Os Óxidos de Nitrogênio (conhecidos como NOx) são gases poluentes emitidos pelos motores de combustão e que causam sérios danos à nossa saúde – irritações das vias respiratórias, asma, enfisemas, bronquite, entre outros – e ao meio ambiente – chuva ácida, smog fotoquímico (poluição branca em dias frios) e até buracos na camada de Ozônio.
Tratar esses gases, transformando-os em substâncias inofensivas antes que deixem o escapamento dos veículos torna-se um compromisso dos Engenheiros e ainda mais que isso: uma exigência legal. Existem várias tecnologias desenvolvidas para redução desses poluentes, e entre elas destacam-se o EGR (Recirculação de Gases de Escape) e SCR (Redução Catalítica Seletiva), pela praticidade e eficiência comprovada nas mais variadas aplicações ao redor do mundo. Mas quando devemos usar um outro?
Os Óxidos de Nitrogênio são gerados a partir de altas temperaturas no interior da câmara de combustão. A sua geração pode ser reduzida diretamente na fonte durante a queima do combustível ou após o quarto tempo do motor (escape), utilizando-se catalisadores específicos.
Quando utilizamos o EGR, atuamos diretamente na combustão. Retornando para dentro da câmara os gases que acabaram de ser expelidos, limita-se a concentração de Oxigênio, que é o grande responsável pelas altas temperaturas. Para que esses gases sejam utilizados, pode-se resfriá-los primeiramente, aumentando a sua densidade para aqueles casos onde mais altas eficiências de redução de poluentes são exigidas. É o que chamamos de EGR externo refrigerado. Para menores reduções, pode-se simplesmente recircular o gás ainda antes de deixar o motor, sem qualquer sistema adicional de resfriamento. Esse sistema é chamado de EGR interno. Porém, quando reduzimos a temperatura, favorecemos a formação de material particulado, outro poluente extremamente nocivo e que pode causar inclusive câncer. Em alguns casos, deveremos utilizar filtros e catalisadores de oxidação, para limitar assim a emissão do material particulado.
Se a opção for tratar os Óxidos de Nitrogênio no sistema de escape (SCR), o Engenheiro pode focar na mais alta eficiência de combustão, buscando desempenho. Assim, ocorrem os mais altos picos de temperatura. Isso faz com que a geração de material particulado seja quase nula. Um dos dispositivos mais comuns utilizados para tratar os Óxidos de Nitrogênio chama-se SCR. Trata-se de um catalisador de redução à base de Titânio e Vanádio, no qual os Óxidos de Nitrogênio são abatidos por Amônia, transformando-se em Nitrogênio e vapor de água, ambos completamente inofensivos.
Mas de onde vem a Amônia? Nessa configuração de sistema de pós tratamento de gases, faz-se necessária a utilização de ARLA32, fluido composto por Ureia técnica (não é a mesma usada na agricultura) e água desmineralizada. O veículo possui um tanque para que seja abastecido esse fluido, que após injetado diretamente nos gases de escape (atenção: não pode ser misturado ao combustível, muito menos ao óleo do motor) transforma-se em Amônia, reagindo em seguida com os óxidos de Nitrogênio. Nesses casos, existe o cuidado adicional do motorista, que deve se atentar quanto ao volume de ARLA32 no tanque e também, a qualidade do fluido a ser abastecido. Por lei, a montadora deve garantir que o veículo tenha dispositivos que alertem o motorista quanto ao nível e qualidade do fluido, assim como existência de falhas em algum dos componentes, com avisos sonoros e luminosos no painel. Caso o motorista não faça o reabastecimento ou reparo do componente supostamente danificado, e pra evitar alta emissão de NOx diretamente para a atmosfera, o sistema deve reduzir de maneira gradativa o torque do motor, de modo que não será mais possível operá-lo daquela maneira. Reabastecer com ARLA32 será indispensável para retornar ao trabalho.
A escolha de EGR ou SCR é determinada pela aplicação do veículo, potência do motor, temperaturas típicas de trabalho, entre outros fatores e não existe uma “receita de bolo”. Cada fabricante desenvolve, testa e homologa a sua estratégia junto às autoridades ambientais, e o mais importante é garantir o cumprimento dos limites e durabilidade do sistema, caso contrário, a venda do veículo não é permitida.
Você já utiliza um desses dois sistemas? Conta pra gente a sua experiência!