{"id":4844,"date":"2018-09-04T12:21:42","date_gmt":"2018-09-04T10:21:42","guid":{"rendered":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/?p=4844"},"modified":"2019-10-07T10:51:14","modified_gmt":"2019-10-07T08:51:14","slug":"es-el-diesel-un-combustible-altamente-contaminante","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/dim.usal.es\/eps\/mmt\/es-el-diesel-un-combustible-altamente-contaminante\/","title":{"rendered":"\u00bfEs el di\u00e9sel un combustible &#8220;altamente contaminante&#8221;?"},"content":{"rendered":"<ol>\n<li>Pues vamos a verlo, y compar\u00e9moslo con la gasolina.<\/li>\n<\/ol>\n<p style=\"text-align: justify;\">A efectos de c\u00e1lculo, para simplificar, se puede considerar que el di\u00e9sel es dodecano,&nbsp;<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">C_{12} H_{26}<\/span>, y que la gasolina es octano,&nbsp;<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">C_{8} H_{18}<\/span>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Si en el motor se consigue la combusti\u00f3n completa y estequiom\u00e9trica con aire seco (<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">79 \\% N_2+21 \\% O_2<\/span>, en base molar o, lo que es lo mismo, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">3,76 N_2+O_2<\/span>), las reacciones ajustadas correspondientes son:<\/p>\n<p>Para el dodecano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">C_{12} H_{26}+18,5\\left(3,76 N_2+O_2\\right)\\rightarrow 12 C O_2+13 H_2 O+69,56 N_2<\/span><\/p>\n<p>Para el octano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">C_{8} H_{18}+12,5\\left(3,76 N_2+O_2\\right)\\rightarrow 8 C O_2+9 H_2 O+47 N_2<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">De aqu\u00ed, la relaci\u00f3n aire-combustible en base molar, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\overline{AC}<\/span>, es<\/p>\n<p>Para el dodecano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\overline{AC}=\\frac{18,5 \\times 4,76 kmol_{aire}}{1 kmol_{C_{12} H_{26}}}=88,06 \\frac{kmol_{aire}}{kmol_{C_{12} H_{26}}}<\/span><\/p>\n<p>Para el octano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\overline{AC}=\\frac{12,5 \\times 4,76 kmol_{aire}}{1 kmol_{C_{8} H_{18}}}=59,5 \\frac{kmol_{aire}}{kmol_{C_{8} H_{18}}}<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La masa molecular ficticia del aire es <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">M_{aire}<\/span>, es <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">28,97 \\frac{kg_{aire}}{kmol_{aire}}<\/span>. Por su parte, la masa molecular del dodecano, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">M_{C_{12} H_{26}}<\/span>, es <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">170,0 \\frac{kg_{C_{12} H_{26}}}{kmol_{C_{12} H_{26}}}<\/span> y la del octano, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">M_{C_{8} H_{18}}<\/span>, es <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">114,0 \\frac{kg_{C_{8} H_{16}}}{kmol_{C_{8} H_{18}}}<\/span>, y&nbsp; por lo que resulta, para la relaci\u00f3n aire-combustible en base m\u00e1sica, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">AC<\/span>,<\/p>\n<p>Para el dodecano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">AC=88,06\\frac{kmol_{aire}}{kmol_{C_{12} H_{26}}}\\times \\frac{28,97 \\frac{kg_{aire}}{kmol_{aire}}}{170,0 \\frac{kg_{C_{12} H_{26}}}{kmol_{C_{12} H_{26}}}}=15,01 \\frac{kg_{aire}}{kg_{C_{12} H_{26}}}<\/span><\/p>\n<p>Para el octano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">AC=59,5\\frac{kmol_{aire}}{kmol_{C_{8} H_{18}}}\\times \\frac{28,97 \\frac{kg_{aire}}{kmol_{aire}}}{114,0 \\frac{kg_{C_{8} H_{18}}}{kmol_{C_{8} H_{18}}}}=15,12 \\frac{kg_{aire}}{kg_{C_{8} H_{18}}}<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Veamos ahora qu\u00e9 ocurre en cuanto a la producci\u00f3n de&nbsp;<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">CO_2<\/span>. Para ello, calculemos la relaci\u00f3n&nbsp;<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">CO_2<\/span>-combustible, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\overline{{CO_2}C}<\/span> para cada combustible.