Comportamiento del rendimiento y el nivel de contaminacin entre la gasolina Sper y Ecopas

 

Behavior of performance and level of contamination between Super and Ecopas gasoline

 

Comportamento do desempenho e nvel de contaminao entre a gasolina Super e Ecopa

Luis Paul Arias-Andramunio I
luis.arias405@ist17dejulio.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-8924-9026

,Santiago Andrs Otero-Potosi II
sotero@ist17dejulio.edu.ec
  https://orcid.org/0000-0002-3823-9522
Jorge Andrs Fraga-Portilla III
jfraga@ist17dejulio.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-5236-1148
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: luis.arias405@ist17dejulio.edu.ec

 

 

 

Ciencias Tcnicas y Aplicadas

Artculo de Investigacin

 

* Recibido: 23 de julio de 2022 *Aceptado: 18 de agosto de 2022 * Publicado: 23 de septiembre de 2022

 

 

  1. Instituto Superior Tecnolgico 17 de julio, Urcuqui, Ecuador.
  2. Instituto Superior Tecnolgico 17 de julio, Urcuqui, Ecuador.
  3. Instituto Superior Tecnolgico 17 de julio, Urcuqui, Ecuador.

 

 

 

 


 

Resumen

La presente investigacin tiene como objetivo analizar el comportamiento entre el rendimiento de la gasolina y el nivel de contaminacin de la gasolina Sper y Ecopas ya que, en Ecuador, se comercializan diferentes gasolinas, la denominada Extra (87 octanos) y la gasolina Sper. Sin embargo, actualmente en el pas se cuenta con un biocombustible llamado Ecopas que se compone de combustible Extra y 5 % de bioetanol, este ltimo obtenido a base de caa de azcar. Por medio de la investigacin documental, se obtuvo, que la gasolina Sper ofrece un mejor rendimiento en cuanto a recorrido, representando un menor costo a largo plazo. En cuanto al nivel de contaminacin se demuestra que el combustible sper genera un porcentaje menor de gases contaminantes que el combustible Ecopas. Se concluye que la gasolina menos contaminante y con mayor rendimiento es la gasolina Sper.

Palabras claves: rendimiento de la gasolina; nivel de contaminacin; gasolina Sper; gasolina Ecopas.

 

Abstract

The objective of this research is to analyze the behavior between the performance of gasoline and the level of contamination of Super and Ecopas gasoline since, in Ecuador, different gasolines are marketed, the so-called Extra (87 octane) and Super gasoline. However, currently in the country there is a biofuel called Ecopas that is made up of Extra fuel and 5% bioethanol, the latter obtained from sugar cane. Through documentary research, it was obtained that Super gasoline offers better performance in terms of travel, representing a lower long-term cost. Regarding the level of contamination, it is shown that the super fuel generates a lower percentage of polluting gases than the Ecopas fuel. It is concluded that the least polluting gasoline and with the highest performance is Super gasoline.

Keywords: gas mileage; contamination level; Super gasoline; Ecocountry gasoline.

 

Resumo

O objetivo desta pesquisa analisar o comportamento entre o desempenho da gasolina e o nvel de contaminao da gasolina Super e Ecopa, uma vez que, no Equador, so comercializadas diferentes gasolinas, as chamadas Extra (87 octanas) e Super gasolina. No entanto, atualmente no pas existe um biocombustvel chamado Ecopas que composto de combustvel Extra e 5% de bioetanol, este ltimo obtido da cana-de-acar. Por meio de pesquisa documental, obteve-se que a Super gasolina oferece melhor desempenho em termos de viagens, representando um menor custo a longo prazo. Em relao ao nvel de contaminao, mostra-se que o supercombustvel gera um percentual de gases poluentes menor do que o combustvel da Ecopa. Conclui-se que a gasolina menos poluente e com maior desempenho a Supergasolina.

Palavras-chave: milhagem de gs; nvel de contaminao; Super gasolina; Gasolina Ecopas.

