Ele são dois combustíveis bem diferentes. O primeiro é derivado do petróleo e um dos subprodutos do mesmo, sendo mais valorizado e abastecendo a maior parte da frota mundial de veículos.
O segundo é de origem vegetal e é conhecido por ser limpo e renovável, mas abastece apenas uma pequena parcela dos automóveis do mundo, já que seu uso é intensivo apenas no Brasil, sendo usado de forma misturada em alguns outros mercados.
Estamos falando de gasolina e álcool, que também recebe o nome de etanol. O interessante nesses dois combustíveis é que eles passaram 25 anos separados em motores diferentes, não sendo jamais utilizados simultaneamente em automóveis e outros veículos do tipo.
Apenas com a tecnologia flex, lançada nas últimas décadas, é que foi possível misturar no mesmo tanque os dois produtos e mover uma boa parte da frota nacional de veículos. Mas será que gasolina e etanol se misturam?
Sim, os dois combustíveis se misturam. Eles formam a chamada mistura homogênea, já que são substâncias apolares. Mas o que significa isso?
No caso do álcool etílico, as moléculas possuem uma parte apolar e outra polar. Com sua fórmula química C2H5OH, a parte C2H5 é apolar e acaba interagindo com as moléculas apolares da gasolina, que é essencialmente desse tipo.
Dessa forma, os dois combustíveis acabam sendo misturados naturalmente tanto no tanque de combustível quanto na própria refinaria, quando a gasolina pura recebe até 27% de álcool (etanol anidro).
A mistura é tão boa que outros países, em especial de clima frio, passaram a adotar o combustível vegetal, mas misturado com o derivado de petróleo para reduzir as emissões de poluentes desse último.
Nos EUA, o percentual de álcool – obtido do milho, diferente do brasileiro, que é extraído da cana-de-açúcar – chega a 85%. Ou seja, é quase como etanol com 15% de gasolina apenas para facilitar na partida a frio.
A vantagem da gasolina é que ela suporta melhor os climas frios, o que ajuda carros com E85 a sobreviver ao rigoroso inverno do hemisfério norte ou do sul, já que a Argentina utiliza um percentual de 10% de álcool em sua gasolina, dita pura. No mundo, em torno de 60 países já utilizam essa mistura de gasolina e álcool em seus carros.
A tendência é que esse número aumente devido às pressões ambientais para cortar as emissões de poluentes. Mesmo motores de ciclo diesel já foram testados com 95% de etanol e um aditivo de detonação de 5%, já que não existe ignição por centelha, mas por compressão.
Tecnologia com processo semelhante, a HCCI leva o nome da mistura de gasolina e álcool, sendo Homogeneous Charge Compression Ignition, capaz de permitir a ignição dos dois combustíveis sem a centelha das velas. Esse pode ser o último estágio dos motores de combustão interna.
Geralmente, quando se pergunta sobre gasolina e álcool se misturarem ou não, outra automaticamente é feita: álcool se mistura com a água? A resposta é sim. Na fórmula química do etanol, a parte OH é polar e é uma das partes da água (H2O), que é totalmente polar. Por isso álcool e água se misturam.
Já a gasolina não se mistura com água, pois uma é apolar e a outra polar. Isso é o que se obtém no teste da gasolina para ver se está adulterada, já que sua parte em álcool se desprende da mesma e mistura-se com a água, indicando o percentual de mistura.
Nesse caso, uma tecnologia automotiva ainda em testes, tal como a HCCI, promete revolucionar o mercado de carros híbridos com células de combustível.
A tecnologia SOFC (Solid-Oxide Fuel Cell) utiliza células de combustíveis como aquelas usadas com hidrogênio, mas o processo químico é realizado com álcool, podendo admitir até 55% de água misturada em sua composição.
Assim, o resultado é eletricidade que, após armazenada em baterias de lítio, alimenta o motor elétrico do carro. Esse sistema está sendo testado pela Nissan, que já prometeu sua introdução futura no Brasil, devido à infraestrutura consolidada.
Por meio da destilação e do refinamento do petróleo, obtêm-se várias substâncias de grande importância econômica, como querosene, óleo diesel, GLP (Gás Liquefeito de Petróleo), gás natural, óleos lubrificantes, parafina e asfalto. Porém, a fração do petróleo que apresenta maior valor comercial é a gasolina, usada nos automóveis.
A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos saturados (compostos orgânicos formados somente por carbono (C) e hidrogênio (H) e que apresentam somente ligações simples entre carbonos), com cadeias carbônicas que contenham de cinco a oito carbonos.
