Os combustiveis gasosos, líquidos e sólidos: compreender as diferenças

• Em unidades SI, a unidade de pressão é o pascal (Pa) defenido como a pressão exercida por uma força de 1 newton uniformemente distribuída sobre uma superfície plana de 1m² de área, sendo essa superfície perpendicular à direção da força.
• A pressão dos gases pode ser medida, também, em torr (Torr), milímetro de mercúrio (mmHg), atmosfera (atm) ou ainda em bar (bar).

1 atm = 101 325 Pa (ou N/m²); 1 atm = 760 Torr

1 atm = 1,013 25 bar; 1 Torr = 133,322 Pa (ou N/m²)

1 bar = 100 000 Pa; 1 bar = 750 Torr

No estudo do comportamento dos gases, é importante, para além da pressão (p), relacionar outras variáveis, como o volume (V) e a temperatura (T) e ainda a quantidade de matéria (n).

Para um gás com um comportamento ideal ou perfeito, a representação gráfica de pV em função de nT dá origem a uma reta, o que evidencia que existe uma relação de proporcionalidade.

Equação de estado dos gases ideais

pV = nRT

Gás ideal ou perfeito

É um gás constituído por partículas com volume infinitamente pequeno, infinitamente afastadas umas das outras, movendo-se aleatoriamente, colidindo entre si de forma perfeitamente elástica (sem perdas de energia) e sem qualquer interação química entre si.

• Pontos de ebulição, pontos de fusão e estado físico de alcanos na cadeia linear até 30 carbonos

• p.f e p.e de alcanos de cadeia linear

A variação das propriedades físicas, como o estado físico, o ponto de ebulição e o ponto de fusão, dos alcanos relaciona-se com o tamanho e forma das respetivas moléculas e a intensidade das ligações intermoleculares que se estabelecem.

Combustíveis sólidos

Transporte

Do local de extração até ao consumidor: via marítima ou terrestre (férrea).

Utilização

Os derivados do petróleo sólido são utilizados em materiais e produtos de uso comum como combustíveis, fertilizantes, plásticos, asfaltos e fibras sintéticas.

Armazenamento

Vista aérea do armazenamento de carvão de uma central termoelétrica em Eemshaven, na Holanda.

Medidas de segurança

A inspiração prolongada de sílica provoca silicose com consequente morte prematura. Os trabalhadores devem utilizar máscaras de proteção. Gases tóxicos como o sulfureto de hidrogénio exigem equipamentos de monitorização e controlo para evitar a morte dos trabalhadores.

Transporte marítimo

Central termoelétrica em Eemshaven

Fertelizante

Máscaras de proteção

Combustíveis líquidos

Transporte

Do local de extração até ao consumidor: via marítima, ferroviária, pipeline e camião-cisterna.

Medidas de segurança

Os óleos do petróleo têm contaminantes inorgânicos, como, por exemplo, o mercúrio, capazes de causar irritações no sistema respiratório, dermatites, tonturas, dores de cabeça, etc. Os de menor cadeia carbonada são inflamáveis. Para além do uso de equipamento de segurança, estes óleos devem estar afastados de fontes de calor e de descargas elétricas.

Utilização

Derivados líquidos, como a gasolina e o gasóleo, são utilizados como combustíveis para os meios de transporte, sendo a principal fonte energética mundial. Outros derivados, como a nafta, são aplicados como matéria-prima ao fabrico de produtos bastante diversificados, como materiais de construção, embalagens, tintas, fertilizantes, medicamentos, plásticos, tecidos sintéticos, pastilhas elásticas e batons.

Armazenamento

Depósitos verticais ou horizontais- capacidade para 15 a 30 dias de consumo. Materiais de construção: aço, fibra de vidro. Equipamento de apoio para combustíveis pesados (de elevada viscosidade).

Camião-cisterna

Depósito

Gasolina e o gasóleo

Equipamento de segurança

Combustíveis gasosos

Utilização

Transporte, alimentação e aquecimento.

Medidas de segurança

São sempre explosivos e inflamáveis, por isso devem ser afastados de fontes de calor ou de descargas elétricas. Na imagem abaixo podem ver-se os pictogramas que surgem num local de trabalho com combustíveis gasosos.

Armazenamento

Reservatórios sobre pressão: gás no estado líquido. Reservatórios (normalmente subterrâneos) nos pontos terminais das condutas ou próximo dos consumidores: gás natural.

Transporte

Via marítima ou terrestre (camiões-cisterna), para pequenas quantidades e locais em que não há rede de distribuição. Pipelines, a uma pressão de 80 bar, podendo subir até 180 bar, quando estão submersos.

Pipelines

Reservatório sob pressão

Aquecimento

Pictograma

Combustíveis alternativos e alternativa aos combustíveis

Combustíveis alternativos

Futuro- o combustível do futuro terá de ser abundante, barato e não poluente.

Vantagens

Desvantagens

H2- obtido a partir da água eletrólise, entra em combustão no motor, que apenas emite água.

• São renováveis (no caso do biogás, biodiessel e álcoois) e inesgotáveis.
• São menos poluentes (não emitem, durante a combustão, óxidos de nitrogénio ou enxofre). A emissão de dióxido de carbono, na combustão, é compensada pelo seu aprisionamento durante a produção do combustível.

• Possuem baixa rentabilidade de produção (no caso do biogás, biodiesel e álcoois).
• Acarretam elevados custos para equipamento (sobretudo no caso do di-hidrogénio).
• Os biocombustíveis agrículas precisam de elevadas extensões de terreno que deixa de ser utilizado para produção de alimentos. Como consequência o preço dos alimentos pode aumentar.

Etanol- obtido a partir da fermentação dos hidratos de carbono contidos nos vegetais (combustível muito utilizado no Brasil).

Biodiessel- etanol ou metanol (álcoois) ou ésteres produzidos a partir de óleos.

CH4- obtido através da decomposição de matéria orgânica vegetal e animal.