 

Introduccin

En el Ecuador, se emplean diferentes gasolinas las cuales se designan en funcin de su nmero de octano como la denominada Extra (87 octanos) y la gasolina Sper, equivalente al combustible Premium con 93 octanos, no obstante, existe actualmente en el pas un biocombustible a base de combustible Extra y 5 % de bioetanol a base de caa de azcar, denominado Ecopas. Este combustible tiene las propiedades similares a la base del Extra salvo por la adicin del bioetanol como alternativa a combustibles no fsiles; el mismo se comercializa en zonas a nivel del mar (Llanez, et al., 2018)

Sobre el contexto anterior, el objetivo de este artculo es analizar el comportamiento entre el rendimiento de la gasolina y el nivel de contaminacin de la gasolina Sper y Ecopas. Por lo que se hace importante, comparar y analizar estos tipos de combustible para que por medio de la informacin sobre las emisiones contaminantes y el rendimiento del combustible, el consumidor tome mejores decisiones para su vehculo.

Para ello se hace la revisin de la clasificacin de los tipos de gasolina en Ecuador, de los beneficios de la gasolina sper y de la ecopas. Tambin se conceptualiza el rendimiento de la gasolina y nivel de contaminacin. Se compara la gasolina sper y ecopas y posteriormente se comenta brevemente la industria petrolera en Ecuador.

 

Metodologa

La presente investigacin es documental y toma de referencia un anlisis descriptivo de investigaciones relevantes basadas especficamente en el rendimiento de la gasolina y el nivel de contaminacin de la gasolina sper y ecopas.

Se consideraron fuente secundaria tales como, artculos de revistas especializadas. La investigacin realizada fue una revisin bibliogrfica, documental y crtica del material seleccionado. Se establece un marco terico conceptual en base al comportamiento entre el rendimiento de la gasolina y el nivel de contaminacin de la gasolina sper y ecopas.

El artculo se organiza de la siguiente manera: se comienza revisando la clasificacin de los tipos de gasolina en Ecuador, los beneficios de las gasolinas sper y ecopas y se desarrolla comparacin entre ambas gasolina. Finalmente de emiten conclusiones.

 

Resultados y discusin

 

Clasificacin de la Gasolina segn Octanaje en Ecuador

Las emisiones de automviles, incluido el dixido de carbono (CO2) y diversos, contaminantes, tienen un impacto negativo en el cambio climtico y la salud. Segn detallaron (Montero, Sanmartn, & Bazantes, 2017) en su investigacin, que la combustin generada por los vehculos de motor provocan el 96,7% monxido de carbono (CO), el 89,4% (HC) y el 77% xidos de nitrgeno (NOx). El motor es responsable de producir monxido de carbono (CO), dixido de azufre (SO2), dixido de carbono (CO2), xidos de nitrgeno (NOx) y otras emisiones.

En este sentido, en Ecuador, los vehculos usan variaciones de carburantes los cuales se denominan RON, en sus siglas en ingls (Research Octane Number). De hecho, el octanaje es una caracterstica crucial para los distintos combustibles debido a que es una escala que determina la suficiencia y la cualidad antidetonante del combustible (Plaza, 2020). De esta manera, afecta a la eficiencia de los motores y sus sistemas de comprensin debido a que en un superior octanaje es mejor las caractersticas antidetonantes de la nafta.

De la misma manera, la Gasolina sper con 93 octanos es empleada en vehculos cuyas mquinas tienen compresiones altas, resisten en presiones mayores, as como las temperaturas sin llegar al rompimiento de sus molculas. La extra (87 octanos) es una combinacin de 200 -300 hidrocarburos, se realiza en diferentes procesos, por ejemplo, en la refinacin, destilacin atmosfrica, trmica y ruptura cataltica. Se utiliza en automotores cuyos aparatos tengan una comprensin moderada, puesto que a mayor compactacin se crea ms temperatura en la cual se produce rupturas de compuestos hidrocarburos parafnicos lineales creando radicales libres que arden con agresividad, produciendo al motor cascabeleo (Aguirre, 2021).

Actualmente, segn Ekos (2022) Ecuador tiene tres tipos de gasolina: Sper o Premium, Extra y Ecopas. La primera, de mejor calidad, tiene 92 octanos, la segunda y la tercera 85. Los precios de la gasolina Extra y Ecopas estn congelados, es decir, tienen un precio fijo de USD 2,55 por decreto presidencial, mientras que la gasolina Sper flucta de acuerdo con el precio internacional del mercado.