<\/p>\n<p>Para el dodecano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\overline{{CO_2}C}=12\\frac{kmol_{{CO_2}}}{kmol_{C_{12} H_{26}}}<\/span><\/p>\n<p>Para el octano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\overline{{CO_2}C}=8\\frac{kmol_{{CO_2}}}{kmol_{C_{8} H_{18}}}<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La masa molecular del <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">{CO_2}<\/span> es&nbsp;<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">44,0 \\frac{kg_{CO_2}}{kmol_{CO_2}}<\/span> por lo que operando de la misma forma que se hizo para la relaci\u00f3n aire-combustible, resulta<\/p>\n<p>Para el dodecano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">{CO_2}C=12\\frac{kmol_{CO_2}}{kmol_{C_{12} H_{26}}}\\times \\frac{44,0\\frac{kg_{CO_2}}{kmol_{CO_2}}}{170,0\\frac{kg_{C_{12} H_{26}}}{kmol_{C_{12} H_{26}}}}=3,11 \\frac{kg_{CO_2}}{kg_{C_{12} H_{26}}}<\/span><\/p>\n<p>Para el octano:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">{CO_2}C=8\\frac{kmol_{CO_2}}{kmol_{C_{8} H_{18}}}\\times \\frac{44,0\\frac{kg_{CO_2}}{kmol_{CO_2}}}{114,0\\frac{kg_{C_{8} H_{18}}}{kmol_{C_{8} H_{18}}}}=3,09 \\frac{kg_{CO_2}}{kg_{C_{8} H_{18}}}<\/span><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em><span style=\"color: #3366ff;\"><strong>CONCLUSI\u00d3N 1: Contaminaci\u00f3n asociada al consumo de aire.<\/strong><\/span><\/em><\/p>\n<hr \/>\n<p>En cuanto al consumo de aire, los resultados son similares, aunque son ligeramente ventajosos para el di\u00e9sel.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Si se tiene en cuenta que los veh\u00edculos di\u00e9sel consumen menos combustible que los veh\u00edculos de gasolina (su rendimiento es superior), se puede decir que, en cuanto al consumo de aire en veh\u00edculos es m\u00e1s ventajoso el di\u00e9sel que la gasolina.<\/p>\n<p><span style=\"color: #ff0000;\"><em><strong>En cuanto al consumo de aire el di\u00e9sel es menos contaminante que la gasolina<\/strong><\/em><\/span>.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em><span style=\"color: #3366ff;\"><strong>CONCLUSI\u00d3N 2: Contaminaci\u00f3n asociada al <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">CO_2<\/span> emitido.<\/strong><\/span><\/em><\/p>\n<hr \/>\n<p style=\"text-align: justify;\">En cuanto al <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">CO_2<\/span> emitido, los resultados obtenidos son tambi\u00e9n similares, aunque ahora ligeramente ventajosos para la gasolina.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Nuevamente, si se tiene en cuenta que los veh\u00edculos di\u00e9sel consumen menos combustible que los veh\u00edculos de gasolina, se puede decir que, en cuanto a las emisiones de <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">CO_2<\/span> en veh\u00edculos, es m\u00e1s ventajoso tambi\u00e9n el di\u00e9sel que la gasolina.<\/p>\n<p><strong><em><span style=\"color: #ff0000;\">En cuanto a emisiones de <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">CO_2<\/span> el di\u00e9sel es, tambi\u00e9n, menos contaminante que la gasolina.<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n<hr \/>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em>El lector debe tener en cuenta que estos c\u00e1lculos se han hecho con la hip\u00f3tesis de que los hidrocarburos son sustancias puras y la combusti\u00f3n es completa y estequiom\u00e9trica.