Álcool Etílico e Álcool Metílico
Introdução
Os tipos de álcool que temos no mercado, para o uso automotivo, recebem o nome de álcool carburante. São compostos oxigenados adicionados à gasolina (quando o objetivo for o aumento de octanagem) ou para uso puro em motores projetados para utilização de tal combustível.
Álcool Metílico (Metanol)
O álcool metílico, conhecido como metanol é composto por um átomo de carbono, três átomos de hidrogênio e uma hidroxila (CH3OH), é um álcool oriundo da mesma família do etanol; seu uso, como carburante, remonta ao início do século, quando teve sua utilização como combustível pelo pioneiro Henry Ford. Nos primórdios do desenvolvimento da tecnologia dos motores a combustão interna, em 1916, Ford já declarava que "o álcool é mais limpo e melhor combustível para automóveis do que a gasolina e acredito que será o combustível do futuro para os motores de combustão interna". Os alemães, na 2ª guerra mundial, utilizaram tal combustível em larga escala.
Pode ser extraído da nafta, do xisto, gás, da madeira ou do carvão vegetal. Os meios mais simples e usuais são a gaseificação do carvão vegetal e da madeira ou pirólise dos mesmos. Na Europa se utiliza um processo de reação catalítica de monóxido de carbono e hidrogênio, muito caro e altamente sofisticado.
O metanol é extremamente tóxico: penetra no corpo humano pela pele, vias respiratórias e digestivas, podendo levar à cegueira total ou parcial e até mesmo à morte. A principal vantagem em sua utilização é o poder de resistência à detonação: possuindo um elevado índice de octanagem (que se situa na faixa de 90 a 120, avaliado pelo sistema MON, ou método motor). Este valor é meramente comparativo à gasolina, uma vez que o álcool não possui octanas propriamente ditas.
Essa resistência à detonação viabiliza a utilização do metanol em motores com alta taxa de compressão, na ordem de 10:1 a 17:1, proporcionando ótimo desempenho, pois aproveita em torno de 40% da energia fornecida. Em termos mecânicos, suas contra-indicações são o baixo poder calorífico, menor do que o do etanol (causa maiores dificuldades para as situações de partida a frio), a baixa miscibilidade à gasolina (quando é utilizado para aumentar seu índice de octanas) e sua facilidade de pré-ignição.
A utilização do álcool como combustível implica aumento de consumo devido ao menor poder calorífico, quando comparado ao da gasolina. Isto significa que é necessária maior quantidade de combustível para realização do mesmo trabalho.
Álcool Etílico (Etanol)
O álcool etílico, também conhecido como etanol, é composto por dois átomos de carbono, cinco átomos de hidrogênio e uma hidroxila (C2H5OH), sendo obtido dos produtos como: cana-de-açúcar, mandioca, milho, batata, eucalipto, beterraba, etc. Utilizado como combustível nos motores de ciclo Otto, especificamente no setor de transporte rodoviário.
Conhecido desde a antigüidade tanto na cerveja dos egípcios como no vinho dos povos da Mesopotâmia e da Grécia, o álcool ocupou lugar de destaque em culturas as mais variadas. Como produto resultante da fermentação do arroz, na China, e do milho, no Império Inca no Peru, o conhecimento envolvido na sua fabricação era guardado a sete chaves, uma vez que usado na produção de bebidas, como também de remédios, especialmente na conservação de plantas medicinais.
Nos países produtores de açúcar do Caribe, a bebida produzida era o rum. A utilização do álcool como carburante saiu dos estudos científicos para as ruas no final do século XIX, com o advento do automóvel especialmente os de motor de combustão interna - o chamado ciclo-Otto. Por permitir o aumento da renda agrícola, o álcool combustível recebeu apoio de Henry Ford - o famoso modelo T, da companhia, dispunha de carburador ajustável e de outros equipamentos para receber o etanol -, Alexander Graham Bell e Thomas Edson, entre outros. No começo do século XX, o etanol passou a ser usado na iluminação pública e na indústria química.
