Características del diésel

Características del diésel

El diésel, conocido también como gasoil, es un combustible derivado del petróleo crudo que se obtiene mediante procesos de refinación.

Este hidrocarburo líquido es ampliamente utilizado para alimentar motores de combustión interna en vehículos, generar electricidad y proveer energía para calefacción. A continuación, se detallan sus principales características físicas, químicas y aplicaciones.

Composición y propiedades químicas del diésel

El gasoil es una mezcla compleja de hidrocarburos alifáticos, incluyendo compuestos cíclicos y parafínicos, que contienen entre 13 y 18 átomos de carbono. Esta composición le confiere una densidad mayor y un punto de inflamación más elevado que el de la gasolina, lo que lo hace menos inflamable y, por tanto, más seguro para su manipulación y almacenamiento.

El contenido de azufre en el diésel ha sido históricamente un problema ambiental. Sin embargo, las normativas modernas, como la EN 590 en Europa, han reducido drásticamente su concentración a menos de 10 mg/kg. Este límite es crucial para minimizar las emisiones de dióxido de azufre (SO₂) y partículas durante la combustión. A pesar de ello, el azufre también cumple una función lubricante, lo que ha obligado a los fabricantes a añadir aditivos que compensen su eliminación.

Producción y obtención del diésel

Surtidor diéselEl diésel se produce mediante varios métodos, entre los cuales destacan:

  1. Destilación fraccionada: Este es el proceso clásico, en el cual el petróleo crudo se calienta en una torre de fraccionamiento. El diésel se extrae en un rango de temperaturas alrededor de los 350 °C. La calidad del combustible depende directamente de las características del crudo y de la precisión del proceso de refinación.

  2. Craqueo catalítico: Este método implica la fragmentación de hidrocarburos pesados en moléculas más ligeras mediante el uso de catalizadores. Es una técnica eficiente que permite optimizar la producción de diésel, pero a un costo energético y económico elevado.

  3. Síntesis GTL (Gas to Liquid): El proceso GTL convierte gas natural (metano) en hidrocarburos líquidos mediante el uso de un catalizador, produciendo un diésel de alta pureza y sin contenido de azufre. Este tipo de diésel reduce significativamente las emisiones de partículas y óxidos de nitrógeno (NOx). Además, empresas como Shell han integrado GTL en combustibles premium como el V-Power.

  4. Diésel renovable: Conocido como biodiésel, se produce a partir de biomasa (aceites vegetales, residuos agrícolas, etc.) mediante un proceso de transesterificación. Aunque se considera más sostenible, presenta desafíos en términos de almacenamiento y mezcla con el diésel fósil.

Tipos de diésel y sus aplicaciones

Diésel automotriz

Vehículos circulando por una carreteraEl diésel es ampliamente usado en motores de ciclo Diesel, donde se inyecta directamente en la cámara de combustión.

Para cumplir con las normativas europeas, como la EN 590, el diésel debe tener propiedades específicas, como un número mínimo de cetano de 51 y un bajo contenido de azufre. Estas características aseguran una combustión más eficiente y menos contaminante.

Diésel para combustión estacionaria

Este tipo de diésel, utilizado en calderas y generadores, tiene especificaciones menos estrictas. Permite un mayor contenido de azufre (hasta el 0.1%) y no exige un punto de destilación máximo (T95). Esto reduce los costos de producción, pero también implica un mayor impacto ambiental.

Diésel marino

Los motores diésel empleados en barcos utilizan un combustible con un punto de ebullición alto y un contenido de azufre más elevado.

La norma ISO 8217 regula este tipo de combustibles, aunque se espera que futuras normativas limiten aún más sus emisiones, especialmente en regiones como el Mediterráneo.

Propiedades físicas del diésel

Apariencia y color

El diésel debe ser claro y libre de impurezas visibles. Su color varía según el proceso de producción y los aditivos utilizados, aunque tonalidades opalescentes pueden indicar contaminación o degradación del producto.

Densidad y valor calorífico

La densidad del diésel es de aproximadamente 835 kg/m³, lo que le otorga un mayor rendimiento energético por volumen en comparación con la gasolina. Su valor calorífico se sitúa alrededor de 40.9 MJ/kg (10,200 kcal/kg), haciéndolo un combustible eficiente para aplicaciones de largo alcance.

Propiedades a bajas temperaturas

Una característica clave del diésel es su comportamiento en climas fríos. A bajas temperaturas, pueden formarse cristales de parafina que obstruyen los filtros de combustible. Por ello, la normativa EN 590 establece requisitos para garantizar la fluidez del diésel en invierno, incluyendo variantes árticas que operan hasta -21 °C.

Número de cetano

El número de cetano mide la facilidad de ignición del diésel en un motor. Valores más altos (mínimo 51 según EN 590) indican una combustión más rápida y eficiente, lo que mejora el rendimiento y reduce las emisiones contaminantes.

Impacto ambiental y contaminación

El diésel genera diversas emisiones contaminantes, entre las que destacan:

  • Dióxido de carbono (CO₂): Principal gas de efecto invernadero producido durante su combustión.
  • Óxidos de nitrógeno (NOx): Responsables de la formación de smog y lluvia ácida.
  • Partículas finas (PM): Emitidas en mayor cantidad que en motores de gasolina, lo que representa un riesgo para la salud respiratoria.

Para mitigar estos efectos, los combustibles modernos incluyen aditivos y se combinan con biodiésel para reducir las emisiones. Sin embargo, la presencia de biodiésel también incrementa el riesgo de contaminación bacteriana, ya que este componente atrae agua, facilitando el crecimiento de microorganismos en los tanques de almacenamiento.

Problemas de contaminación del diésel

El diésel, aunque eficiente como combustible, plantea significativos problemas de contaminación ambiental y de salud pública. Uno de los principales contaminantes asociados al uso de diésel es el dióxido de nitrógeno (NO₂), un gas tóxico que contribuye al smog y puede causar problemas respiratorios graves. Además, los motores diésel emiten partículas finas (PM2.5 y PM10), que penetran profundamente en los pulmones y el sistema cardiovascular, aumentando el riesgo de enfermedades como el asma, cáncer de pulmón y problemas cardíacos.

Otro aspecto preocupante es el contenido de azufre en el combustible diésel. Aunque las normativas modernas, como la EN 590 en Europa, han reducido drásticamente el contenido de azufre a menos de 10 mg/kg, su presencia histórica contribuyó a la lluvia ácida y a la contaminación del suelo y agua.

El uso de biodiésel en mezclas también presenta otros inconvenientes, como la contaminación bacteriana en los depósitos, que puede generar problemas de almacenamiento y degradación del combustible.

Las zonas urbanas, donde el tráfico es denso, son especialmente vulnerables, y se buscan alternativas más limpias como la electrificación y el uso de combustibles sintéticos para mitigar estos problemas.

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Fecha de publicación: 30 de octubre de 2018
Última revisión: 21 de noviembre de 2024