El combustible diésel / ˈd iː z əl / , también llamado gasóleo o históricamente petróleo pesado , es cualquier combustible líquido diseñado específicamente para su uso en un motor diésel , un tipo de motor de combustión interna en el que la ignición del combustible se produce sin que se produzca una chispa como resultado. de compresión del aire de entrada y luego inyección de combustible. Por lo tanto, el combustible diesel necesita buenas características de encendido por compresión.
El tipo más común de combustible diésel es un destilado fraccionado específico del fueloil de petróleo , pero cada vez se desarrollan y adoptan más alternativas que no se derivan del petróleo, como el biodiésel , el diésel de biomasa a líquido (BTL) o el de gas a líquido (GTL). . Para distinguir estos tipos, el diésel derivado del petróleo a veces se denomina petrodiésel en algunos círculos académicos. [1]
En muchos países, el combustible diésel está estandarizado. Por ejemplo, en la Unión Europea, la norma para el combustible diésel es EN 590 . El diésel con contenido ultrabajo de azufre (ULSD) es un combustible diésel con contenidos de azufre sustancialmente reducidos . A partir de 2016, casi todo el combustible diésel a base de petróleo disponible en el Reino Unido, Europa continental y América del Norte es del tipo ULSD. Antes de que se estandarizara el combustible diésel, la mayoría de los motores diésel normalmente funcionaban con fueloil barato . Estos fuelóleos todavía se utilizan en motores diésel de embarcaciones. A pesar de estar diseñado específicamente para motores diésel, el combustible diésel también puede utilizarse como combustible para varios motores no diésel, por ejemplo el motor Akroyd , el motor Stirling o calderas para máquinas de vapor . El diésel suele alimentar a los camiones pesados , pero los gases de escape del diésel , especialmente los de motores más antiguos, pueden dañar la salud. [2] [3]
El combustible diésel tiene muchos nombres coloquiales; lo más común es que se le llame simplemente diésel . En el Reino Unido, el combustible diésel para uso en carretera se denomina comúnmente diésel o, a veces, diésel blanco si es necesario para diferenciarlo de un producto agrícola subvencionado que contiene un tinte de color identificador conocido como diésel rojo . El término oficial para el diésel blanco es DERV , que significa vehículo de carretera con motor diésel . [4] En Australia , el combustible diesel también se conoce como destilado [5] (no debe confundirse con "destilado" en un sentido antiguo que se refiere a un combustible de motor diferente) y en Indonesia (así como en Israel ), se conoce como Solar , una marca registrada de la compañía petrolera nacional del país, Pertamina . El término gasóleo (en francés: gazole ) también se utiliza a veces para referirse al combustible diésel.
El combustible diésel se originó a partir de experimentos realizados por el científico e inventor alemán Rudolf Diesel para su motor de encendido por compresión que inventó alrededor de 1892. Originalmente, Diesel no consideró el uso de ningún tipo específico de combustible; en cambio, afirmó que el principio de funcionamiento de su calor racional El motor funcionaría con cualquier tipo de combustible en cualquier estado de la materia. [6] El primer prototipo de motor diésel y el primer motor diésel funcional fueron diseñados únicamente para combustibles líquidos. [7]