 

Beneficios de la Gasolina Sper

La gasolina Sper al tener un incremento de dos puntos en el octanaje, ofrece algunos beneficios para el funcionamiento del motor PetroEcuador (2022) entre los que se pueden destacar:

1.      Al ser una gasolina con mayor octanaje responde al requerimiento de una alta compresin en los motores, aumentando el rendimiento de los mismos.

2.      Disminucin de los costos de mantenimiento de los vehculos

  1. La gasolina con mayor octanaje permite desarrollar motores con una mayor relacin de compresin, generando mayor rendimiento.

4.      Un mayor rendimiento y vida til de los motores pues disminuye el autoencendido prematuro de la mezcla combustible-aire. Con esto, se evita el cascabeleo.

5.      Se genera un beneficio ambiental; pues disminuye la emisin de gases de combustin no deseables; esto por cuanto genera una mejor combustin y mayor rendimiento del combustible.

Sin embargo, la actual gasolina sper (92 octanos) ser reemplazada por la gasolina Premium de 95 octanos que se dejar de comercializar en el mercado ecuatoriano a partir del 12 de septiembre de 2022, anunci Rafael Armendriz, jefe de Operaciones de Petroecuador (Orozco M. , 2022).

Con la implementacin de estos nuevos combustibles, dice talo Cedeo, gerente de Petroecuador, se busca equiparar al Ecuador en los parmetros de calidad de los combustibles en Latinoamrica. Adems, dijo el gerente, con mejores combustibles se quiere tambin contribuir al cuidado del medioambiente (Montao, 2022).

 

Beneficios de la Gasolina Ecopas

La gasolina ecopas est compuesta en un 5% por bioetanol (proveniente de la caa de azcar) y un 95% de gasolina extra, estas caractersticas hacen que sea un combustible ms amigable con el ambiente e impulsa el desarrollo de la agroindustria con la generacin de etanol local (Orozco M. , 2018)

Tambin, de manera precisa, se puede apreciar en la figura 1 la composicin del combustible Ecopas, donde el 60 % es nafta de alto octano, 35 % nafta de bajo octano y el 5 % es bioetanol.

 

Fuente: (Maurant y Galarza, 2017)

Figura 1: Composicin del combustible Ecopas

 

Dentro de las ventajas que presenta la gasolina Ecopas, y que PetroEcuador (2021) comenta estn:

1.      La reduccin de las emisiones de CO2,

2.      Disminuye la salida de divisas porque se importan en menor cantidad Naftas de Alto Octano (NAO), la que se utiliza en la produccin de gasolinas.

3.      Es ventajoso al sector caicultor y a los productores de Etanol, ya que promueve el desarrollo agroindustrial y aumenta el empleo rural.

Asimismo, Xavier Granda, gerente de combustibles de Terpel Ecuador dice que hay ventajas de usar ecopas en automotores anteriores a 1999. Esto porque al tener el 85 % de octanaje se adeca a la tecnologa de esa poca, cuando no generaba la compresin que producen los vehculos modernos, afirma. Sin embargo, aquellos modelos desde hace ms de 14 o 12 aos no pueden usar esas gasolinas, lo que representaba un desventaja que se transforma en una afectacin directa al motor. Cualquier vehculo que sea del 2002 en adelante ya requiere octanaje mayor, que es la gasolina sper, e incluso mayor ya que se genera un proceso de golpeteo dentro del cilindro y afecta mecnicamente al vehculo (Zapata, 2022).

Por cuanto, la gasolina ecopas, considerada como un biocombustible busca reemplazar en parte el uso de la gasolina extra, como una alternativa de consumo de combustibles ambientalmente sostenible. El etanol puede mezclarse hasta en una proporcin del 10% en la gasolina extra, que, si bien no disminuir totalmente las emisiones contaminantes de CO2, al menos lo reducir (Erique, 2017).