O motor a explosão de quatro tempos é o mais utilizado nos automóveis movidos à gasolina. Conforme se explica mais detalhadamente no texto “Índice de Octanagem da Gasolina”, quanto maior a resistência da gasolina à compressão desse motor, melhor é a gasolina. Isto é, a gasolina tem que explodir ou entrar em combustão no momento certo, que é quando a vela solta a faísca – ela não pode detonar antes. Quanto mais resistente for a gasolina, maior será seu índice de octanagem.
Para obter índices de octanagem bastante elevados, até mesmo acima de 100%, são adicionadas à gasolina substâncias denominadas antidetonantes. Dentre essas, a que antigamente costumava-se usar era o chumbo tetraetila (Pb(C2H5)4). Porém, ele está sendo banido e já é proibido no Brasil, em virtude do seu alto teor de toxidade. Na combustão da gasolina que contém esse antidetonante é formado no motor um resíduo sólido de óxido de chumbo que é removido pelos compostos halogenados, sendo eliminado juntamente com os gases produzidos na combustão. Assim, o chumbo é liberado na atmosfera e ele se torna um poluidor atmosférico. Além disso, os compostos de chumbo são prejudiciais à saúde e podem causar uma série de distúrbios.
Portanto, como substituinte do chumbo tetraetila, no Brasil, o álcool anidro (sem água) ou o etanol (C2H5OH) é adicionado na gasolina, agindo como antidetonante e aumentando a eficiência desse combustível.
No entanto, não se pode adicionar qualquer quantidade de álcool na gasolina. A Agência Nacional do Petróleo (ANP) determina que o teor de etanol na gasolina deve estar entre 25% e 27% em volume. Um teor maior ou menor do que esse compromete a qualidade do produto.
Essa porcentagem já vem adicionada na gasolina; porém, relatam-se casos de pessoas que querem lucrar mais e, para tal, acabam adicionando mais etanol (que é mais barato) na gasolina.
Como determinar, então, qual é o teor de álcool na gasolina?
A seguir, temos um experimento simples que pode ser feito para realizar essa determinação:
- Pegue uma proveta de 100 mL e adicione 50 mL de gasolina;
- Em seguida, acrescente 50 mL de água e agite bem;
- Deixe em repouso por alguns minutos e observe o que ocorre.
Você notará que o volume da fase aquosa que ficará na parte inferior aumentará. Isso ocorrerá porque o etanol que antes estava na gasolina foi extraído pela água. Assim, ovolume de álcool pode ser calculado pela diferença entre o volume inicial da mistura de gasolina com álcool e o volume final (correspondente apenas à gasolina). O resultado é obtido por meio da leitura dos volumes na proveta após a adição de água.
O cálculo da porcentagem do teor de álcool na gasolina pode ser determinado pela expressão:
Por que a gasolina brasileira tem etanol anidro e o etanol vendido nos postos é misturado com água? Os carros teriam um rendimento melhor se usassem etanol anidro? – José Debon, por e-mail
O principal motivo para a gasolina ter etanol e o etanol, água, é um só: custo.
“Adicionar etanol à gasolina é uma saída para baixar o preço do combustível e substituir o chumbo tetraetila como agente para aumentar a octanagem”, afirma Francisco Nigro, conselheiro da SAE Brasil.
Atualmente no Brasil a gasolina comum pode ter até 27% de etanol em sua composição. Nas gasolinas de alta performance (Petrobras Podium, Shell Racing e Ipiranga Octapro) esse índice cai para 25%.
Já o etanol combustível é hidratado porque seu processo de produção naturalmente resulta em um volume de até 5% de água.
Transformar esse combustível em etanol anidro (que tem menos de 0,3% de H₂O) exige um processo de refino extra, que torna o combustível mais caro.
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“A razão técnica do etanol misturado à gasolina ser anidro é para impedir a separação da água no combustível (fenômeno possível em misturas de diferentes substâncias). Por ser mais puro, porém, o anidro deixaria o motor com rendimento melhor”, diz Nigro.
Dificuldade de homologação
Ainda que tenha um baixo percentual de água em sua composição, o etanol hidratado usado como combustível no Brasil é considerado puro e, por isso, é chamado de E100.
Isso, somado ao fato da nossa gasolina não ser pura (E27), acaba prejudicando a adaptação de veículos importados ao mercado nacional.
Em regiões como Estados Unidos e Europa a gasolina é pura, o que possibilita um rendimento melhor do motor, resultando em um menor consumo de combustível.
Nestes mesmos lugares também é possível encontrar etanol, mas lá o biocombustível possui 15% de gasolina misturado (E85).
Isso elimina a necessidade de sistemas para auxiliar a partida a frio, pois facilita a pulverização do combustível em baixas temperaturas.
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