Al principio, Diesel probó el petróleo crudo de Pechelbronn , pero pronto lo reemplazó con gasolina y queroseno , porque el petróleo crudo resultó ser demasiado viscoso, [8] siendo el principal combustible de prueba para el motor Diesel el queroseno ( parafina ). [9] Diesel experimentó con tipos de aceite para lámparas de diversas fuentes, así como con tipos de gasolina y ligroín , que funcionaron bien como combustibles para motores diésel. Más tarde, Diesel probó creosota de alquitrán de hulla , [10] aceite de parafina, petróleo crudo, gasolina y fueloil , que eventualmente también funcionaron. [11] En Escocia y Francia, el petróleo de esquisto se utilizó como combustible para los primeros motores diésel de producción de 1898 porque otros combustibles eran demasiado caros. [12] En 1900, la sociedad francesa Otto construyó un motor diésel para uso con petróleo crudo, que se exhibió en la Exposición de París de 1900 [13] y en la Exposición Universal de 1911 en París. [14] En realidad, el motor funcionaba con aceite de maní en lugar de petróleo crudo, y no fueron necesarias modificaciones para el funcionamiento con aceite de maní. [13]
Durante sus primeras pruebas de motores Diesel, Diesel también utilizó gas de iluminación como combustible, y logró construir diseños funcionales, tanto con inyección piloto como sin ella. [15] Según Diesel, a finales de la década de 1890 no existía una industria productora de polvo de carbón, ni tampoco había polvo de carbón fino y de alta calidad disponible comercialmente. Ésta es la razón por la que el motor diésel nunca fue diseñado ni planificado como un motor de polvo de carbón. [16] Sólo en diciembre de 1899, Diesel probó un prototipo de polvo de carbón, que utilizaba formación de mezcla externa e inyección piloto de combustible líquido. [17] Este motor demostró ser funcional, pero sufrió una falla en el anillo del pistón después de unos minutos debido a la deposición de polvo de carbón. [18]
Antes de que se estandarizara el combustible diésel, los motores diésel normalmente funcionaban con fueloil barato. En los Estados Unidos, se destilaban del petróleo, mientras que en Europa se utilizaba aceite de creosota de alquitrán de hulla. Algunos motores diésel funcionaban con mezclas de combustibles, como gasolina, queroseno, aceite de colza o aceite lubricante, que eran más baratos porque, en aquel momento, no estaban sujetos a impuestos. [19] La introducción de motores diésel para vehículos de motor, como el Mercedes-Benz OM 138 , en la década de 1930 significó que se necesitaban combustibles de mayor calidad con características de ignición adecuadas. Al principio no se realizaron mejoras en la calidad del combustible diésel para vehículos de motor. Después de la Segunda Guerra Mundial se estandarizaron los primeros combustibles diésel modernos de alta calidad. Estas normas eran, por ejemplo, las normas DIN 51601, VTL 9140-001 y NATO F 54. [20] En 1993, la norma DIN 51601 quedó obsoleta debido a la nueva norma EN 590, que se ha utilizado en la Unión Europea desde entonces. En las embarcaciones marítimas, donde la propulsión diésel había ganado prevalencia a finales de la década de 1970 debido al aumento de los costos del combustible causado por la crisis energética de la década de 1970 , todavía se utilizan fueloil pesado barato en lugar del combustible diésel convencional para vehículos de motor. Estos fueloil pesado (a menudo llamados Bunker C ) se pueden utilizar en embarcaciones propulsadas por diésel y vapor. [21]
El combustible diésel se produce a partir de diversas fuentes, siendo la más común el petróleo . Otras fuentes incluyen biomasa , grasa animal , biogás , gas natural y licuefacción de carbón .
El diésel de petróleo, también llamado petrodiésel, [22] diésel fósil o diésel mineral, es el tipo más común de combustible diésel. Se produce a partir de la destilación fraccionada de petróleo crudo entre 200 y 350 °C (392 y 662 °F) a presión atmosférica , lo que da como resultado una mezcla de cadenas de carbono que normalmente contienen entre 9 y 25 átomos de carbono por molécula . [23]
El diésel sintético se puede producir a partir de cualquier material carbonoso, incluidos biomasa, biogás, gas natural, carbón y muchos otros. La materia prima se gasifica para obtener gas de síntesis que, tras la purificación, se convierte mediante el proceso de Fischer-Tropsch en un diésel sintético. [24]
El proceso suele denominarse biomasa a líquido (BTL), gas a líquido (GTL) o carbón a líquido (CTL), según la materia prima utilizada.
