Intasamento dei filtri: un fastidioso problema

Quando i filtri della cisterna si intasano si è portati a pensare che la causa sia il gasolio “sporco”, questi spiacenti episodi in realtà sono causati dalla presenza dei Biodiesel.
La direttiva 2009/28/CE richiede che entro il 2020 in ogni stato membro il 10% dell’energia consumata nei trasporti terrestri provenga da fonti rinnovabili, pertanto la percentuale che oggi risulta essere di circa il 5-7%, negli tenderà ad aumentare fino al 10%.
Il Biodiesel è una sostanza necessaria per l’abbattimento del tenore di zolfo e la sua presenza permette una significativa riduzione delle emissioni tossiche nell’ambiente.
Una caratteristica tipica di questo carburante è l’igroscopicità ovvero la capacità intrinseca di assorbire acqua. Trattandosi di un prodotto organico, esso viene attaccato facilmente da microrganismi che producono un’alga, la quale passa nel serbatoio dei mezzi intasando o filtri e, in alcuni casi, creando danni agli organi d’iniezione.
Grazie alla partnership con Rothen Oil, la nostra azienda è in grado di offrire una serie di operazioni preventive mirate ad evitare la formazione di queste alghe dannose. Quando la problematica invece è già conclamata siamo in grado, con una serie di trattamenti mirati, di risolvere il problema completamente.

Cosa offriamo
Atreding non solo provvede all’intasamento dei filtri mettendo in pratica azioni preventive per evitare che possa ripresentarsi, ma dotiamo i clienti anche di kit per l’analisi del prodotto.
Questa procedura può essere messa in pratica ad ogni scarico, inoltre il Kit è in grado di registrare e analizzare (mostrandoli su schermo) i seguenti parametri:

  • Temperatura
  • Viscosità
  • Dielettrico
  • Concentrazione di Biodiesel
  • Densità reale
  • Densità a 15°

Specifica tecnica
La norma europea che definisce in tutta l’Europa Occidentale le specifiche nazionali del gasolio da autotrazione è la EN 590 emanata dal CEN, recepita in Italia come UNI EN 590.
Le caratteristiche del gasolio che hanno un impatto ambientale sono direttamente definite dall’Unione Europea nella Direttiva 2009/30/CE.
Tra queste il contenuto di zolfo, per cui dal 1° gennaio 2009 tutti gasoli commercializzati sono privi di quest’ultimo. Accogliendo le indicazioni delle Direttive Europee, la specifica tecnica del gasolio per autotrazione si è evoluta per consentire la miscelazione di biodiesel fino al valore attuale del 7% v/v di questo biocarburante.
La qualità del gasolio, inoltre, è determinata anche dalle stagionalità, alcune caratteristiche infatti differiscono tra la stagione invernale e quella estiva.
Le principali caratteristiche sono:

Aspetto fisico
Il gasolio deve avere un aspetto limpido. Non viene definito in modo preciso il suo colore in quanto questo dipende molto dal processo di produzione e dalla eventuale presenza di coloranti introdotti per questioni fiscali. Un colore opalescente può essere indice di anomalia o sofisticazione, come presenza di composti instabili o presenza di impurezza o contaminazione batterica.

Composizione
Il contenuto di zolfo è un parametro molto importante, esso è considerato un forte inquinante e col tempo per ragioni ambientali si è proceduto con una continua riduzione di quest’ultimo nei gasoli per autotrazione.
Attualmente il limite è fissato ad un massimo di 10 mg/kg. Lo stesso zolfo è però responsabile del naturalmente potere lubrificante del gasolio; per questa ragione nel gasolio vengono introdotti additivi per aumentarne il potere lubrificante. Con la norma EN 590 si introduce la possibilità di aggiungere al gasolio per autotrazione una parte di biodiesel e si fissa un massimo del 7%.
Il biodiesel o più propriamente FAME (Fatty Acid Methyl Esters) è, come dice la sigla, una miscela di esteri ottenuti mediante un processo di trans-esterificazione di acidi grassi di origine vegetale con alcol etilico o metilico. Per ragioni di sicurezza e regolarità di combustione è importante che sia privo di frazioni leggere o pesanti, responsabili della formazione di depositi carboniosi e di combustione incompleta.
La densità è di circa 850 kg/m3, il suo potere calorifico è attorno ai 40,9 MJ/kg (o 10200 kcal/kg).

