COMBUSTIBLES:

El combustible es un material cuya quema es utilizada para producir calor, energía o luz. La quema o combustión es una reacción química en la cual los constituyentes del combustible se combinan con oxígeno del aire.



Para iniciar la quema de un combustible es necesario que el alcance una temperatura definida, llamada temperatura de ignición

El poder calorífico de un combustible está dado por el número de calorías desprendidas en la quema del mismo. Los combustibles son clasificados según el estado en que se presentan (sólidos, líquidos o gaseosos). 

Clasificación de los combustibles

Los combustibles se pueden clasificar según su origen, grado de preparación, estado de agregación.
Origen:
Fósiles: Proceden de la fermentación de los seres vivos
No fósiles: El resto

Grado de Preparación:
Naturales: Se utilizan tal y como aparecen en su origen
Elaborados: Antes de ser consumidos se someten a determinados procesos de transformación

Estado de Agregación:
Sólidos: Se encuentran en tal estado en la naturaleza o una vez transformados. Por ejemplo, la madera, el carbón..
Líquidos: Cualquier líquido que pueda ser usado como combustible y que pueda ser vertido y bombeado
Gaseosos: Se encuentran en estado gaseoso. Se incluye el gas natural y todas sus variedades. También el gas de carbón, de petróleo, de altos hornos, gas ciudad y diversas mezclas.

Además de los productos naturales, existen también los artificiales.

1) Sólidos

Son formados por C, H2, O2, S, H2O y cenizas, siendo combustibles solamente el C, O2, H2 y el S. Entre los combustibles sólidos, tenemos los minerales como leña, aserrín, cáscara de caña, etc.

Los combustibles sólidos para ser usados, deben estar sobre la forma de polvo muy fino, siendo este pulverizado con aire durante la alimentación de un cilindro. El gran problema que presentan los combustibles sólidos, es la inaceptable erosión provocada en los pistones, válvulas y cilindros de las maquinas que los utilizan.


Esto sucede porque los productos de la combustión contienen partes muy duras, que al depositarse en estas auto-partes, causan estos severos inconvenientes.

2) Líquidos

También pueden ser minerales o no minerales. Los minerales son obtenidos por la refinación del petróleo, destilación del cisto bituminoso o hidrogenación del carbón.

Los más usados son la gasolina, el gasoil y el aceite de combustible.

Estos combustibles son formados por hidrocarburos, siendo el gasoil C8H17 y la gasolina C8H18.

Los combustibles líquidos no minerales, son los alcoholes y los aceites vegetales. Entre los alcoholes tenemos el metílico, etílico, en tanto que los aceites vegetales son formados de C, H2, O2 e N2.

3) Gaseosos

Además de tener un bajo costo, porque generalmente son gases obtenidos como subproductos; son combustibles que forman con el aire una mezcla más homogénea.

Esta característica, contribuye para una mejor distribución en los cilindros, aumentando el rendimiento y vida util del motor. Aumenta también la facilidad de partida en frio del motor.

Los combustibles gaseosos, según su propio proceso de fabricación, pueden ser

– Gas natural: es encontrado en lugares arenosos que contienen petróleo en varias profundidades del subsuelo.

Los principales gases naturales son:

• Metano CH4

• Etano C2H6

• Dióxido de carbono CO2

• Nitrógeno N2

Los gases naturales obtenidos a través de la refinería de petróleo son;

• Propano

• Butano

– Gas de gasógeno – estos gases son obtenidos a través de la combustión del carbono.

La utilización de los gases de gasógeno en automovilística, fue muy común en el tiempo de la guerra, debido a la inexistencia de otros combustibles. Hoy en día no es muy utilizado, porque presenta varios inconvenientes a saber:

• Alto porcentaje de polución

• Bajo poder calorífico

• Para ser producidos, son necesarios equipos de excesivo gran porte.

– Gas de subproducto – este gas puede ser obtenido por los siguientes procesos.

• Proceso destinado a producir coque. La parte volátil del carbón que es liberada con el calentamiento de los hidrocarburos más pesados, obteniendo así un gas en H2 y CH4.

• Proceso de producción de acero, donde se obtiene esencialmente de la formación de CO y N2.

Características de un combustible industrial
Las características de un combustible, y en particular las de un industrial, son las que nos van a determinar la posibilidad de utilizar esa sustancia en un momento determinado. Como se puede uno imaginar, una de las propiedades que más interesa de un combustible es su poder calorífico.

Poder Calorífico: Cantidad de calor generado al quemar una unidad de masa del material considerado como combustible. El poder calorífico está relacionado con la naturaleza del producto. Existen varias unidades para esta propiedad:

Kcal/Kg Kcal/m3 Kcal/mol Kcal/l

En los combustibles sólido se emplea el Kcal/Kg ó Kcal/mol

En los combustibles líquidos se emplea el Kcal/mol ó Kcal/l

En los combustibles gaseosos se emplea el Kcal/m3 ó Kcal/mol

Existen dos clases de poder calorífico: el Poder Calorífico Inferior (PCI) y el Poder Calorífico Superior (PCS)

PCS: Es el poder calorífico total. Es la cantidad de calor desprendidad en la combustión de un Kg de combustible cuando se incluye el calor de condensación del agua que se desprende en la combustión

PCI: Es el poder calorífico neto. Es el calor desprendido en la combustión de 1 Kg de combustible cuando el vapor de agua originado en la combustión no condensa.