El diésel sintético parafínico generalmente tiene un contenido cercano a cero de azufre y un contenido muy bajo de aromáticos, lo que reduce las emisiones no reguladas [ se necesita clarificación ] de hidrocarburos tóxicos, óxidos nitrosos [ se necesita clarificación ] y partículas en suspensión (PM). [25]
El biodiesel se obtiene a partir de aceites vegetales o grasas animales (biolípidos ) que son principalmente ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME), y se transesterifican con metanol . Puede producirse a partir de muchos tipos de aceites, siendo el más común el aceite de colza (éster metílico de colza, RME) en Europa y el aceite de soja (éster metílico de soja, SME) en Estados Unidos. El metanol también se puede sustituir por etanol para el proceso de transesterificación, que da como resultado la producción de ésteres etílicos. Los procesos de transesterificación utilizan catalizadores, como hidróxido de sodio o potasio, para convertir el aceite vegetal y el metanol en biodiesel y los subproductos indeseables glicerina y agua, que deberán eliminarse del combustible junto con las trazas de metanol. El biodiesel se puede usar puro (B100) en motores donde el fabricante aprueba dicho uso, pero se usa más a menudo como una mezcla con diesel, BXX donde XX es el contenido de biodiesel en porcentaje. [26] [27]
El FAME utilizado como combustible está especificado en las normas DIN EN 14214 [28] y ASTM D6751. [29]
Los fabricantes de equipos de inyección de combustible (FIE) han planteado varias preocupaciones con respecto al biodiesel, identificando al FAME como la causa de los siguientes problemas: corrosión de los componentes de inyección de combustible, bloqueo del sistema de combustible de baja presión, mayor dilución y polimerización del aceite del cárter del motor, agarrotamiento de la bomba debido a a alta viscosidad del combustible a baja temperatura, aumento de la presión de inyección, fallas en los sellos elastoméricos y bloqueo del rociador del inyector de combustible. [30] El biodiesel puro tiene un contenido energético entre un 5% y un 10% menor que el diésel de petróleo. [31] La pérdida de potencia cuando se utiliza biodiesel puro es del 5 al 7%. [27]
Los ácidos grasos insaturados son la fuente de la menor estabilidad a la oxidación. Reaccionan con el oxígeno y forman peróxidos y dan como resultado subproductos de degradación, que pueden causar lodos y lacas en el sistema de combustible. [32]
Como el biodiesel contiene bajos niveles de azufre, las emisiones de óxidos y sulfatos de azufre , componentes principales de la lluvia ácida , son bajas. El uso de biodiesel también resulta en reducciones de hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono (CO) y partículas. Las emisiones de CO que utilizan biodiesel se reducen sustancialmente, del orden del 50% en comparación con la mayoría de los combustibles petrodiesel. Se ha descubierto que las emisiones de escape de partículas procedentes del biodiésel son un 30 % más bajas que las emisiones totales de partículas procedentes del petrodiésel. Las emisiones de escape de hidrocarburos totales (un factor que contribuye a la formación localizada de smog y ozono) son hasta un 93% más bajas para el biodiesel que para el combustible diesel. [ cita necesaria ]
El biodiesel también puede reducir los riesgos para la salud asociados con el diésel de petróleo. Las emisiones de biodiesel mostraron niveles reducidos de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y compuestos de HAP nitrados, que han sido identificados como carcinógenos potenciales . En pruebas recientes, los compuestos HAP se redujeron entre un 75% y un 85%, excepto el benzo(a)antraceno , que se redujo aproximadamente un 50%. Los compuestos nPAH específicos también se redujeron drásticamente con el combustible biodiesel, con 2-nitrofluoreno y 1-nitropireno reducidos en un 90%, y el resto de los compuestos nPAH reducidos a solo niveles traza. [33]
Esta categoría de combustibles diésel implica convertir los triglicéridos del aceite vegetal y las grasas animales en alcanos mediante refinación e hidrogenación , como Neste Renewable Diesel o H-Bio . El combustible producido tiene muchas propiedades similares al diésel sintético y está libre de las muchas desventajas del FAME.
