Dá Para Diminuir a Poluição do Ar?
Por que todo ano no inverno nós ouvimos falar que a poluição aumenta? Será que as pessoas usam mais o carro no inverno? Não, não é bem por aí. No inverno, chove bem menos que no verão. A chuva carrega os poluentes (você pode ver isso nos artigos sobre a chuva ácida). E no verão venta mais que no inverno. O vento ajuda a levar os poluentes para longe.
Dá para diminuir a poluição no inverno? Sim, há várias maneiras de fazer isso. Primeiro, diminuir o uso do carro. Você sabia que os motores dos carros são os principais culpados pela poluição, por causa da queima do combustível? Outra coisa importante é a regulagem dos motores dos carros, ônibus e caminhões. Quando os motores estão bem regulados poluem menos. Vamos entender por que uma boa regulagem dos motores ajuda a diminuir a poluição.
A química nos ajudará a entender como diminuir a quantidade de poluentes produzida pelos motores. Você sabe quais são os principais poluentes produzidos pelos carros? São o monóxido de carbono (CO) e os óxidos de nitrogênio (NOx).
Quando a gasolina é queimada nos motores pode ocorrer a combustão incompleta. Na combustão incompleta falta oxigênio. Aí, em vez de dar gás carbônico (CO2) dá monóxido de carbono (CO). Além disso, o nitrogênio do ar sofre reações com o oxigênio:
N2 + O2 → 2 NO (monóxido de nitrogênio)
N2 + 2 O2 → 2 NO2 (dióxido de nitrogênio)
O NO e o NO2 são gases que poluem o ar. Eles também são conhecidos por NOx. Mas como esses gases aparecem nos motores?
Para andar, o carro precisa queimar gasolina. E para queimar a gasolina precisamos de oxigênio. A gasolina nós já temos. O oxigênio é retirado do ar, que é puxado pra dentro do motor, e se mistura com os vapores da gasolina. Aí, uma pecinha chamada vela dá uma faísca que faz a gasolina reagir com o oxigênio.
Vamos ver isso com calma. A gasolina é um hidrocarboneto. Hidrocarbonetos são substâncias formadas por átomos de carbono e hidrogênio. Na queima, todo o carbono da gasolina combina com o oxigênio, formando o gás carbônico (CO2), e o hidrogênio também combina com o oxigênio, formando vapor de água. Mas não acontece só isso, acontecem outras reações.
Quando tem pouco oxigênio nem todo o carbono combina com o oxigênio formando CO2. Por causa da falta de oxigênio, forma-se o CO (monóxido de carbono), que é muito tóxico. Ocorre a combustão incompleta. É incompleta porque falta oxigênio.
Ainda existe outro problema quando a queima é feita com pouco oxigênio. Uma parte do combustível não chega nem a dar monóxido de carbono. A molécula da gasolina se quebra em vários pedaços, que (hidrocarbonetos com menos átomos de carbono que a gasolina) saem pelo escapamento. Você deve imaginar quanto mal isso faz para a saúde. Mas espere um pouco aí! Se tudo isso acontece porque tem pouco oxigênio, não dá pra aumentar a quantidade de ar que entra no motor para sair só gás carbônico? Sim, dá pra fazer isso. Com mais ar fica resolvido o problema de sair monóxido de carbono.
Mas, se tiver muito ar, muitas moléculas de combustível não são queimadas, aumentando a quantidade de hidrocarbonetos que sai pelo escapamento. Além disso, quando a gasolina não queima direito, o motor produz menos energia para o carro andar e gasta mais gasolina para a mesma distância.
Ah, então é só colocar uma quantidade que não é muito grande nem muito pequena de ar! Resolvido o nosso problema? Ainda não! Não podemos nos esquecer dos NOx. Com os NOx a coisa é diferente. Se tiver pouco oxigênio, ele reage todo com o carbono e não forma NOx. O nitrogênio sai do escapamento do mesmo jeito que entrou. Agora, se tiver uma quantidade maior de ar (não precisa ser muito grande), forma bastante NOx.
E agora? Se entrar pouco ar forma o CO. Se entrar muito, o combustível não queima e saem os hidrocarbonetos. E se colocar uma quantidade média de ar forma NOx. Calma, ainda dá pra resolver esse problema!
E como nós sabemos quanto ar tem que ser misturado à gasolina? É preciso achar uma quantidade de ar na mistura para produzir apenas as quantidades de CO, NOx e hidrocarbonetos que causem menos problemas à saúde e ao meio ambiente.
Então, a solução é regular o motor do carro para que entre a quantidade certa de ar de modo que as quantidades de CO e NOx produzidos não façam tanto mal à saúde. Como você viu, até os mecânicos precisam entender um pouco de química para regular os motores.
Mauro Faro, Eng. Química da USP