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em>Los hidrocarburos que conocemos como di\u00e9sel o gasolina no son sustancias puras, sino mezclas en las que el hidrocarburo predominante es el dodecano, para el di\u00e9sel, y el octano, para la gasolina. Esto es debido al proceso de separaci\u00f3n o &#8220;craqueo&#8221; del petr\u00f3leo. La consideraci\u00f3n del combustible con todos sus componentes complica los c\u00e1lculos y no var\u00eda apreciablemente los resultados.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em>Por otro lado, en motores t\u00e9rmicos la combusti\u00f3n nunca es completa y estequiom\u00e9trica. Siempre se hace con exceso de aire para poder acelerar, es decir, para poder variar el r\u00e9gimen del motor de acuerdo con sus necesidades, y el hecho de que se realice con gran rapidez da lugar a que sea, adem\u00e1s, incompleta. Esto da lugar a que los c\u00e1lculos realizados tengan un car\u00e1cter meramente aproximado. En la combusti\u00f3n real, incompleta y con exceso de aire, es imprevisible conocer exactamente a priori la composici\u00f3n cuantitativa de los humos, lo que hace necesario recurrir a su medici\u00f3n, apareciendo, en ambos casos, \u00f3xidos de nitr\u00f3geno, <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">NO_x=NO+NO_2<\/span>. Tanto m\u00e1s completa y estequiom\u00e9trica se la combusti\u00f3n, m\u00e1s alta es la temperatura de los humos, mejor es el rendimiento (seg\u00fan el Segundo Principio de la Termodin\u00e1mica) y menos combustible se consume, pero mayor es la cantidad de&nbsp;<span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">NO_x<\/span> producidos. Para disminuir la temperatura de la combusti\u00f3n los motores emplean dispositivos como la v\u00e1lvula EGR (acr\u00f3nimo de Exhaust Gas Recirculation o Recirculaci\u00f3n de Gases de Escape) que consiguen bajar la temperatura de la combusti\u00f3n (desviando un peque\u00f1o flujo de humos hacia la admisi\u00f3n), disminuyendo el rendimiento y aumentando el consumo, por tanto, pero reduciendo las emisiones de <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">NO_x<\/span>.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em>Bien es cierto que en la combusti\u00f3n del di\u00e9sel aparecen mayores cantidades de lo que se llaman &#8220;inquemados&#8221;, en forma de part\u00edculas, que dan una mayor sensaci\u00f3n de suciedad, y verdaderamente ensucian el entorno (siendo, adem\u00e1s, cancer\u00edgenas si se inhalan en grandes cantidades). Esto es debido, b\u00e1sicamente, a la configuraci\u00f3n de la mol\u00e9cula de dodecano, m\u00e1s compleja (larga) que la de octano, lo que dificulta su reacci\u00f3n con las mol\u00e9culas de ox\u00edgeno. Pero tambi\u00e9n se producen inquemados con la gasolina. La ventaja, no obstante, es que las part\u00edculas se ven, caen y acaban deposit\u00e1ndose, mientras que los inquemados de la gasolina no se ven y permanecen en el ambiente, normalmente en forma gaseosa, pudiendo ser inhalados sin darnos cuenta.<\/em><\/p>\n<hr \/>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em><span style=\"color: #3366ff;\"><strong>CONCLUSI\u00d3N FINAL.<\/strong><\/span><\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La palabra &#8220;altamente&#8221; en la frase &#8220;&#8230;el di\u00e9sel es altamente contaminante&#8230;&#8221; aporta una apreciaci\u00f3n subjetiva que no se corresponde con la realidad, como se ha demostrado, adem\u00e1s de ser imprudente en un gobernante.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"color: #ff0000;\"><strong>El di\u00e9sel no es m\u00e1s contaminante que la gasolina.<\/strong><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Pues vamos a verlo, y compar\u00e9moslo con la gasolina. 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