El dimetiléter , DME, es un combustible diésel gaseoso sintético que produce una combustión limpia con muy poco hollín y emisiones reducidas de NOx . [26]
En EE. UU., se recomienda almacenar el diésel en un contenedor amarillo para diferenciarlo del queroseno , que normalmente se guarda en contenedores azules, y de la gasolina , que normalmente se guarda en contenedores rojos. [34] En el Reino Unido, el diésel normalmente se almacena en un contenedor negro para diferenciarlo de la gasolina sin plomo o con plomo, que se almacena en contenedores verdes y rojos, respectivamente. [35]
El motor diésel es un motor multicombustible y puede funcionar con una gran variedad de combustibles. Sin embargo, el desarrollo de motores diésel de alto rendimiento y alta velocidad para automóviles y camiones en la década de 1930 significó que se necesitaba un combustible adecuado diseñado específicamente para dichos motores: el combustible diésel. Para garantizar una calidad constante, el combustible diésel está estandarizado; Las primeras normas se introdujeron después de la Segunda Guerra Mundial. [20] Normalmente, una norma define ciertas propiedades del combustible, como el número de cetano , la densidad , el punto de inflamación , el contenido de azufre o el contenido de biodiesel. Los estándares de combustible diesel incluyen:
Combustible diesel
Combustible biodiésel
La principal medida de la calidad del combustible diésel es su índice de cetano . El número de cetano es una medida del retraso de ignición de un combustible diesel. [36] Un número de cetano más alto indica que el combustible se enciende más fácilmente cuando se rocía en aire comprimido caliente. [36] El diésel de carretera europeo (norma EN 590) tiene un número de cetano mínimo de 51. En algunos mercados se encuentran disponibles combustibles con índices de cetano más altos, normalmente combustibles diésel "premium" con agentes de limpieza adicionales y cierto contenido sintético.
Aproximadamente el 86,1% de la masa del combustible diésel es carbono y, cuando se quema, ofrece un poder calorífico neto de 43,1 MJ/kg, frente a los 43,2 MJ/kg de la gasolina. Debido a la mayor densidad, el combustible diésel ofrece una mayor densidad de energía volumétrica: la densidad del combustible diésel EN 590 se define como 0,820 a 0,845 kg/L (6,84 a 7,05 lb/gal EE.UU.) a 15 °C (59 °F), aproximadamente entre un 9,0% y un 13,9% más que los 0,720–0,775 kg/L (6,01–6,47 lb/gal estadounidense) de la gasolina EN 228 a 15 °C, lo que debe tenerse en cuenta al comparar los precios volumétricos del combustible. Las emisiones de CO 2 del diésel son de 73,25 g/MJ, ligeramente inferiores a las de la gasolina, de 73,38 g/MJ. [37]
El combustible diésel es generalmente más sencillo de refinar a partir de petróleo que la gasolina y contiene hidrocarburos con un punto de ebullición en el rango de 180 a 360 °C (356 a 680 °F). Se requiere un refinamiento adicional para eliminar el azufre, lo que contribuye a un costo a veces mayor. En muchas partes de los Estados Unidos y en todo el Reino Unido y Australia, [38] el combustible diésel puede tener un precio más alto que la gasolina por galón o litro . [39] [40] Las razones del precio más alto del diésel incluyen el cierre de algunas refinerías en el Golfo de México , el desvío de capacidad de refinación masiva hacia la producción de gasolina y una reciente transferencia al diésel con contenido ultra bajo de azufre (ULSD), que causa Complicaciones infraestructurales. [41] En Suecia también se vende un combustible diésel denominado MK-1 (diésel ecológico de clase 1). Se trata de un ULSD que además tiene un menor contenido en aromáticos, con un límite del 5%. [42] Este combustible es un poco más caro de producir que el ULSD normal. En Alemania, el impuesto sobre el combustible diésel es aproximadamente un 28% más bajo que el impuesto sobre la gasolina.