Fluidità
Requisito importante per il gasolio da autotrazione sono le sue proprietà a freddo, rappresentato dalla temperatura alla quale il carburante comincia a intorbidire e a opporre maggiore resistenza allo scorrimento all’interno di un determinato filtro. Per questa ragione la specifica di riferimento EN 590 prevede la presenza durante il periodo invernale in alcune zone di gasolio chiamato “artico”, pienamente efficiente fino a temperature di -21 °C.

Combustione
Il numero di cetano indica il ritardo tra l’iniezione e l’avvio della combustione. Un alto numero di cetano indica un gasolio dalla combustione più efficiente, che offre quindi prestazioni migliori.
Il numero di cetano minimo richiesto oggi nei gasoli per autotrazione è 51.

Contaminazione
I contaminanti del gasolio si dividono in base alla loro origine: liquidi, solidi o batterici. Il principale contaminante liquido è l’acqua che è molto dannosa per tutto il sistema di alimentazione (progettato per auto lubrificarsi) in quanto non è assolutamente in grado di mantenerne la lubrificazione, provocando ruggine, usura precoce di pompe e iniettori oltre che non essere in grado di bruciare.
Nella specifica di riferimento EN 590 viene fissato che il contenuto massimo di acqua deve essere inferiore a 200 mg/kg, ossia inferiore allo 0,02%.
Per quanto riguarda i contaminanti solidi vengono inclusi sabbia e polveri in grado di provocare usura precoce di pompe ed iniettori oltre che in grado di ostacolare il corretto flusso nel sistema di alimentazione. Nella specifica di riferimento EN 590 viene fissato un massimo di 24 mg/kg di questo tipo di contaminanti. Di rilevante importanza è la contaminazione batterica del gasolio, questo infatti è un buon substrato per la crescita di microbi e soprattutto muffe.
L’aggiunta permessa secondo specifica di riferimento EN 590 di una percentuale (attualmente 7%) di biodiesel ha causato un aumento del problema in quanto la percentuale di biodiesel porta con sé sia “substrato vivente” sia acqua permettendo una rapida riproduzione di batteri e microorganismi.
Il problema si manifesta fondamentalmente nella generazione di alghe di colore nero e di consistenza gommosa che col passare del tempo otturano la pompa che preleva gasolio dal serbatoio causando un maggior sforzo fino alla completa rottura.

Densità
La densità di una sostanza è definita come la massa che occupa un volume unitario alla temperatura di 15°C. Di uso comune è la densità relativa (specific gravity,sg) che è invece la densità della sostanza a 15°C rispetto alla densità dell’acqua pura.
La densità che riporta la norma e i principali produttori è:
Kg/m3 820 – 845 e la norma di riferimento è la EN ISO 3675, EN ISO 12185

Costante dielettrica
La costante dielettrica è un importante indicatore della qualità del gasolio, questa quando discosta dal valore standard può indicare la presenza di contaminanti, come acqua o particelle, o cambiamenti nella chimica del carburante come esaurimento degli additivi o ossidazione.
La temperatura influisce anche il valore della costante dielettrica anche se gli effetti sono relativamente piccoli per gli idrocarburi.
La tipica diminuzione della costante dielettrica per i carburanti è di circa 0,0013 o 0,05 % per ogni grado Celsius.
Di seguito la tabella della costante dielettrica di alcuni liquidi.
Liquido
Benzene pesante Gasolio Olio Urea Acqua distillata Acqua emulsionata
Temperatura (°C) Dielettrico
20 3.8 20 15 20 2.1 20 3.4 20 2.7 20 1.9 20 4 20 6

Viscosità
La viscosità dinamica è caratteristica importante per il gasolio. Il monitoraggio della viscosità è fondamentale perché tutti i cambiamenti possono portare ad una serie di altri problemi, quali l’ossidazione.
La viscosità di un liquido è la resistenza al flusso dovuta alle forze d’attrito tra strati adiacenti del liquido. La viscosità diminuisce con l’aumentare della temperatura e determina la possibilità di pompaggio e atomizzazione. La viscosità dinamica (assoluta) si misura in poise (P), per ragioni storiche è più comune l’uso del centipoise (cP), l’equivalente al sistema internazionale (SI) è il poiseuille (PI) che è un decimo del poise.
La viscosità cinematica è la viscosità diviso per la densità ed è misurata in stoke (sT) per ragioni storiche è più comune l’utilizzo del centistokes (csT), equivalente al sistema internazionale (SI) a 1 mm2/s.
La viscosità cinematica che riporta la norma e i principali produttori è:
Viscosità a 40°C: mm2/s 2,00 – 4,50, norma di riferimento: EN ISO 3104