A produção crescente de petróleo a preço mais baixo e a pressão da indústria petrolífera, no entanto, levaram o álcool a uma posição secundária em relação à indústria automobilística na primeira metade do século XX. Foram necessárias duas crises do petróleo em 1973 e 1979 - com os países exportadores fechando suas torneiras - para que o fato de o produto ser finito, poluente e originário de regiões politicamente instáveis chegasse a preocupar governantes e consumidores em todo o mundo. Foi o fim da era do petróleo barato, que marcou os anos 50 e 60.
A solução brasileira foi criar um programa nacional que permitisse, num primeiro momento, misturar álcool na gasolina e, posteriormente, contar exclusivamente com esse combustível para abastecer os veículos. Com os avanços tecnológicos, o carro movido exclusivamente a álcool hidratado ganhou as ruas brasileiras, chegando a representar 85% da frota no final dos anos 80.
O etanol ou AEHC, álcool etílico hidratado carburante é produzido no Brasil através da fermentação de açúcares (amido e celulose), e é o combustível que adquirimos nas bombas dos postos de serviço. Sua composição de álcool e água é padronizada pela ABNT, CNP e INPM, pois alterações em sua densidade acarretarão mau funcionamento e possíveis danos internos ao motor.
O álcool hidratado é utilizado exclusivamente como combustível, por motivos de economia produtiva e por sua eficiência. É adicionada pequena quantidade de gasolina para inibir seu uso doméstico ou na fabricação de bebidas, por exemplo.
O álcool etílico hidratado possui 96% de pureza e 4% de água (96° GL). O álcool anidro (sem água) é miscível com a gasolina em qualquer proporção e tem, como resultado, um combustível com ótimas características antidetonantes. Para cada 5% de álcool consegue-se um aumento de octanagem em aproximadamente 2 pontos percentuais, sem os inconvenientes da adição de chumbo tetraetila (CTE), que é extremamente poluente e destrói os elementos dos catalisadores.
Misturas de álcool anidro à gasolina, na proporção de até 20%, não requerem grandes modificações internas no motor, apenas algum ajuste na curva de avanço e correções na giclagem. Como há melhora considerável no índice de octanagem, um motor ajustado para ele obterá melhor desempenho que com uma hipotética gasolina pura.
O álcool anidro possui características de pureza na ordem de 99,95%, com 0,05% de água na escala G.L. (Gay Lussac). Ou seja, é considerado isento de água. O Brasil foi um dos primeiros países a banir o chumbo tetraetila da gasolina, passando a incorporar o álcool anidro como aumentador de octanagem (compostos oxigenados que possuem características de aumentar a resistência do combustível a detonação). Isso elevou nossa gasolina ao patamar das de boa qualidade vendidas na Europa (índices de 90 octanas).
Quando compramos a garrafa de álcool no mercado e lemos a inscrição 90%, significa que a quantidade de álcool puro possui aproximadamente 10% de água. Alguns combustíveis e fluidos (álcool, benzol, metanol e propanol) são higroscópicos, isto é, possuem a propriedade de absorver a umidade do ar e diluí-la em sua composição (na forma de água).Por isso é necessário discriminar o quanto de água existe em sua composição.
A maneira correta de aferir este teor é com o uso de um densímetro. Em casos de emergência, utilizar álcool de limpeza é uma opção, mas não uma solução, pois o teor de água é incompatível com os requisitos do motor. A combustão processa-se sem maiores problemas, mas não é o correto.
Atualmente, todos os veículos leves brasileiros rodam com gasolina misturada com álcool anidro. A proporção da mistura é definida por lei, podendo oscilar de 20% a 25%, com um ponto percentual para mais ou para menos, sem risco de prejudicar o desempenho dos motor.
Álcoois
São compostos que se caracterizam pela existência de um mais grupos hidroxila (OH).
Forma genérica de uma associção; (radical) R – OH (hidroxila)
Álcoois podem ser clasificados de acordo com o número de hidroxilas (mono-, di-, tri-, poli) ou pelo tipo de ligação do carbono ligado à hidroxila (primário, secundário, terciário).
A momenclatura prática, para álcoois de uma hidroxila, é dada por: “álcool” + radical + “iço”.
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