El combustible diésel es similar al gasóleo para calefacción , que se utiliza en la calefacción central . En Europa, Estados Unidos y Canadá, los impuestos sobre el combustible diesel son más altos que sobre el combustible para calefacción debido al impuesto al combustible , y en esas áreas, el combustible para calefacción está marcado con colorantes y trazas químicas para prevenir y detectar el fraude fiscal . El diésel "libre de impuestos" (a veces llamado "diésel todoterreno" o "diésel rojo" debido a su tinte rojo) está disponible en algunos países para su uso principalmente en aplicaciones agrícolas, como combustible para tractores, vehículos recreativos y utilitarios u otros vehículos no comerciales . que no utilizan la vía pública . Este combustible puede tener niveles de azufre que exceden los límites para uso en carretera en algunos países (por ejemplo, EE. UU.).
Este diésel libre de impuestos se tiñe de rojo para su identificación, [43] y si utiliza este combustible diésel libre de impuestos para un propósito típicamente gravado (como conducir), el usuario puede recibir una multa (por ejemplo, 10.000 dólares estadounidenses en Estados Unidos). En el Reino Unido, Bélgica y los Países Bajos se le conoce como diésel rojo (o gasóleo) y también se utiliza en vehículos agrícolas , tanques de calefacción doméstica, unidades de refrigeración de furgonetas/camiones que contienen artículos perecederos como alimentos y medicinas. para embarcaciones marinas. El combustible diésel o gasóleo marcado se tiñe de verde en la República de Irlanda y Noruega. El término "vehículo de carretera con motor diésel" (DERV) se utiliza en el Reino Unido como sinónimo de combustible diésel de carretera sin marcar. En la India, los impuestos sobre el combustible diésel son más bajos que los de la gasolina, ya que la mayor parte del transporte de cereales y otros productos básicos en todo el país funciona con diésel.
Los impuestos sobre el biodiesel en los EE.UU. varían entre los estados. Algunos estados (Texas, por ejemplo) no tienen impuestos sobre el biodiesel y tienen un impuesto reducido sobre las mezclas de biodiesel equivalente a la cantidad de biodiesel en la mezcla, de modo que el combustible B20 está gravado un 20% menos que el petrodiesel puro. [44] Otros estados, como Carolina del Norte, gravan el biodiesel (en cualquier configuración mezclada) de la misma manera que el petrodiesel, aunque han introducido nuevos incentivos para los productores y usuarios de todos los biocombustibles. [45]
El combustible diésel se utiliza principalmente en motores diésel de alta velocidad, especialmente en motores diésel de vehículos de motor (por ejemplo, automóviles, camiones), pero no todos los motores diésel funcionan con combustible diésel. Por ejemplo, los grandes motores de embarcaciones de dos tiempos suelen utilizar fueloil pesado en lugar de combustible diésel, [21] y ciertos tipos de motores diésel, como los motores MAN M-System , están diseñados para funcionar con gasolina con resistencias a los golpes de hasta 86. RON. [46] Por otro lado, las turbinas de gas y algunos otros tipos de motores de combustión interna, y motores de combustión externa , también pueden diseñarse para admitir combustible diesel.
El requisito de viscosidad del combustible diésel suele especificarse a 40 °C. [36] Una desventaja del combustible diesel en climas fríos es que su viscosidad aumenta a medida que la temperatura disminuye, convirtiéndolo en un gel (ver Encendido por compresión – Gelificación ) que no puede fluir en los sistemas de combustible. El diésel especial para bajas temperaturas contiene aditivos para mantenerlo líquido a temperaturas más bajas.
Los camiones y autobuses , que a menudo funcionaban con propulsión otto entre los años 1920 y 1950, ahora funcionan casi exclusivamente con diésel. Debido a sus características de ignición, el combustible diésel se utiliza ampliamente en estos vehículos. Dado que el combustible diésel no es adecuado para los motores otto, los turismos, que a menudo utilizan motores otto o derivados de otto, normalmente funcionan con gasolina en lugar de diésel. Sin embargo, especialmente en Europa y la India, muchos turismos tienen, debido a una mayor eficiencia del motor, [47] motores diésel y, por tanto, funcionan con combustible diésel normal.
