Por que o chumbo costumava ser adicionado à gasolina

Por que o chumbo costumava ser adicionado à gasolina

Hoje descobri porque o chumbo costumava ser adicionado à gasolina.

O "chumbo Tetraetil" foi usado nos primeiros modelos de carros para ajudar a reduzir a batida do motor, aumentar a taxa de octanagem e ajudar no desgaste das sedes das válvulas dentro do motor. Devido a preocupações com a poluição do ar e os riscos para a saúde, esse tipo de gás foi lentamente eliminado a partir do final da década de 1970 e totalmente proibido em todos os veículos rodoviários dos EUA em 1995.

Para uma explicação mais detalhada do motivo pelo qual o chumbo costumava ser adicionado à gasolina, é necessário entender um pouco mais sobre a gasolina e quais propriedades fazem dela um bom material de combustão nos motores dos carros. A gasolina em si é um produto do petróleo bruto que é feito de átomos de carbono unidos em cadeias de carbono. O comprimento diferente das correntes cria diferentes combustíveis. Por exemplo, o metano tem um átomo de carbono, o propano tem três e o octano tem oito átomos de carbono encadeados. Essas cadeias têm características que se comportam de maneira diferente sob várias circunstâncias; características como ponto de ebulição e temperatura de ignição, por exemplo, podem variar muito entre elas. Quando o combustível é comprimido no cilindro de um motor, ele se aquece. Se o combustível atingir a temperatura de ignição durante a compressão, ele será ligado automaticamente na hora errada. Isso causa perda de energia e danos ao motor. Combustíveis como o heptano (que tem 7 átomos de carbono encadeados) podem inflamar-se sob muito pouca compressão. O octano, no entanto, tende a lidar muito bem com a compactação.

Quanto maior a compressão nos cilindros que o motor de um carro pode produzir, maior será o poder que ele pode obter de cada golpe do pistão. Isso torna necessário ter combustíveis que possam lidar com maior compactação sem a ativação automática. Quanto mais alta a octanagem, mais compressão o combustível pode suportar. Uma octanagem de 87 significa que o combustível é uma mistura de octano de 87% e heptano de 13%, ou qualquer mistura de combustíveis ou aditivos que tenham o mesmo desempenho de 87/13.

Em 1919, a Dayton Metal Products Co. fundiu-se com a General Motors. Eles formaram uma divisão de pesquisa que se propôs a resolver dois problemas: a necessidade de motores de alta compressão e o suprimento insuficiente de combustível que os rodaria. Em 9 de dezembro de 1921, os químicos eram liderados por Charles F. Kettering e seus assistentes Thomas Midgley e T.A. Boyd adicionou Tetraetil chumbo ao combustível em um motor de laboratório. A batida sempre presente, causada pela auto-ignição do combustível sendo comprimido após sua temperatura de ignição, foi completamente silenciada. A maioria dos automóveis na época estava sujeita a essa batida do motor, então a equipe de pesquisa ficou radiante. Com o tempo, outros fabricantes descobriram que, ao adicionar chumbo ao combustível, poderiam melhorar significativamente a octanagem do gás. Isso permitiu que eles produzissem graus muito mais baratos de combustível e ainda mantivessem as classificações de octanagem necessárias que o motor de um carro precisava.

Outro benefício que ficou conhecido ao longo do tempo foi que o chumbo Tetraetil impediu que os assentos das válvulas se desgastassem prematuramente. Válvulas de escape, nos primeiros modelos de carros, que estavam sujeitas à batida do motor, tendiam a obter micro-soldas que seriam separadas na abertura. Isso resultou em assentos de válvula ásperos e falha prematura. O chumbo ajudou o combustível a acender apenas quando apropriado no curso de força, ajudando assim a eliminar o desgaste das válvulas de escape.

Os problemas com o chumbo Tetraetil eram conhecidos mesmo antes de grandes empresas de petróleo começarem a usá-lo. Em 1922, enquanto os planos para a produção de gasolina com chumbo estavam apenas começando, Thomas Midgley recebeu uma carta do cientista alemão Charles Klaus, declarando de chumbo, "é um veneno rastejante e malicioso" e avisou que havia matado um colega cientista. Isso não pareceu incomodar Midley, que também sofreu envenenamento por chumbo durante a fase de planejamento. Enquanto se recuperava em Miami, Midgley escreveu a um engenheiro da indústria petrolífera que o envenenamento público era “quase impossível, já que ninguém repetidamente ficaria coberto de gasolina contendo chumbo…” Outra oposição ao líder veio de um diretor de laboratório do Serviço de Saúde Pública ( Uma parte do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA, que escreveu ao cirurgião assistente, afirmando chumbo, era uma “séria ameaça à saúde pública”.

Apesar dos avisos, a produção de gasolina com chumbo começou em 1923. Não demorou muito para que os trabalhadores começassem a sucumbir ao envenenamento por chumbo. Na fábrica da DuPont em Deepwater New Jersey, os trabalhadores começaram a cair como dominós. Um trabalhador morreu no outono de 1923. Três morreram no verão de 1924 e mais quatro no inverno de 1925. Apesar disso, a controvérsia pública só começou quando cinco trabalhadores morreram e quarenta e quatro foram hospitalizados em outubro de 1924. Planta de Óleos Padrão em Bayway NJ.

