- Benzină și motorină provin din petrol; diferențe majore în performanță și mediu
- Motorină are energie pe litru mai mare și este densă și vâscoasă
- Motoarele diesel pot fi până la 40% mai eficiente decât cele pe benzină
- CO2 pe km: motorină ~26,5 g, benzină ~23 g
Benzina și motorina reprezintă principalele tipuri de combustibil pentru autovehicule, dominând încă piața în ciuda creșterii mașinilor electrice. Deși ambele provin din petrolul brut, diferențele dintre acestea sunt substanțiale, influențând performanța, eficiența și impactul asupra mediului.
Înțelegerea acestor diferențe este esențială pentru orice șofer care vrea să facă alegerea optimă pentru nevoile sale de transport și să înțeleagă mai bine funcționarea automobilului său.
Compoziția și procesul de rafinare
Benzina și motorina convențională sunt ambele produse din petrol prin procese de rafinare distincte. În principiu, motorina este mai ușor de rafinat decât benzina, însă conține mai mulți poluanți care trebuie extrași înainte de a ajunge la aceleași niveluri de emisii ca benzina.
Structura moleculară și proprietăți fizice
Benzina este formată dintr-un amestec de alcani și cicloalcani cu o lungime a lanțului cuprinsă între 5-12 atomi de carbon, care fierb între 40°C și 205°C. Motorina însă este formată din alcani care conțin 12 sau mai mulți atomi de carbon, având un punct de fierbere între 250°C și 350°C.
Această diferență în structura moleculară explică de ce motorina este mai densă și mai vâscoasă decât benzina, influențând direct proprietățile de combustie și eficiența energetică.
Eficiența energetică și conținutul caloric
Pe litru, motorina conține mai multă energie decât benzina, iar procesul de combustie al motorului diesel este mai eficient. Aceasta se traduce printr-o eficiență mai mare a consumului de combustibil și emisii mai mici de CO2.
Comparația valorilor energetice
Puterea calorică a combustibilului diesel este de aproximativ 45,5 MJ/kg (megajouli pe kilogram), ușor mai mică decât cea a benzinei, care este de 45,8 MJ/kg. Cu toate acestea, motorina este mai densă decât benzina și conține cu aproximativ 15% mai multă energie în volum:
- Motorină: aproximativ 36,9 MJ/litru
- Benzină: aproximativ 33,7 MJ/litru
Impactul asupra emisiilor
Un consum de combustibil de 1 litru la 100 km corespunde aproximativ la:
- 26,5 g CO2/km pentru motorină
- 23 g CO2/km pentru benzină
Aceste valori variază în funcție de compoziția exactă a combustibilului și eficiența motorului.
Motoare diesel versus motoare pe benzină
În ceea ce privește procesul de combustie și conceptul general de funcționare, un motor diesel poate fi cu până la 40% mai eficient decât un motor pe benzină cu aprindere prin scânteie cu aceeași putere, în special în cazul noilor motoare diesel cu compresie “redusă”.
Principiul de funcționare
Motoarele diesel funcționează pe principiul autoaprinderii prin compresie, în timp ce motoarele pe benzină necesită aprindere prin scânteie. Această diferență fundamentală explică:
- Eficiența superioară a motoarelor diesel la regimuri constante
- Cuplul mai mare disponibil la turații mici
- Durabilitatea crescută a componentelor diesel
- Consumul redus de combustibil
Aplicații specifice
Datorită acestor caracteristici, motoarele diesel sunt considerate potrivite pentru:
- Mașinile de mare tonaj și transport comercial
- Vehiculele cu parcurs anual mare
- Aplicații industriale și agricole
În timp ce motoarele pe benzină sunt preferate pentru:
- Mașinile mici de oraș
- Conducerea sportivă și dinamică
- Vehicule cu utilizare intermitentă
Procesarea în rafinărie: de la petrol la combustibil
Petrolul brut conține sute de tipuri diferite de hidrocarburi, toate amestecate între ele și, în funcție de sursa de proveniență, diferite impurități. Pentru a produce benzină, motorină sau orice alte produse pe bază de petrol, hidrocarburile trebuie separate prin rafinare.
Distilarea fracționată
Diferitele lungimi ale lanțului de hidrocarburi au puncte de fierbere din ce în ce mai mari, cu cât lanțul este mai lung. Toate pot fi separate printr-un proces cunoscut sub numele de distilare fracționată. În timpul acestui proces, țițeiul este încălzit într-o coloană de distilare, iar diferitele lanțuri de hidrocarburi sunt extrase sub formă de vapori în funcție de temperaturile de vaporizare și apoi recondensate.
Tehnici avansate de procesare
După distilare, există diverse tehnici care sunt folosite pentru a transforma unele fracții în altele:
- Fisurarea - care rupe lanțurile mari de hidrocarburi în lanțuri mai mici
- Unificarea - care combină lanțurile de hidrocarburi mai mici pentru a le face mai mari
- Alterarea - care rearanjează diverși izomeri pentru a obține hidrocarburile dorite
De exemplu, acest lucru permite unei rafinării să transforme motorina în benzină, în funcție de cererea de benzină. Rafinariile vor combina, de asemenea, diverse fracțiuni (prelucrate, neprelucrate) în amestecuri pentru a obține produsele dorite.
Optimizarea produselor finale
Diferite amestecuri de lanțuri de hidrocarburi pot crea benzine cu cifre octanice diferite, permițând adaptarea combustibilului la cerințele specifice ale motoarelor moderne. Această flexibilitate în procesare este crucială pentru satisfacerea cerințelor variate ale pieței auto și a standardelor de emisii din ce în ce mai stricte.
