2010-01-0301

Revisão e Controle de Emissões de Diesel

Escopo
Essa revisão resume os desenvolvimentos mais recentes em emissões de diesel a respeito de regulamentações, motores, controle de NOx (óxidos de nitrogênio), reduções de materiais particulados (PM), além de hidrocarboneto (HC) e oxidação por CO.

As regulamentações estão avançando tendo em vista as propostas para as legislações de PN (particle number, número de partícula) que exigem filtros de particulados de diesel (DPFs) para a Euro VI em 2013-14, além das emissões da frota de veículos leves (LD) SULEV (super ultra low emission vehicle, veículo com emissão ultrabaixa) a serem propostas na Califórnia aproximadamente em 2017. As regulamentações de CO 2 também afetarão motores e emissões de diesel, possivelmente mais a frente no futuro.

A tecnologia do motor está atendendo a essas necessidades. Motores de pesquisa de veículos pesados (HD) mostram 90% menos NOx com o mesmo PM ou níveis de consumo de combustível semelhantes aos de um motor de produção de referência de 2007. O trabalho está partindo de motores a gasolina HD com resultados promissores. Nos veículos leves (LD), a redução dos motores está em andamento e o deNOx está surgindo como uma estratégia para economia de combustível.

Muito se falou recentemente sobre sistemas SCR (selective catalytic reduction, redução catalítica seletiva) otimizados. O catalisador SCR pode ser colocado antes, depois ou no DPF. O trabalho está na direção de sistemas sem ureia e amônia, catalisadores zeolíticos mistos e da compreensão fundamental de problemas como armazenamento de amônia, impactos do enxofre e mecanismos de reação. Desenvolvimentos de deNOx com base em HC, como LNTs (lean NOx traps, retentores de NOx mínimos), resultam em uma melhor compreensão da durabilidade, da redução em temperaturas de dessulfuração, além do uso de sistemas LNT+SCR, em que o LNT é calibrado para gerar amônia a ser usada em um SCR seguinte.

O controle PM é bastante eficaz. Os motores HD US2007 são muito limpos, com sistemas DPF gerando emissões de PM, HC e CO em níveis inferiores a 10% da regulamentação. Os avanços da regeneração DPF são relatados quanto à estratégia, à carga PM de modelagem e à utilização do catalisador. O efeito dos revestimentos do catalisador sobre emissões de PN e o comportamento da poeira retida estão sendo mais bem compreendidos. A regeneração baseada em NO 2 da fuligem é fundamental para o funcionamento apropriado dos filtros parciais. Os efeitos do biodiesel sobre funções DPF estão ficando mais claros.

Por fim, os DOCs (diesel oxidation catalysts, catalisadores de oxidação do diesel) estão sendo desenvolvidos para serem usados com estratégias de motor a combustão pré-mistas que funcionam melhor a baixas temperaturas, baixos níveis de oxigênio e níveis elevados de HC+CO. O problema da migração da platina (Pt) para os catalisadores SCR saindo dos DOCs expostos a altas temperaturas por longos períodos (850°C, 16 horas) é dirimido em parte pelo uso de paládio (Pd) para substituir parte da platina.

Data da publicação: 12/04/2010
Comitê emissor: Timothy V. Johnson - Corning Inc.

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