Determinação do teor de hidrocarbonetos de base biológica em combustíveis diesel e destilados intermediários utilizando o método de cintilação líquida DIN 51637

A norma do Instituto Alemão de Normas (DIN), “DIN 51637 Produtos líquidos de petróleo - Determinação do teor de hidrocarbonetos de base biológica em combustíveis diesel e destilados médios pelo método de cintilação líquida”, descreve um método para determinar diretamente o teor de hidrocarbonetos de base biológica do óleo vegetal hidrogenado (OVH) em combustíveis diesel de uso comum, utilizando cintilação líquida. Como o teor total pode ser proveniente tanto do óleo vegetal hidrogenado (OVH) de base biológica quanto do biodiesel (éster metílico de ácido graxo, FAME) presente no combustível diesel, o teor de FAME é determinado separadamente por espectrometria de infravermelho, de acordo com a norma DIN EN 14078, para que o teor de OVH de base biológica possa então ser determinado por subtração/cálculo.

A norma DIN 51637 inclui um método de ensaio preciso para medir o teor de hidrocarbonetos de base biológica em combustíveis diesel e produtos relacionados. Esta norma visa atender à crescente necessidade de verificar o teor de combustíveis renováveis ​​em função das exigências de mistura de biocombustíveis.

O principal objetivo da norma DIN 51637 é permitir a medição direta de componentes de base biológica, em particular óleo vegetal hidrogenado (diesel renovável), em combustíveis diesel convencionais derivados de petróleo e seus destilados intermediários.

O óleo vegetal hidrogenado é um biocombustível de fácil utilização, produzido pela hidrogenação de gorduras vegetais ou animais, possuindo uma estrutura de hidrocarbonetos quase idêntica à do diesel fóssil. Ao contrário do biodiesel convencional (ésteres metílicos de ácidos graxos ou FAME), o óleo vegetal hidrogenado não contém oxigênio e se mistura perfeitamente, sem restrições. No entanto, essa semelhança dificulta a distinção dos combustíveis fósseis por meio de análises químicas convencionais.

A norma DIN 51637 aplica-se a combustíveis diesel comercializados que contenham componentes biológicos, como o HVO, e garante a rastreabilidade adequada e a conformidade com os regulamentos de sustentabilidade.

A norma DIN 51637 utiliza a contagem por cintilação líquida, uma técnica radiométrica que mede o teor do isótopo carbono-14, como método de ensaio.

Como os combustíveis fósseis têm milhões de anos, os isótopos de carbono-14 que contêm já se desintegraram completamente. Os materiais de origem biológica (aqueles obtidos de plantas ou animais atuais) contêm isótopos de carbono-14 em níveis modernos, resultantes da absorção atmosférica. Níveis mais elevados de isótopos de carbono-14 indicam uma fração de origem biológica direta.

Os métodos de contagem por cintilação líquida incluem os seguintes:

• A amostra de combustível é misturada diretamente com um coquetel de cintilação (para muitas amostras, não é necessário um preparo complexo).
• Detecção de emissões beta provenientes do decaimento do isótopo carbono-14 utilizando um contador de cintilação líquida.
• Cálculo do teor de hidrocarbonetos de origem biológica com base em medições do isótopo carbono-14.

Essa abordagem direta é mais eficiente em comparação com alternativas que exigem queima ou grafitização.

Os combustíveis diesel podem conter tanto óleo vegetal hidrogenado (HVO) quanto biodiesel (FAME). Ambos contribuem para o isótopo carbono-14.

• Esta norma exige a determinação separada do teor de FAME utilizando espectrometria infravermelha (de acordo com a norma DIN EN 14078).
• O teor de óleo vegetal hidrogenado de base biológica é então calculado subtraindo-se o aditivo FAME.

Dispositivos avançados de contagem por cintilação líquida podem compensar os efeitos de atenuação (por exemplo, interferência de cor ou química) para resultados mais precisos.

A cintilação líquida é uma técnica analítica de alta sensibilidade usada para medir a atividade radioativa de amostras que emitem partículas beta de baixa energia (por exemplo, de isótopos de carbono-14) ou partículas alfa. É amplamente aceita como o método padrão para a determinação quantitativa de radioisótopos de baixa energia em áreas como monitoramento ambiental, bioquímica, datação por radiocarbono e análise de biocombustíveis (norma DIN 51637). Ao contrário de outros detectores que medem diretamente a ionização, a cintilação líquida converte a energia do decaimento radioativo em flashes de luz (cintilações), que são então contados.

A norma DIN 51637 desempenha um papel fundamental na verificação do teor de biocombustíveis:

• Cumprimento das normas legais (por exemplo, requisitos para combustíveis renováveis ​​na Europa).
• Rastreabilidade em combustíveis de aviação sustentáveis ​​e óleo vegetal hidrogenado (HVO).
• Controle de qualidade da mistura de combustível.

Os testes oferecidos por laboratórios avançados são geralmente realizados utilizando métodos semelhantes, como a norma EN 16640 (para biocombustíveis em geral) ou a norma ASTM D6866 (utilizando espectrometria de massa com acelerador).

À medida que o setor energético transita para alternativas de baixo carbono, normas como a DIN 51637 garantem a transparência e previnem o greenwashing nas alegações sobre combustíveis.

Aqui estão alguns padrões relacionados à norma DIN 51637:

• A norma “EN 16640 Produtos de base biológica - Teor de carbono de base biológica - Determinação do teor de carbono de base biológica por datação por radiocarbono” é aplicável ao teor de carbono de origem biológica em diversos produtos.
• A norma “ASTM D6866 Métodos de ensaio padrão para determinar o conteúdo de base biológica de amostras sólidas, líquidas e gasosas usando análise de radiocarbono” é uma norma equivalente que utiliza o isótopo carbono-14 para determinar o conteúdo de origem biológica.
• A norma “DIN EN 14078 Produtos líquidos de petróleo - Determinação do teor de ésteres metílicos de ácidos graxos (FAME) em destilados intermediários - Método de espectrometria infravermelha” destina-se à determinação da quantidade de FAME.

Em conclusão, a norma DIN 51637 apoia a transição global para combustíveis de transporte sustentáveis, fornecendo uma ferramenta robusta e baseada na ciência para determinar a quantidade de hidrocarbonetos renováveis ​​no diesel.

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