¿Cuáles son las diferencias entre la gasolina y el diesel?

Tanto la gasolina como el diesel se obtienen del petróleo crudo que ha sido aplastado profundamente en las entrañas de nuestro planeta. Ambos son igualmente omnipresentes: el gasóleo alimenta a los motores más grandes, como los de los camiones, los barcos y las grúas, mientras que la gasolina alimenta a los motores más pequeños, como los de los automóviles y las bicicletas. ¿Alguna vez se ha preguntado por qué es así? Además, ¿qué tiene el diesel que lo hace más eficiente y adecuado para un movimiento constante, mientras que la gasolina a menudo causa una aceleración que sacude los hombros?

Ambos combustibles son igualmente omnipresentes porque ambos son igualmente importantes. Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas. Entender la diferencia entre los combustibles revelará estas diversas facetas y las respuestas a las preguntas anteriores.

La diferencia entre diesel y gasolina

El petróleo crudo es una mezcla aleatoria de hidrocarburos. Estas moléculas de hidrógeno y carbono forman largas cadenas lineales o anillos llamados compuestos cíclicos. El punto de ebullición de una cadena o anillo es proporcional a su tamaño. Esto es obvio, ya que romper una larga y extensa cadena de moléculas es más vigoroso que romper una pequeña o escasa cadena de moléculas. Podemos explotar esta propiedad para refinar el petróleo o separar las cadenas entre sí.

Destilación fraccionada

El crudo extraído se vierte primero en un horno gigantesco. A continuación, se calienta el horno o la columna. El calentamiento destila el petróleo crudo, y este proceso se denomina destilación fraccionada porque, como su nombre indica, hace que el petróleo crudo se fraccione. Verticalmente, las diferentes regiones del horno están sujetas a diferentes temperaturas. La temperatura, que es la más baja en su cabeza, aumenta a medida que nos acercamos a sus pies, donde se encuentra al máximo.

Recuerde que las cadenas más largas son más difíciles de romper que las cadenas más cortas. Por lo tanto, someter las diferentes regiones del horno a diferentes temperaturas nos permite extraer cadenas y anillos de carbono de diferentes longitudes del petróleo. La fraccionalización nos permite entonces extraer varios combustibles del petróleo crudo.

En la parte superior del horno se obtienen cadenas de carbono más ligeras o combustibles con un punto de ebullición más bajo de 40 - 205℃, como el GLP y la gasolina, mientras que en el centro se obtienen combustibles más densos con un punto de ebullición más alto de 250 - 350℃, como el diesel. En el fondo del barril se obtienen los compuestos más densos, como los lubricantes.

Ahora es obvio por qué la gasolina puede causar una aceleración que sacude los hombros: como consecuencia de ser mucho más ligera, se enciende mucho más rápido que el denso combustible diesel. Sin embargo, al ser más denso, el gasóleo contiene más hidrocarburos y, por lo tanto, más energía por unidad de volumen que la gasolina.

Típicamente, la gasolina comprende una cadena recurrente de no más de nueve átomos de carbono, mientras que las cadenas que constituyen el diesel contienen al menos catorce átomos de carbono. El diesel no puede evaporarse tan rápidamente como la gasolina, pero al ser más glutinoso (es por su textura viscosa y aceitosa que a menudo se le llama gasoil), sólo contiene 132 x 106 J por galón, mientras que la gasolina contiene 155 x 106 J por galón. En consecuencia, los vehículos alimentados con diesel están más orientados al kilometraje que los vehículos alimentados con gasolina.

Sin embargo, mientras que un camión puede no generar RPM cardiacas, sí produce un par asombroso y, por lo tanto, potencia: la capacidad de mover cargas masivas. La incapacidad de un vehículo más pequeño para generar tal par hercúleo se atribuye a su motor. El funcionamiento de un motor diesel es significativamente diferente al de un motor de gasolina.