El diésel desplazó al carbón y al fueloil para los vehículos propulsados por vapor en la segunda mitad del siglo XX y ahora se utiliza casi exclusivamente para los motores de combustión de vehículos ferroviarios autopropulsados (locomotoras y vagones). [48] [49]
En general, los motores diésel no son adecuados para aviones y helicópteros. Esto se debe a la relación potencia-masa comparativamente baja del motor diésel , lo que significa que los motores diésel suelen ser bastante pesados, lo que supone una desventaja en los aviones. Por lo tanto, hay poca necesidad de utilizar combustible diésel en aviones, y el combustible diésel no se utiliza comercialmente como combustible de aviación. En su lugar se utiliza gasolina ( Avgas ) y combustible para aviones (p. ej. Jet A-1). Sin embargo, especialmente en las décadas de 1920 y 1930, se fabricaron en serie numerosos motores diésel para aviones que funcionaban con fueloil, porque tenían varias ventajas: su consumo de combustible era bajo, eran fiables, no eran propensos a incendiarse y requerían un mantenimiento mínimo. . La introducción de la inyección directa de gasolina en la década de 1930 superó estas ventajas y los motores diésel de avión rápidamente dejaron de utilizarse. [50] Con las mejoras en las relaciones potencia-masa de los motores diésel, varios motores diésel de carretera se han convertido y certificado para uso aeronáutico desde principios del siglo XXI. Estos motores normalmente funcionan con combustible de avión Jet A-1 (pero también pueden funcionar con combustible diésel). Jet A-1 tiene características de ignición similares al combustible diesel y, por lo tanto, es adecuado para ciertos (pero no todos) motores diesel. [51]
Hasta la Segunda Guerra Mundial, varios vehículos militares, especialmente aquellos que requerían un alto rendimiento del motor ( vehículos de combate blindados , por ejemplo los tanques M26 Pershing o Panther ), utilizaban motores otto convencionales y funcionaban con gasolina. Desde la Segunda Guerra Mundial se han fabricado varios vehículos militares con motores diésel, capaces de funcionar con combustible diésel. Esto se debe a que los motores diésel ahorran más combustible y el combustible diésel es menos propenso a incendiarse. [52] Algunos de estos vehículos propulsados por diésel (como el Leopard 1 o el MAN 630 ) todavía funcionaban con gasolina, y algunos vehículos militares todavía se fabricaban con motores otto (por ejemplo, el Ural-375 o el Unimog 404 ), incapaces de funcionar con diésel. combustible.
Los tractores y equipos pesados actuales funcionan en su mayoría con motor diésel. Entre los tractores, sólo las clases más pequeñas pueden ofrecer también motores de gasolina. La dieselización de tractores y equipos pesados comenzó en Alemania antes de la Segunda Guerra Mundial, pero fue inusual en Estados Unidos hasta después de esa guerra. Durante las décadas de 1950 y 1960, también progresó en Estados Unidos. El combustible diésel se utiliza comúnmente en equipos de extracción de petróleo y gas, aunque en algunos lugares se utilizan equipos eléctricos o de gas natural.
Los tractores y el equipo pesado a menudo utilizaban combustibles múltiples entre las décadas de 1920 y 1940, y utilizaban motores de encendido por chispa y de baja compresión, motores akryod o motores diésel. Por lo tanto, muchos tractores agrícolas de la época podían quemar gasolina, alcohol , queroseno y cualquier grado de combustible ligero, como combustible para calefacción o aceite para vaporización de tractores , según el que fuera más asequible en una región en un momento dado. En las granjas estadounidenses durante esta época, el nombre "destilado" a menudo se refería a cualquiera de los combustibles ligeros antes mencionados. Los motores de encendido por chispa no arrancaban tan bien con destilado, por lo que normalmente se usaba un pequeño tanque auxiliar de gasolina para el arranque en frío y las válvulas de combustible se ajustaban varios minutos después, después del calentamiento, para realizar la transición a destilado. También se utilizaron accesorios del motor como vaporizadores y cubiertas de radiador , ambos con el objetivo de capturar el calor, porque cuando un motor de este tipo funcionaba con destilado, funcionaba mejor cuando tanto él como el aire que inhalaba estaban más calientes que a temperatura ambiente. La dieselización con motores diésel dedicados (alta compresión con inyección mecánica de combustible y encendido por compresión) reemplazó a dichos sistemas e hizo un uso más eficiente del combustible diésel que se quemaba.
