Estudo teórico da formação de ozônio pela combustão de álcool: simulação do mecanismo de reação

Abstract

As emissões veiculares são a maior fonte de poluição nas grandes cidades, e seus efeitos nocivos são percebidos pela população, vegetação local e até na deterioração de materiais. Estas emissões podem ser compostos primários oriundos dos processos de combustão, principalmente nos motores dos veículos, e perdas evaporativas, que dependem da composição dos combustíveis e da qualidade dos motores (Shi et al., 2008). Os compostos orgânicos (COV) emitidos nos processos de combustão podem reagir na troposfera na presença da luz com radicais hidroxila .OH, oxigênio e os óxidos de nitrogênio, formando o ozônio, e outros oxidantes fotoquímicos. Nos últimos anos, tem sido realizados esforços no sentido de desenvolver combustíveis menos poluentes como os alcoóis, e os ésteres. Em 2004, Pereira et al. apresentaram resultados experimentais obtidos numa câmara de reação onde foram determinados os níveis de ozônio obtidos por reação de vapores de etanol e de gasool. O objetivo geral deste projeto foi construir um modelo químico para reproduzir e explicar os dados experimentais de literatura para a combustão do etanol (Pereira et al., 2004), especialmente os níveis elevados de ozônio para tempos de reação de mais de duas horas. Foram investigados quatros casos para a modelagem do ozônio: etanol puro, etanol com diferentes níveis de radiação solar, etanol contaminado com acetaldeído em concentrações relativas de 0,01%, 0,1%, 1% e 10%, e por fim etanol contaminado com acetaleído em concentrações relativas de 0,01% a 1% respectivamente. Nos dois primeiros casos, as concentrações de ozônio calculadas foram inferiores aos valores do trabalho experimental. A influência da radiação solar é praticamente inexistente neste modelo, e a concentração de ozônio obtida na curva do etanol contaminado com acetaldeído 1% teve um valor de 130 ppb para o tempo de 250 min, próximo ao valor de referência do sistema experimental de 170 ppb, sugerindo que valores acima de 1% podem causar um aumento significativo das concentrações de ozônio fornecendo valores comparáveis aos obtidos nos experimentos