Evaluación de la estabilidad coloidal, viscosidad cinemática y punto de inflamación de mezclas B10 diesel/biodiesel usando aditivos nano-estructurados basados en Al2O3 y ácido oleico

摘要

RESUMEN Las nanopartículas de Alúmina fueron sintetizadas por el método de sol-gel y sometidas a un tratamiento térmico a 750 y 1000 °C. Se utilizó la técnica de difracción de rayos-X para determinar la formación de cristales con tama?os de hasta 280 nm. Con el propósito de producir suspensiones estables, el nano-aditivo fue mezclado con una solución de diesel/biodiesel usando ácido oleico como un surfactante, obteniendo concentraciones de nano-aditivos de 10 y 20 ppm. Para esto, las nanopartículas de Alúmina se mezclaron primero con 20 mL de ácido oleico usando un ba?o de ultrasonido. Luego, la mezcla se calentó a 80°C bajo agitación constante por 1 hora, y subsecuentemente se llevó al ultrasonido por 30 minutos. La estabilidad coloidal se evaluó de acuerdo a la teoría de Deryaguin-Landau-Verwey-Oberbeek (DLVO) analizando la energía total de interacción del sistema. Los efectos sobre la viscosidad cinemática y el punto de inflamación de las mezclas B10 fueron determinados de acuerdo a las normas ASTM D-445 y ASTM D-93. La aplicación de los nano-aditivos a las mezclas de biodiesel mostraron un incremento en la viscosidad cinemática desde 2.75 cSt hasta 3.33 cSt a 40°C con una concentración de 20 ppm de nanopartículas en la mezcla B10, mientras que el punto de inflamación incrementó desde 65 °C hasta 66 °C. Estos resultados pueden representar un efecto benéfico para el funcionamiento de los motores debido a una mejor capacidad de lubricación. Por otra parte, los combustibles con alto punto de inflamación son más fáciles para el manejo de transporte y almacenamiento. Entonces, la implementación de nano-aditivos representa una buena oportunidad para la industria de los biocombustibles.↓RESUMO As nanopartículas de alumina foram sintetizadas utilizando o método de sol-gel e submetida a tratamento térmico a 750 e 1000 °C. Utilizou-se a técnica de difra??o de raios-X para determinar a forma??o de cristais com dimens?es de até 280 nm. Visando produzir suspens?es estáveis, o nanoaditivo foi misturado com uma solu??o de diesel/biodiesel usando ácido oleico como um surfactante, obtendo concentra??es de nanoaditivos de 10 e 20 ppm. Para isso, as nanopartículas de alumina primeiro foram misturadas com 20 mL de ácido oleico utilizando um banho de ultrassom. Depois, a mistura foi aquecida a 80°C sob agita??o constante por 1 hora, e depois levada a ultrassom durante 30 minutos. A estabilidade coloidal foi avaliada conforme a teoria de Derjaguin-Landau-Verwey-Oberbeek (DLVO) analisando a energia total de intera??o do sistema. Os efeitos sobre a viscosidade cinemática e o ponto de inflama??o das misturas B10 foram determinados de acordo com as normas ASTM D-445 e ASTM D-93. A aplica??o dos nanoaditivos às misturas de biodiesel mostraram um aumento na viscosidade cinemática desde 2.75 cSt até 3.33 cSt a 40°C com uma concentra??o de 20 ppm de nanopartículas na mistura B10, enquanto que o ponto de inflama??o aumentou de 65 °C para 66 °C. Esses resultados podem representar um efeito benéfico para o funcionamento dos motores pela melhor capacidade de lubrifica??o. Por sua vez, os combustíveis com alto ponto de inflama??o s?o mais fáceis para o manejo de transporte e armazenamento. Portanto, a aplica??o de nanoaditivos é uma boa oportunidade para a indústria dos biocombustíveis.