Se ha utilizado combustible diésel de mala calidad como agente de extracción para la extracción líquido-líquido de paladio a partir de mezclas de ácido nítrico . [53] Tal uso se ha propuesto como un medio para separar el paladio , producto de fisión , del refinado PUREX que proviene del combustible nuclear usado . [53] En este sistema de extracción por solventes, los hidrocarburos del diesel actúan como diluyente mientras que los sulfuros de dialquilo actúan como extractante. [53] Esta extracción opera mediante un mecanismo de solvatación . [53] Hasta el momento, no se ha construido ni una planta piloto ni una planta a gran escala para recuperar paladio, rodio o rutenio a partir de desechos nucleares creados por el uso de combustible nuclear . [54]
El combustible diesel se utiliza a menudo como ingrediente principal en el fluido de perforación de lodo a base de aceite. [55] La ventaja de utilizar diésel es su bajo costo y su capacidad para perforar una amplia variedad de estratos difíciles, incluidas formaciones de esquisto, sal y yeso. [55] El lodo de diésel generalmente se mezcla con hasta un 40% de agua salada. [56] Debido a preocupaciones de salud, seguridad y medio ambiente, el lodo de diésel a menudo se reemplaza con fluidos de perforación a base de aceite vegetal, mineral o sintético de calidad alimentaria, aunque el lodo de diésel todavía se usa ampliamente en ciertas regiones. [57]
Durante el desarrollo de motores de cohetes en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial, el combustible diésel J-2 se utilizó como componente de combustible en varios motores, incluido el BMW 109-718 . [58] El combustible diésel J-2 también se utilizó como combustible para motores de turbina de gas. [58]
En los Estados Unidos, el diésel derivado del petróleo se compone de aproximadamente un 75 % de hidrocarburos saturados (principalmente parafinas , incluidas n , iso y cicloparafinas ) y un 25 % de hidrocarburos aromáticos (incluidos naftalenos y alquilbencenos ). [59] La fórmula química promedio del combustible diesel común es C 12 H 23 , y oscila aproximadamente entre C 10 H 20 y C 15 H 28 . [60]
La mayoría de los combustibles diésel se congelan a las temperaturas invernales habituales, aunque las temperaturas varían mucho. [61] El petrodiésel normalmente se congela alrededor de temperaturas de -8,1 °C (17,5 °F), mientras que el biodiésel se congela entre temperaturas de 2° a 15 °C (35° a 60 °F). [61] La viscosidad del diésel aumenta notablemente a medida que disminuye la temperatura, transformándolo en un gel a temperaturas de -19 °C (-2,2 °F) a -15 °C (5 °F), que no puede fluir en los sistemas de combustible. Los combustibles diésel convencionales se vaporizan a temperaturas entre 149 °C y 371 °C. [36]
Los puntos de inflamación del diésel convencional varían entre 52 y 96 °C, lo que lo hace más seguro que la gasolina e inadecuado para motores de encendido por chispa. [62] A diferencia de la gasolina, el punto de inflamación de un combustible diésel no tiene relación con su rendimiento en un motor ni con sus cualidades de ignición automática. [36]
Como buena aproximación, la fórmula química del diésel es C.
norteh
2n. Tenga en cuenta que el diésel es una mezcla de diferentes moléculas. Como el carbono tiene una masa molar de 12 g/mol y el hidrógeno tiene una masa molar de aproximadamente 1 g/mol, la fracción en peso de carbono en el combustible diésel EN 590 es aproximadamente 12/14.
La reacción de la combustión diésel viene dada por:
2 tazas
norteh
2n+ 3nO
2⇌ 2n CO
2+ 2nH
2oh
El dióxido de carbono tiene una masa molar de 44 g/mol, ya que está formado por 2 átomos de oxígeno (16 g/mol) y 1 átomo de carbono (12 g/mol). Entonces, 12 g de carbono producen 44 g de dióxido de carbono.
