio 50 de IC.
Las relaciones de compresión en los motores diesel pueden llegar a ser de 22:1 y alcanzándose temperaturas de hasta 600ºC; por lo que tampoco es muy conveniente un IC demasiado alto, ya que provocaría un retardo muy pequeño con respecto al diseño del motor.


Los gasóleos deben diseñarse en función del clima y de la estación del año en la que vayan a ser consumidos, ya que, al estar compuestos por hidrocarburos más pesados que, por ejemplo, la gasolina, es más fácil que algunos de estos solidifiquen a bajas temperaturas. (Aunque también hay gasolinas de verano y de invierno, que se diferencian por contener hidrocarburos de mayor o menor punto de inflamación, respectivamente).

Otra diferencia, aparte de la composición (y derivada de ésta), de los gasóleos con respecto de las gasolinas, es que éstos producen cenizas en su combustión, mientras que las gasolinas no.

Quizá algunos os preguntéis por qué el gasóleo, estando compuesto por hidrocarburos más pesados, tiene unas especificaciones oficiales de emisiones más altas que las gasolinas. Es bastante sencillo de explicar, y es que las emisiones se expresan como los kilogramos de CO2 que se emiten por cada litro de combustible que se quema: es obvio que, con una densidad (en kg de combustible por litro) mayor que la de la gasolina, el gasóleo contiene hidrocarburos de cadena más larga (más átomos de carbono) y, por tanto, el contenido de CO2 (también en kg/L) de los gases de combustión va a ser mayor.


Las imágenes las podéis encontrar aquí y aquí bajo licencia Creative Commons.

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