 

Rendimiento de la Gasolina

El consumo de gasolina es una medida que indica cuntos kilmetros es capaz de recorrer un carro por cada litro de combustible. Se puede expresar de dos maneras, en kilmetros por litro (km/L) o diciendo cuntos litros gasta el vehculo cada 100 km (por ejemplo 20 L cada 100 km). Recorrer muchos kilmetros, con poca gasolina, es la caracterstica de los autos ahorradores de gasolina (FIAT, 2019).

El nmero de octano (RON) en las gasolinas se vincula errneamente con el kilometraje recorrido por galn, sin tomar en cuenta que la gasolina infiere en el motor no solo en su eficacia, sino tambin en su eficiencia, En lo referente a eficacia se analizan parmetros como rendimiento, respuesta de rapidez de aceleracin, torque, potencia, velocidad tope, entre otras; mientras que en la eficiencia el parmetro energtico de calidad que influye directamente es el llamado poder calorfico, que tiene relacin directa con el rendimiento volumtrico y el consumo especifico de combustible, parmetros importantes en el diseo del motor (Castillo y Mora, 2019).

 

Nivel de Contaminacin de la Gasolina

El Diccionario panhispnico del espaol jurdico (2022) define nivel de contaminacin como, la cantidad de un contaminante en el aire o su depsito en superficies con referencia a un perodo de tiempo determinado.

La Organizacin Mundial de la Salud, (OMS) ha reducido sustancialmente los lmites mximos de exposicin segura en hasta cinco tipos de sustancias que los seres humanos inhalan habitualmente: partculas en suspensin, ozono, dixido de nitrgeno, dixido de azufre y monxido de carbono, de igual manera la organizacin establece ahora, que el lmite mximo de exposicin del dixido de nitrgeno (NO2) en una media 10 microgramos por metro cbico en todo el ao (antes era de 40 microgramos) o 25 g/m3 en un solo da. El dixido de nitrgeno est muy vinculado con la contaminacin de los vehculos diesel y gasolina de las grandes ciudades. Tambin reduce a la mitad la exposicin de las PM2,5 (partculas en suspensin), considerado el contaminante ms peligroso para el ser humano: hasta ahora recomendaba menos de 25 microgramos por m3 de aire en un da, mientras que ahora baja el nivel ptimo a 15 microgramos. En cuanto a las partculas de un tamao algo mayor, de hasta 10 micras de dimetro (PM 10), la OMS baja su nivel diario recomendable desde 50 microgramos a 45 por metro cbico de aire (El Espaol, 2021).

En base al consumo de combustible tambin se determina que vehculo contamina en mayor cantidad, la contaminacin se incrementa a diario debido al aumento de vehculos que circulan, el factor es el combustible de mala calidad que se utiliza en el parque automotor en Ecuador. En Europa segn las normas Euro 5 y 6 son las que miden la cantidad de azufre en los combustibles va en un rango de 0 -10 partes por milln, mientras que en Ecuador la gasolina llega a una concentracin de 60 partes por milln de azufre, por lo tanto es primordial utilizar un vehculo que consuma menor cantidad de gasolina y por lo tanto su contaminacin ser menor (Machado, 2019)

La contaminacin ambiental como principal efecto al medio ambiente, por parte de los motores de combustin interna va en aumento, esto debido al crecimiento del parque automotriz. Esta contaminacin genera el fenmeno llamado efecto invernadero que es producido por gases tales como: CO2, NOx, el gas metano, dixido de nitrgeno y que contribuyen al calentamiento del planeta (Tipanluisa et al., 2017).

El factor de emisin se define como un valor representativo que intenta relacionar la cantidad de contaminante emitido a la atmsfera con una actividad asociada a la emisin del contaminante. Estos factores son usualmente expresados como la masa del contaminante dividido por una unidad de peso, volumen, distancia o duracin (EPA, 2015)

En el caso de Ecuador y segn estudios de Checa (2020) los factores de emisin permiten determinar que en el caso de CO los factores de emisin de la ecopas (0,1523 g/s) y para la gasolina sper (0,1457 g/s) siendo esta ltima la de mejor comportamiento. Los factores de emisin de HC poseen una media para la gasolina ecopas de (0,1440 g/s) y para la gasolina sper (0,1097 g/s); siendo la sper la de mejor comportamiento. Los factores de emisin de NOx (xidos de nitrgeno) de los dos tipos de gasolinas no experimentan diferencias significativas, siendo la media de la gasolina ecopas (0,0040 g/s) y para la gasolina sper (0,0067 g/s). De la evaluacin de gases contaminantes en el motor de combustin interna experimental de los tipos de gasolina sper y ecopas el combustible que menos variacin contaminante present fue la gasolina sper.