La gasolina se enciende más fácilmente que el diesel. Encienda un fósforo y déjelo caer en un charco de gasolina, y presencie cómo se enciende en llamas casi instantáneamente. Es por esta razón que los motores de gasolina utilizan bujías de encendido. En un motor de gasolina, la mezcla de aire y gasolina es comprimida por un pistón y luego encendida por una chispa. Sin embargo, un combustible diesel no es tan inflamable. En un motor diesel, primero se comprime el aire y luego se inyecta el diesel. El aire comprimido se quema, y el aire en un motor diesel se comprime tan severamente que el combustible diesel se enciende tan pronto como se inyecta.

La ignición constante exige más compresión, lo que produce más calor y, por lo tanto, una mayor capacidad para realizar el trabajo. El encendido constante tiene otra ventaja: asegura que el combustible esté apalancado. La cantidad de energía química convertida en energía mecánica por un motor diesel es mucho mayor que la cantidad convertida por un motor de gasolina. Por consiguiente, la eficiencia de un motor diesel es mucho mayor que la eficiencia de un motor de gasolina.

Sin embargo, para generar y mantener un par tan grande, un motor debe poseer una gran resistencia. Por lo tanto, los motores diesel son relativamente más robustos y pesados. El problema es que cuanto más pesado es el equipo, mayor es la intensidad de su vibración. La vigorosa vibración la hace más propensa al desgaste. Como consecuencia, los motores diesel requieren generalmente más mantenimiento que los motores de gasolina. Además, los motores diesel, como resultado de su masa, están constantemente atrapados en un círculo vicioso. Con gran masa viene una gran resistencia al movimiento, o inercia, por lo que el motor diesel debe lograr una mayor compresión para generar un mayor par para mover esta masa. Sin embargo, para generar y mantener este mayor par, se requieren componentes aún más pesados, que, por supuesto, ¡aumentan su masa!

Además, la combustión del diesel produce humo denso, o lo que se llama smog y hollín - partículas negras que se generan por la combustión parcial. (Recuerde que, según la primera ley de la termodinámica, un motor puede ser muy eficiente, pero no totalmente eficiente.) El smog es lo que causa la lluvia ácida, mientras que el hollín es perjudicial para nuestros ojos y piel, pero lo que es más alarmante, puede resultar fatal si se inhala. Naturalmente, ¿no deberíamos optar por la gasolina? Bueno, en realidad no. La gasolina es igualmente perjudicial. Por producir dióxido de carbono y monóxido de carbono al ser quemado, la gasolina sufre un odio universal como la principal causa del calentamiento global.

Sin embargo, los combustibles, a pesar de su notoria reputación, son indispensables para nosotros. Los tres sectores de la economía y la industria -primario, secundario y terciario- desaparecerían sin el gasóleo. Alimenta máquinas agrícolas, máquinas industriales, camiones, grúas, transporte público y cualquier otra máquina a gran escala que se pueda nombrar. La gasolina es lo que alimenta las cabinas, los automóviles, los barcos pequeños y todos los vehículos pequeños que usted pueda nombrar.

Teniendo esto en cuenta, los ingenieros buscan innovaciones en las tecnologías relacionadas tanto con el refinado del petróleo como con los motores que queman el combustible adquirido. Después de extraer el diesel, se purgan los compuestos, cuya combustión produce nitrógeno y azufre, gases que causan lluvia ácida. Este proceso se llama con razón purificación. Las innovaciones en la construcción de motores de gasolina incluyen unidades que absorben o, al menos, mitigan las emisiones de carbono. Los motores diesel, debido a que vibran vigorosamente, son estridentes y por lo tanto empeoran la ya de por sí lamentable contaminación acústica causada por los vehículos. Sin embargo, debido a las innovaciones en la ingeniería de sonido y mecánica, los motores son más silenciosos y requieren menos mantenimiento que antes.

De hecho, los florecientes avances tecnológicos -que no muestran signos de desaceleración- harán que el combustible se vuelva obsoleto. Una revolución dramática es incipiente. Acabamos de empezar a correr, pronto empezaremos a correr y luego daremos el salto. El futuro no es inflamable, sino eléctrico. La posteridad conducirá (¿o volará?) coches que son malos y limpios. Tal vez estos autos se conduzcan solos.

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