O alto consumo de combustível no país gerou um incentivo para realizar a substituição dos combustíveis fósseis por energias limpas, a fim de minimizar os riscos ambientais, no que diz respeito às emissões de CO2. Desde 1975, o Brasil vem apostando no Etanol como combustível através de um decreto que instituiu o Programa Nacional do Álcool. Um estudo realizado pela Embrapa explica que a utilização do Etanol reduz em 72% a emissão de gás carbônico em relação à gasolina e 68% em relação ao diesel. (GLOBO RURAL, 2010)
O objetivo do presente artigo é mostrar as principais diferenças nas propriedades físico-químicas do etanol e da gasolina e como essas características geram riscos em tanques de armazenamento.
Quando realizamos um comparativo entre o etanol e a gasolina, alguns conceitos se tornam pertinentes para melhor entendimento. Por isso, buscamos separar assuntos importantes para realizarmos a análise.
Ponto de Fulgor
É a menor temperatura em que um líquido começa a liberar vapores suficientes para a formação de uma atmosfera explosiva.
Pressão de Vapor
Pressão de vapor é a pressão que uma substância exerce na fase vapor. Quanto maior essa pressão, maior a facilidade das moléculas se desprenderem para a fase gasosa, ou seja, contribuindo para a evaporação
Pressão de saturação
É a pressão que o vapor exerce quando atinge um equilíbrio termodinâmico, ou seja, quando uma molécula de líquido evapora, uma de vapor condensa. Nesse ponto, todo espaço está preenchido com a substância que evaporou. Em temperaturas maiores, essa pressão de saturação aumenta.
Triângulo do fogo
O triângulo do fogo é uma representação dos três componentes necessários para que haja uma combustão: um comburente (ar), calor e um combustível. Caso não haja um desses, a possibilidade de haver chama, se extingue.
Tabela 1: Dados físico-químicos da Gasolina e Etanol (Fonte: FISPQ Petrobras e Petrobahia)
De acordo com os dados listados acima, podemos perceber que a gasolina possui uma temperatura de ponto de fulgor negativa, ou seja, em temperatura ambiente, a gasolina já emite vapores suficientes para formar uma atmosfera explosiva, bem antes do etanol, que atinge a mesma condição em 13ºC.
O fato da gasolina ter uma pressão de vapor bem maior que do etanol, significa que suas moléculas possuem uma maior facilidade para se desprender, passando do estado líquido para o gasoso.
Moléculas se desprendendo para a fase vapor enquanto outras condensam
Com isso, devido suas propriedades físico-químicas, o Etanol se encontra por mais tempo dentro do limite de explosividade.
Quando Etanol e Gasolina são armazenados em tanques atmosféricos, existem diversos cuidados que precisam ser tomados para mitigar riscos de acidentes.
Dentre eles:
- Seguir as recomendações e exigências das normas vigentes
- Realizar análise de risco
- Conhecer as propriedades físico-químicas dos fluidos
- Adotar soluções para a proteção durante o armazenamento
Quando analisamos as propriedades de cada um dos combustíveis, percebemos que a gasolina possui um menor ponto de fulgor, ou seja, começa a emitir vapores em uma temperatura bem menor que o etanol, e sua pressão de vapor é mais alta, favorecendo sua passagem para a fase vapor. No entanto, quando esses combustíveis são armazenados e tanques atmosféricos, existe um espaço entre a superfície do líquido e o teto do tanque, cujo nome é “espaço-vapor” pelo fato de permitir que se tenha a evaporação do produto nesse local.
A evaporação da gasolina nesse espaço-vapor faz com que esse vapor fique saturado e atinja o equilíbrio termodinâmico, ou seja, para cada molécula de líquido que evapora, uma de vapor condensa. Assim, não há a presença de ar (comburente) necessário para ocorrer a propagação da chama.
Nos tanques de armazenamento, podem ser utilizados respiro de emergências, escotilha de medição, selo flutuante, válvula de alívio de pressão e vácuo e corta-chamas a fim de garantir a segurança do seu tanque.