Sin embargo, se han desarrollado diferentes tecnologas como ACERT (Tecnologa Avanzada de Reduccin de Emisiones de Combustin) exclusiva de Caterpillar, la de Recirculacin de Gases de Escape (EGR, por sus siglas en ingls) y la de Reduccin Cataltica Selectiva (SCR) que contribuyen a emitir una concentracin menor de material particulado y xidos de nitrgeno con un alto rendimiento de combustible (Alfonso, 2018).

 

Comparacin entre Gasolina Super y la Ecopas

Segn Orozco (2022) la Agencia de Control y Regulacin de Energa, las estaciones de servicio cumplen, en general, con las normas vigentes en el pas de octanaje y de calidad, como el contenido lmite de azufre. En Ecuador, la gasolina Sper tiene 92 octanos y la Ecopas tiene 85 octanos. Adems, la gasolina Sper, por norma, debe tener un mximo de 450 partes por milln de azufre; mientras que la gasolina Ecopas pueden tener hasta 650 partes por milln.

En un estudio de (Morquecho, 2018) cuyo objetivo fue analizar y examinar los resultados de rendimiento, economa y pruebas de emisiones entre la gasolina Sper y la gasolina Ecopas, se pudo observar que el rendimiento del combustible Sper es superior al rendimiento por galn que presenta el combustible Ecopas ver figura 2.

 

Fuente: (Morquecho, 2018)

Figura 2: Comparativa del rendimiento Sper versus Ecopas (km/gal).

 

Mientras que al comparar las emisiones de los combustibles Sper y Ecopas; una vez realizadas las pruebas en condicin de altas revoluciones, y en ralent, se observa, que en ambas condiciones el combustible Ecopas se encuentra sobre los factores de emisiones del combustible Sper, sin cambios significativos en el monxido de carbono, as como en los xidos nitrosos que se encuentran en el lmite con el uso de Ecopas; por lo cual se puede asegurar que exista un beneficio ecolgico representativo. Esto se aprecia en la figura 3

 

Fuente: (Morquecho, 2018)

Figura 3: Emisiones de gases comparativas

 

De igual manera, Inga y Vidal (2019) en su estudio donde evaluaron el rendimiento de la gasolina super y la ecopas desde el punto de vista de la percepcin de los consumidores, concluyeron que los consumidores optan en su mayora por la gasolina ecopas (77.62%) debido al factor costo (85.5%), considerando escasamente otros motivos tales como el medioambiental (5.76%), rendimiento (3.84%) y cuidado del motor (3.84%). Mientras que dentro de los demandantes de gasolina sper (22.38%), priman dos criterios: cuidado del motor (40%) y rendimiento (50%), dejando casi nulo el criterio de costo (6.6%). Para ambos casos de preferencia de combustible, los conductores consideran en muy pequea cantidad los beneficios medioambientales que una determinada gasolina puede generar, ms bien catalogan que la adicin de etanol en la gasolina extra genera una disminucin de calidad (43.28%) o ninguna variacin (40.29%), por lo que atribuyen mayores prestaciones en cuanto a rendimiento a la gasolina sper (84.32%) y catalogan que la gasolina ecopas s genera daos en el motor (56.71%). A pesar de que la mayora emplea ecopas, a la vez recomienda sper por los siguientes motivos: cuidado del motor (45.71%), rendimiento (43.80%), medioambiente (6.66%) y costo (3.80%).

Sin embargo al hacer la comparacin cuantitativa del rendimiento de las gasolinas sper y ecopas, se midi el consumo de combustible con un flujmetro y un banco dinamomtrico que genera ciclos de conduccin, se compara la gasolina ecopas y super y se evidencio un rendimiento de 5,405 0,01 [L/100km] para ecopas y 4,805 0,049 [L/100km] para sper, lo que en definitiva demuestra mayor rendimiento para la gasolina sper en un 11% (Inga y Vidal , 2019).