O Serviço de Saúde Pública realizou uma conferência em 1925 para resolver o problema da gasolina com chumbo. Como seria de se esperar, Kettering testemunhou o uso do chumbo, afirmando que as companhias petrolíferas poderiam produzir combustíveis alcoólicos que tivessem os benefícios fornecidos pelo chumbo, no entanto, os volumes necessários para suprir a crescente sociedade faminta por combustível não poderiam ser atendidos. Alice Hamilton, da Universidade de Harvard, rebateu defensores da gasolina com chumbo e testemunhou que esse tipo de combustível era perigoso para as pessoas e para o meio ambiente. No final, o Serviço de Saúde Pública permitiu que a gasolina com chumbo permanecesse no mercado.

Em 1974, depois que os riscos ambientais começaram a se tornar esmagadoramente aparentes, a EPA (Agência de Proteção Ambiental) anunciou uma eliminação programada do teor de chumbo na gasolina. Uma maneira de os fabricantes atenderem a esses e outros padrões de emissão foi usar conversores catalíticos. Os conversores catalíticos usam uma reação química para alterar os poluentes, como o monóxido de carbono e outros hidrocarbonetos prejudiciais, em dióxido de carbono, nitrogênio e água. O chumbo de tetraetila tenderia a entupir esses conversores, tornando-os inoperáveis. Assim, a gasolina sem chumbo tornou-se o combustível de escolha para qualquer carro com conversor catalítico.

Os requisitos da EPA, os mecanismos de controle de emissões em carros e o advento de outras alternativas de aumento de octanagem significaram o fim do uso generalizado de gasolina com chumbo. Os fabricantes logo descobriram que os carros não podiam mais lidar com esse combustível; a tolerância pública aos perigos ambientais e para a saúde não permitiria; e tornou-se proibitivo o custo de continuar produzindo-o. Em 1 de janeiro de 1996, a Lei do Ar Limpo proibiu completamente o uso de combustível com chumbo em qualquer veículo rodoviário. Se você for encontrado para possuir gasolina com chumbo em seu carro, você pode estar sujeito a uma multa de US $ 10.000.

Isso não se livrou completamente da gasolina com chumbo. Você ainda pode usá-lo para veículos fora de estrada, aviões, carros de corrida, equipamentos agrícolas e motores marítimos nos Estados Unidos.

Fatos do bônus:

  • Desde a proibição da gasolina com chumbo para a maioria dos usos nos Estados Unidos, o nível médio de chumbo no sangue dos americanos diminuiu em mais de 75%. Isto é particularmente significativo, pois os efeitos negativos do chumbo quando introduzidos no corpo humano são de grande alcance, extremamente severos e potencialmente permanentes. A meia-vida do chumbo no corpo também é bastante longa - semanas no sangue, meses nos tecidos moles e anos nos ossos. Além disso, ao contrário de muitos outros venenos, de acordo com os Centros para Controle e Prevenção de Doenças, “nenhum nível seguro de chumbo no sangue foi identificado”.
  • Em 1985, a EPA estimou que mais de 5.000 americanos morreram todos os anos de doenças cardíacas causadas por envenenamento por chumbo.
  • Em 1988, um relatório foi dado ao Congresso pela Agência de Substâncias Tóxicas e Registro de Doenças sobre envenenamento por chumbo na infância nos Estados Unidos. Ele concluiu que todos os anos, de 1970 a 1987, quando a eliminação de chumbo da gasolina da EPA estava ocorrendo, 2 milhões de crianças por ano tiveram seus níveis de chumbo no sangue reduzidos a níveis tóxicos inferiores. O relatório estimou que, de 1927 a 1987, 68 milhões de crianças tiveram uma exposição tóxica ao chumbo da gasolina com chumbo.
  • Como o chumbo é um metal pesado que ocorre naturalmente, ao contrário de carcinogênicos como pesticidas, óleos usados ​​e materiais radioativos, ele não se decompõe com o tempo. Não vaporiza nem desaparece.
  • Só porque você parece saudável, não significa que você não tenha altos níveis de chumbo no sangue. Sinais e sintomas geralmente não se apresentam até que o acúmulo de chumbo tenha atingido quantidades perigosas. Estes sinais e sintomas incluem: pressão arterial alta, declínio do funcionamento mental, dor, dormência e formigamento das extremidades, fraqueza muscular, dor de cabeça, dor abdominal, perda de memória, distúrbios de humor, contagem de espermatozóides reduzida, esperma anormal e aborto ou parto prematuro em mulheres grávidas.
  • O tratamento para o envenenamento por chumbo consiste no tratamento dos sintomas e no uso do ácido dimercaptosuccínico, que é um composto organosulfurado, ou dimercaprol, também conhecido como anti-Lewisite britânico.
  • Em 27 de outubro de 2011, o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente anunciou que o uso global de gasolina com chumbo seria erradicado até 2013. O uso de gasolina com chumbo ainda é permitido em seis países. Estas nações são Afeganistão, Argélia, Iraque, Coréia do Norte, Mianmar e Iêmen. A U.N. está ajudando essas nações em uma eliminação gradual de seu uso.

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