El diésel tiene una densidad de 0,838 kg por litro.
En conjunto, la masa de dióxido de carbono que se produce al quemar 1 litro de combustible diesel se puede calcular como:
La cifra obtenida con esta estimación se aproxima a los valores encontrados en la literatura.
Para la gasolina, con una densidad de 0,75 kg/L y una proporción de átomos de carbono e hidrógeno de aproximadamente 6 a 14, el valor estimado de las emisiones de carbono si se quema 1 litro de gasolina da: [ 63]
En el pasado, el combustible diésel contenía mayores cantidades de azufre . Las normas de emisiones europeas y los impuestos preferenciales han obligado a las refinerías de petróleo a reducir drásticamente el nivel de azufre en los combustibles diésel. En la Unión Europea, el contenido de azufre se ha reducido drásticamente durante los últimos 20 años. El gasóleo de automoción está cubierto en la Unión Europea por la norma EN 590 . En los años 1990 las especificaciones permitían un contenido máximo de 2000 ppm de azufre, reducido a un límite de 350 ppm a principios del siglo XXI con la introducción de las especificaciones Euro 3. El límite se redujo con la introducción de Euro 4 en 2006 a 50 ppm ( ULSD , Ultra Low Sulphur Diesel). La norma para el gasóleo vigente en Europa desde 2009 es la Euro 5, con un contenido máximo de 10 ppm. [64]
En los Estados Unidos, se adoptaron estándares de emisiones más estrictos con la transición a ULSD a partir de 2006 y se volvieron obligatorios el 1 de junio de 2010 (ver también escape de diesel ).
Ha habido mucha discusión y malentendidos sobre las algas en el combustible diesel. Las algas necesitan luz para vivir y crecer. Como no hay luz solar en un tanque de combustible cerrado, ninguna alga puede sobrevivir, pero algunos microbios pueden sobrevivir y alimentarse del combustible diesel. [sesenta y cinco]
Estos microbios forman una colonia que vive en la interfaz entre el combustible y el agua. Crecen bastante rápido en temperaturas más cálidas. Incluso pueden crecer en climas fríos cuando se instalan calentadores del tanque de combustible. Partes de la colonia pueden desprenderse y obstruir las líneas y filtros de combustible. [66]
El agua en el combustible puede dañar la bomba de inyección de combustible . Algunos filtros de combustible diésel también atrapan agua. La contaminación del agua en el combustible diesel puede provocar congelación en el tanque de combustible. El agua helada que satura el combustible a veces obstruye la bomba del inyector de combustible. [67] Una vez que el agua dentro del tanque de combustible ha comenzado a congelarse, es más probable que se produzca gelificación. Cuando el combustible está gelificado, no es efectivo hasta que se eleva la temperatura y el combustible vuelve a su estado líquido.
El diésel es menos inflamable que la gasolina . Sin embargo, debido a que se evapora lentamente, cualquier derrame en la carretera puede representar un peligro de resbalamiento para los vehículos. [68] Después de que las fracciones ligeras se han evaporado, queda una capa grasosa en la carretera que reduce el agarre y la tracción de los neumáticos y puede provocar que los vehículos patinen. La pérdida de tracción es similar a la que se produce en el hielo negro , lo que genera situaciones especialmente peligrosas para los vehículos de dos ruedas, como motocicletas y bicicletas , en las rotondas .
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )El combustible diesel o el queroseno satisfacen el requisito de teñido de este párrafo (b) sólo si el combustible diesel o el queroseno contienen: (1) El tinte Solvent Red 164 (y ningún otro tinte) en una concentración espectralmente equivalente a al menos 3.9 libras del sólido. colorante estándar Solvente Rojo 26 por mil barriles de combustible diesel o queroseno; o (2) Cualquier tinte de un tipo y concentración que haya sido aprobado por el Comisionado.Citado como 26 CFR 48.4082-1. Este reglamento implementa 26 USC § 4082-1.
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