Composição Química

    Simplificadamente o gás natural é um hidrocarboneto que apresenta a seguinte composição química, em seu estado bruto.


    CH - METANO
    C2H6 - ETANO
    C4H10 - BUTANO
    C3H8 - PROPANO
    C5H12 - PENTANOS E MAIS IMPUREZAS

    Para exemplificar apresentaremos a seguir uma composição típica de um gás natural
    extraído da bacia de Campos, estado do Rio de Janeiro.
Elementos(%Molar) Gás Associado Gás Não Associado
Metano 80,20 97,15
Etano 9,96 1,34
Propano 5,43 0,43
Butanos 2,26 0,18
Pentanos 0,49 0,03
Hexano e Pesados 0,22 0,07
Nitrogênio 0,98 0,67
Dióxido de Carbono 0,46 0,13
fonte: PETROBRÁS

A composição química que vemos acima é na verdade a de um gás natural no seu estado bruto,
como produzido. Já dissemos que não se presta para utilização em seu veículo. É necessário que
seja fracionado em uma Unidade de Processamento de Gás Natural (UPGN), para a partir daí, ser
distribuído para os postos de gás natural. Após esta etapa o gás natural toma a denominação
de gás natural toma a denominação de gás processado e possui a seguinte composição:

Elementos Composição(%Molar)
Metano 87,59
Etano 9,13
Propano 0,36
Nitrogênio 1,18
Dióxido de Carbono 1,74

Note-se que quase 90% de sua composição é de METANO, um gás extremamente leve.
Daí a denominação utilizada pelo INMETRO e ABNT, em sua normas e portarias, de gás
metano veicular. Finalmente este é o gás utilizado pelos milhares de automóveis que
rodam em nossas cidade e pelo mundo lá fora.

Emissão de Poluentes
A queima de qualquer combustível (gasolina, madeira, álcool. diesel, gás natural, etc.) gera produltos poluentes para o meio ambiente. Uns mais, outros menos, ,as todos poluem. O resultado da queima desses combustíveis são varios compostos, dos quais podemos destacar.

01. Monóxido de Carbono (CO)
É um gás incolor, inodoro que matar animais e seres humanos se inalado em quantidade suficiente. O monóxido de carbono é rapidamente absorvido pelo sangue, isolando o oxigênio e que pode levar à morte por asfixia. As emissões deste gás são criadas pela pouca oxigenação das reações de combustão,resultantes de uma rica mistura de combustível ou qualquer restrição no suprimento de ar. Quando a combustão se dá de forma completa o CO dá lugar a um novo composto, o CO2, não poluente.

02.Óxidos de Nitrogênio (NOx)
É um grupo de poluentes que são agrupados em um único índice, para de medição de emissões. Ele inclui todos os compostos nitrogenados, dentre eles: NO, NO2, NO3 e outros. Alguns compostos. NOx são irritantes para os olhos e sistema respiratório, criando dificuldades na visão e respiração. Também são danosos para as plantas e reagem na atmosfera para a formação do smog fotoquímico e chuva ácida. Os óxidos de nitrogênio são formados dentro das complexas reações químicas que tomam lugar inicialmente nas câmaras de combustão.

03. Hidrocarbonetos (HC)
Os hidrocarbonetos compostos contendo carbono e hidrogênio que não se oxidaram nas relações de combustão. O principal componente dos combustíveis para motores de veículos de hoje, o HC aparece de diversas formas e são difíceis de separar. Eles resultam dos efeitos de resfriamento brusco, onde a frente de combustão é extinta pela presença de "superfícies frias"dentro da câmara de combustão. Uma mistura excessiva ar/combustível (mistura rica) pode também contribuir para o aparecimento de hidrocarbonetos que não passaram pelo processo de combustão. Por causa das inúmeras possibilidades de combinações carbono-hidogênio é que a medida de emissão desses poluentes é feita em "massa total", ao invés de ser medido cada componente individualmente. Tal medida é denominada de "hidrocarbontos totais". As emissões de hidrocarbonetos também são regulamentadas por duas principais razões: primeiro é que são considerados cancerígenos e. por outra é que são prejudiciais à saúde. Os gases podem ser inalados ou absorvidos pela pele. De outro modo os hidrocarbonetos são fotoquimicamente reativos na atmosfera, contribuindo para a degradação da camada de ozônio e do smog atmosférico. Ambos os efeitos são altamentes prejudiciais ao ambiente e seres humanos.

04. Emissões Evaporativas
Chamanos de enissões evaporativas aqueles hidrocarbonetos não queimados, daqueles veículos movidos a combustíveis liquídos voláteis (gasolina e àlcool). Ocorrem quando o combustível evapora e escapa para a atmosfera. Tais emissões são causadas por limitações no sistema de controle de evaporações. Estas emissões são regulamentadas pelo fato de serem cancerígenas e reativas fotoquimicamente. Um exemplo de emissão evaporativa ocorre durante a operação de abastecimento do veículo. A tampa do tanque do combustivel permanece aberta e neste momento os vapores escapam para atmosfera. Uma vedação imperfeita da tampa também provoca evaporação por periódo prolongado.

Em geral, a seguinte reação química ocorre dentro de uma câmara de combustão de um veículo:

COMBUSTÍVEL + OXIGÊNIO ==> PRODUTOS DE COMBUSTÃO

Quando a combustão se dá na forma completa, ideal, a reação de combustão é a seguinte (para o gás natural):

CH4 + (N2 + O2) ==> CO2 + H2O + N2


Mas na realidade a combustão se dá na forma incompleta, e daí se formam os compostos indesejáveis, poluentes do meio ambiente:

CH4 + (N2 + O2) ==> CO2 + CO + C + CH + H2O + N2 + NO + NO2 + NO3 + OUTROS

O carbono que aparece livre, na forma de carbono, e fuligem preta que sai no escapamento dos automóveis. A gasolina, o diesel comtém mais de uma centena de hidrocarbonetos, desta forma as reações químicas envolvidas no processo de combustão são mais completas que aquelas que acabamos de ver. Comparativamente, os níveis de emissão de poluentes do gás natural são menores que os combustíveis liquídos (àlcool, gasolina e diesel). Como podemos avaliar nos gráficos abaixo: