BR0112274B1 - método de aumento da eficiência com que o combustìvel é queimado em um aparelho de queima de combustìvel e/ou método de redução das emissões produzidas por combustìvel que é queimado em um aparelho de queima de combustìvel, pastilha, método para a produção de pastilha, composição, cápsula e aditivo de combustìvel lìquido. - Google Patents

método de aumento da eficiência com que o combustìvel é queimado em um aparelho de queima de combustìvel e/ou método de redução das emissões produzidas por combustìvel que é queimado em um aparelho de queima de combustìvel, pastilha, método para a produção de pastilha, composição, cápsula e aditivo de combustìvel lìquido. Download PDF

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Description

"MÉTODO DE AUMENTO DA EFICIÊNCIA COM QUE O COMBUSTÍVEL É QUEIMADO EM UM APARELHO DE QUEIMA DE COMBUSTÍVEL E/OU
MÉTODO DE REDUÇÃO DAS EMISSÕES PRODUZIDAS POR COMBUSTÍVEL QUE É QUEIMADO EM UM APARELHO DE QUEIMA DE COMBUSTÍVEL, PASTILHA, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE
PASTILHA, COMPOSIÇÃO, CÁPSULA E ADITIVO DE COMBUSTÍVEL
LÍQUIDO" Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um método para o aumento da eficiência de processos de combustão e/ou redução das emissões danosas. A presente invenção refere-se ainda a uma composição, pastilha, cápsula ou aditivo de combustível líquido apropriado para dispersar um óxido de lantanídeo (terra rara) em um combustível.
Fundamentos da Invenção us compostos de lantanídeos, particularmente os compostos
organometálicos de cério, são conhecidamente aditivos úteis em combustíveis, por auxiliarem na combustão. Acredita-se que estes compostos adsorvam-se sobre os asfaltenos sempre presentes em óleo combustível. Durante o processo de combustão, são formados óxidos metálicos e, devido ao efeito catalítico de óxidos de terras raras sobre a combustão de asfaltenos, eles reduzem a quantidade de componentes sólidos não queimados liberados durante a combustão. Desta forma, os aditivos de lantanídeos organometálicos no combustível apresentam efeito sobre a melhoria da combustão e redução das emissões danosas. Diversos documentos da técnica anterior descrevem a utilização
de compostos de lantanídeos como aditivos de combustíveis. A Patente FR 2.172.797, por exemplo, descreve sais de ácidos orgânicos preparados a partir de terras raras, particularmente de cério, que são úteis como auxiliares de combustão. A utilização de sais de ácidos orgânicos de compostos de terras raras foi necessária desde que se descobriu que esses compostos são solúveis em combustíveis.
A Patente US 4.264.335 descreve a utilização de 2-etil hexanoato de cério para suprimir a necessidade de octano de um motor a combustão interna com ignição a gasolina. Descobriu-se que 2-etil hexanoato de cério é mais solúvel em gasolina que octanoato de cério.
A Patente US 5.240.896 descreve a utilização de um material cerâmico que contém um óxido de terra rara. O material cerâmico é insolúvel em combustível. Alega-se que a combustão do combustível líquido é acelerada mediante contato com a cerâmica sólida.
A Patente EP 0485551 descreve um dispositivo que conduz as partículas secas de um óxido de terra rara diretamente para a câmara de combustão de um motor a combustão interna através da entrada de ar. De forma geral, os aditivos de combustíveis descritos na técnica
anterior empregam sais de ácidos orgânicos de elementos terrosos raros, que são solúveis em combustível. Acredita-se que estes compostos sejam convertidos em óxidos de terras raras na câmara de combustão. Desta forma, os óxidos de terras raras são os compostos catalíticos ativos. Os sais de ácidos orgânicos de lantanídeos, tais como cério, são
geralmente líquidos altamente viscosos ou sólidos de baixo ponto de fusão. Estes compostos são de introdução inerentemente difícil em combustível de maneira conveniente. Além disso, esses materiais são de fabricação cara e manuseio difícil.
Embora os óxidos de lantanídeos possam ser adquiridos em
grandes quantidades a custo relativamente baixo, estes compostos não são considerados apropriados para utilização em combustíveis para motores a combustão interna. De forma geral, é desejável evitar que se tenha material particulado disperso no sistema de combustível e na câmara de combustão de um motor a combustão interna. Os materiais particulados bloqueiam conhecidamente os filtros de combustível e também agem como agentes abrasivos que apresentam efeitos danosos sobre os pistões e a câmara de combustão do motor. Óxido de cério é um agente abrasivo particularmente bem conhecido.
Descrição da Invenção
É objeto da presente invenção fornecer um método para aumentar a eficiência de combustão de, por exemplo, um motor a combustão interna, que é menos caro e mais conveniente que os métodos que são descritos na técnica anterior.
Conseqüentemente, a presente invenção fornece um método de aumento da eficiência com que o combustível é queimado em um aparelho de queima de combustível e/ou um método de redução das emissões produzidas por um combustível que é queimado em um aparelho de queima de combustível, com o mencionado método compreendendo a dispersão de uma quantidade de pelo menos um óxido de lantanídeo particulado no combustível.