 

Industria petrolera y el estado ecuatoriano

La decisin de las autoridades energticas del pas de reemplazar progresivamente la gasolina extra por un combustible ms amigable con el medioambiente dependi de la capacidad que tena la industria para proveer del biocombustible. El 13 de mayo del 2015, se firm el Decreto Ejecutivo 675, con el que se oficializ la venta en todo el pas de la gasolina Ecopas, con un costo de USD 1,48 el galn (Lideres, 2015)

El decreto es un plan progresivo de sustitucin que el gobierno anunci en el 2010, y que tuvo como piloto un grupo de gasolineras de Guayaquil y de otras ciudades con alto movimiento vehicular en la provincia del Guayas. En la composicin de esta gasolina denominada ecolgica hay un 5% de bioetanol (alcohol anhidro) que, en el caso de Ecuador, se genera a partir del procesamiento del bagazo (desecho) de la caa de azcar. El decreto del ejecutivo precisa que el reemplazo se hizo segn fue creciendo la oferta del producto orgnico. Por el lado del Gobierno, se estimaba que la sustitucin del combustible se traducira en al menos 9 000 nuevos empleos, una inversin privada de USD 470 millones y, por extensin una disminucin en el rubro de la importacin de naftas (Morquecho, 2018)

En la matriz energtica de Ecuador el 49 % del consumo energtico corresponde al sector del transporte, el mismo que produce el 25 % de las emisiones de gases efecto invernadero por efectos de la combustin de disel y gasolina (Balance Energtico Nacional, BEN, 2017).

En lo que se refiere a las polticas pblicas emanadas por el Ministerio de Hidrocarburos se seala que para cumplir con el Objetivo 7 del Plan Nacional del Buen Vivir Promover la eficiencia y una mayor participacin de energas renovables sostenibles como medida de prevencin de la contaminacin ambiental se busca promover ahorro y eficiencia energtica; promover investigaciones para el uso y la generacin de energas alternativas renovables, bajo parmetros de sustentabilidad en su aprovechamiento. Reducir gradualmente el uso de combustibles fsiles, fomentando la movilidad sustentable. (Organizacin Latinoamericana de Energa, OLADE, 2015)

 

Conclusin

La conclusin se realizar en funcin de los objetivos diseados para la investigacin. Tantos objetivos, tantas conclusiones.

         La gasolina Sper ofrece un mejor rendimiento en cuanto a recorrido, representando un menor costo a largo plazo. En cuanto al nivel de contaminacin se demuestra que el combustible sper genera un porcentaje menor de gases contaminantes que el combustible Ecopas.

         La percepcin de los consumidores se enfoca a un rendimiento mucho mayor de la gasolina sper respecto a la gasolina ecopas, el presente estudio muestra una variacin del 11% favorable para la gasolina sper; ventaja volumtrica que supone un costo mayor del 28.08% de manera comprobada con los precios anteriores de la gasolina sper, aunque el costo sera un 30.76% mayor para los precios actuales. Por ello, resulta necesaria la utilizacin del combustible adecuado conforme la relacin de compresin del motor, adems de la calibracin acorde a la altitud a la cual se va a circular, teniendo presente que estudios indican un comportamiento similar de la gasolina ecopas respecto a la extra en cuanto a parmetros de torque, potencia y consumo especfico de combustible.

         En cuanto a los niveles de contaminacin Los resultados obtenidos son: para el CO de la gasolina extra y ecopas se encuentra entre 0,144 g/s y 0,155 g/s, siendo el menor para la gasolina sper. El factor de emisin de hidrocarburos no combustionados (HC) el combustible que ms alta emisiones presenta es la gasolina ecopas siendo sus valores entre 0,141 g/s a 0,147 g/s. Para el caso del factor de emisin xidos de Nitrgeno (NOx) el valor ms bajo se obtiene para la gasolina sper que se encuentra entre 0,005 g/s y 0,007 g/s (Checa, 2020).

 

 

 

Referencias

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