Incidencia del contenido de azufre en los combustibles

El Azufre es un componente inherente al petróleo crudo, por lo tanto siempre existirá en los combustibles refinados, en la gasolina y en el caso que nos concierne, el Diesel. El azufre en sí es un contaminante, si no se reducen las partes por millón (ppm) de éste en la composición de los combustibles, suceden dos hechos negativos muy relevantes. Primero, no se podrá disminuir la contaminación de los gases de escape emitidos por los Motores Diesel, por tanto del aire que respiramos y segundo, no se podrán implementar las tecnologías convencionales y de avanzada que permiten tratar (entiéndase disminuir) otros gases contaminantes  emitidos por éstos, tales como monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), material particulado – humo/hollín (PM) y óxidos de nitrógeno (NOx) entre otros. (Imágen. No. 1)

El contenido de Azufre incide negativamente de 2 (dos) formas diferentes en los Motores Diesel. La que ya se mencionó anteriormente, el desempeño ambiental (contaminación) y de otra manera, en la vida útil de sus componentes mecánicos.

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El azufre contenido en el combustible al combustionar en el motor, se emite al ambiente como bióxido de azufre (SO₂) y como partículas de sulfatos. Por otra parte, en este mismo proceso, se forman otros óxidos de azufre (SOx) que al combinarse con el vapor de agua produce ácido sulfúrico (H₂SO₄) que como un cáncer silencioso, al condensarse, atacan químicamente las superficies de los metales de las guías de las válvulas y las válvulas mismas (Imagen No. 2) , de las camisas de los cilindros e incluso de los cojinetes (casquetes), por lo cual existirá desgaste que no incidirá directamente en el desempeño mecánico (potencia) del motor Diesel pero si traerá consigo consumo excesivo de aceite, escape de gases y por lo tanto una reconstrucción anticipada del motor.

Imagen No. 2

Los combustibles Diesel que permiten la disminución sustancial de la contaminación por azufre y/o la incorporación de tecnologías de post-tratamiento en los sistemas de escape para reducir otros gases contaminantes, estos pueden dividirse en:

Combustibles pobres en azufre

Estos combustibles tienen una composición menor o igual a 150 partes por millón (ppm) y permite que los motores Diesel reduzcan las emisiones de material particulado (PM) (Imágen No. 3) que implementen o no, catalizadores de oxidación (DOC).

Combustibles de bajo azufre

Los combustibles de bajo azufre contienen 50 partes por millón (ppm) o menos y permite que tecnologías de avanzada en post-tratamiento sean implementadas en los sistemas de escape. Por ejemplo, los filtros de partículas (DPF) pueden implementarse pero sólo alcanzarán aproximadamente un 50% de eficiencia en la disminución de material particulado (PM).

La reducción catalítica selectiva puede aplicarse en este caso para lograr un control de emisiones de NOx superior al 80%. Combustibles de ultra bajo azufre (~10 ppm) permiten el uso de equipo de absorción de NOx, incrementando su control hasta niveles superiores al 90%, tanto en vehículos a diesel como de gasolina. Esto permite diseños de motores más eficientes, que son incompatibles con los actuales sistemas de control de emisiones. 

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