Emissões de Grupos Geradores Explicadas: NOx, Particulados, Tier 4 e Stage V

Os Poluentes

Os óxidos de nitrogênio se formam nas altas temperaturas da combustão do diesel e são a principal preocupação perto das pessoas: contribuem para o smog e para doenças respiratórias, e a maioria das licenças os limita primeiro. Os particulados são a fuligem e a cinza do escape; as partículas mais finas são as nocivas, e os limites são definidos por massa e, nas regras mais recentes, por número. O monóxido de carbono e os hidrocarbonetos vêm da combustão incompleta e são os mais fáceis de tratar. O dióxido de carbono não é um poluente nesse sentido, mas um indicador de consumo de combustível; combustíveis como o HVO o reduzem sem alterar o motor.

As Famílias de Regras

Nos Estados Unidos, a EPA regula os motores de grupos fora de estrada e estacionários por tiers: o Tier 4 Final, padrão atual para a maioria dos portes, reduz drasticamente NOx e PM e, na prática, exige tratamento posterior em motores maiores. Grupos de emergência e de reserva tiveram isenção com limite de horas de funcionamento; grupos que funcionam para apoio à rede ou além das horas permitidas precisam atender ao padrão integral. Na União Europeia, o Stage V se aplica a máquinas móveis fora de estrada, incluindo geradores móveis; grupos estacionários se enquadram na Diretiva sobre Plantas de Combustão Média e nas licenças nacionais, com limites por porte e horas de funcionamento. Em outros lugares, as regras frequentemente seguem uma dessas duas famílias ou definem as próprias, e a licença local do site é sempre a que vale.

A regra depende da classificação do grupo - emergência, standby, prime, móvel -, do porte do motor, das horas de funcionamento e da data de instalação, e a consulta deve informar qual licença o local possui ou solicita.

Tratamento Posterior: SCR, Catalisadores e Filtros

A redução catalítica seletiva (SCR) é a principal medida contra NOx: uma solução de ureia é dosada no escape, decompõe-se em amônia e reage com os NOx em um catalisador, formando nitrogênio e água, removendo a maior parte deles. Ela precisa de um sistema de dosagem, um tanque de ureia, calor suficiente no escape e um controle que acompanhe a carga do motor. Um catalisador de oxidação a diesel (DOC) queima CO e HC e costuma ser colocado antes do SCR; um filtro de particulados a diesel (DPF) retém a fuligem e a regenera por queima, o que exige temperatura de escape suficiente ou um sistema ativo. Motores modernos combinam isso com medidas internas – injeção de alta pressão, recirculação dos gases de escape, ajuste de avanço da injeção –, e o fabricante certifica o motor com seu tratamento posterior como um único sistema.

Todo tratamento posterior acrescenta contrapressão, peso, comprimento e calor, e precisa caber no sistema de escape e na carenagem: o reator SCR e o tanque de ureia ocupam espaço, a tubulação entre o motor e o catalisador precisa manter o gás quente, e toda a cadeia é verificada contra o limite de contrapressão do fabricante do motor.

O Que Isso Significa para o Pacote

Um requisito de emissões altera o pacote do gerador: o sistema de escape se transforma em um reator com dosagem, a carenagem ou o contêiner fica mais comprido ou ganha um reator montado no teto, o abastecimento de ureia passa a fazer parte da logística de combustível, e os testes incluem o desempenho do tratamento posterior. A AXON constrói sistemas de escape e SCR, catalisadores de oxidação e filtros de particulados em seus contêineres e carenagens para grupos geradores de qualquer marca, adequados ao motor e ao limite definido pela licença, junto com os silenciadores e a chaminé.