Ao empregar-se o método de acordo com a presente invenção, o aparelho de queima de combustível pode ser, por exemplo, uma chaleira, fornalha, motor a jato ou motor a combustão interna. Um combustível que contém uma dispersão do óxido de lantanídeo, da forma descrita anteriormente, é fornecido à câmara de combustão de um motor a combustão interna, câmara de combustão ou cabeça de pulverizador de uma unidade de queima. Preferencialmente, o aparelho de queima de combustível é um motor a combustão interna. O motor a combustão interna pode ser de qualquer tipo, incluindo motores de ignição por faísca e motores de ignição por compressão. De forma similar, o combustível pode ser de qualquer tipo, incluindo gasolina (com chumbo e sem chumbo), diesel e combustível GLP (gás liqüefeito de petróleo).
Ao utilizar-se o método de acordo com a presente invenção, particularmente em um motor a combustão interna, é reduzida a quantidade de poluentes danosos. Estes poluentes incluem, por exemplo, CO, CO2, hidrocarbonetos (HCs) e NOx. A redução da quantidade de poluentes danosos pode eliminar a necessidade de um conversor catalítico em alguns veículos. Além disso, a redução da quantidade de poluentes danosos pode ser efetuada a custo significativamente mais baixo, através da utilização do método de acordo com a presente invenção, em comparação, por exemplo, com o uso de um conversor catalítico, que requer metais preciosos tais como ródio, platina e paládio.
Além disso, o método de acordo com a presente invenção aumenta a eficiência da combustão, por exemplo, em um motor a combustão interna ("motor"). Conseqüentemente, motores seriam beneficiados pela redução do acúmulo de carbono nos injetores e câmaras de combustão, aumento da potência e torque, redução do desgaste do motor, redução do consumo de combustível e redução da quantidade de falhas de ignição parcial que ocorrem na maior parte dos motores. Benefícios adicionais incluem redução do consumo de óleo lubrificante e maior vida útil do óleo. Quando presente, a vida do conversor catalítico também é estendida, devido à redução dos hidrocarbonetos não queimados que entram no catalisador e também à recarga do catalisador através dos depósitos de óxido de lantanídeo.
É importante vantagem do método de acordo com a presente invenção que ele pode ser aplicado aos veículos existentes, mesmo veículos dirigidos por motores que utilizam combustível sem chumbo. Além disso, veículos que são incapazes de utilizar combustível sem chumbo devido a assentos de válvulas moles poderão empregar combustível sem chumbo através do uso do método de acordo com a presente invenção. Óxido de cério no combustível, por exemplo, fornecerá as mesmas propriedades protetoras de tetraetil chumbo na prevenção do recesso do assento da válvula. Além disso, oxido de cério pode eliminar a necessidade de octano de motores, atuando como aprimorador de octano.
Da forma utilizada no presente, o termo "lantanídeo" inclui
qualquer dos elementos de terras raras; ou seja, qualquer elemento de número atômico 58 a 71, incluindo também escândio, ítrio e lantânio.
Preferencialmente, o oxido de lantanídeo compreende um lantanídeo selecionado a partir de cério, lantânio, neodímio e praseodímio. Preferencialmente, o óxido de lantanídeo é CeO2.
Da forma utilizada no presente, o termo "dispersão" indica emulsão ou suspensão persistente de partículas sólidas em meio líquido, ou solução de um sólido dissolvido em meio líquido. O termo "dispersão" não inclui um líquido que compreende partículas sólidas que se dispersam inicialmente, mas depositam-se em seguida.
A natureza particulada do óxido de lantanídeo facilita sua dispersão em combustível. As partículas de óxido de lantanídeo adicionadas ao combustível são partículas discretas, e não agregados. Desta forma, a expressão "tamanho de partícula", da forma utilizada no presente, designa o tamanho de partícula primário. Preferencialmente, o tamanho médio de partícula do óxido de lantanídeo encontra-se na faixa de 1 nm a 100 micra. De maior preferência, o tamanho médio de partícula encontra-se na faixa de 1 nm a 5 micra, de maior preferência 1 nm a 0,5 micra, de maior preferência 1 nm a 50 nm e, de maior preferência, 1 nm a 10 nm. 0 tamanho de partícula do óxido de lantanídeo afeta a extensão a
que o composto é disperso em combustível. Geralmente, pequeno tamanho médio de partículas (menos de cinco micra) é preferido, pois partículas pequenas são normalmente dispersas mais facilmente em combustíveis que partículas grandes.
A partículas de oxido de lantanídeo podem ser produzidas através de métodos conhecidos na técnica, tais como moagem mecânica. O moedor pode proporcionar vibração de baixa amplitude e alta freqüência ao óxido de lantanídeo à medida que é moído. Outros métodos apropriados conhecidos na técnica incluem condensação de vapor, síntese de combustão, síntese termoquímica, processamento sol-gel e precipitação química. Os métodos preferidos para a produção de partículas de óxido de lantanídeo são processamento químico mecânico (vide Patente US 6.203.768) e síntese de vapor de plasma (vides Patentes US 5.874.684, 5.514.349 e 5.460.701).
Preferencialmente, as partículas são geralmente esferoidais.
O tamanho de partícula do óxido de lantanídeo pode ser medido através de qualquer método conveniente, tal como análise por difração a laser ou espectrometria ultrassônica.
A quantidade de óxido de lantanídeo necessária dependerá da
área de superfície total das partículas de óxido de lantanídeo e também da capacidade do tanque de combustível. Conseqüentemente, quanto menor o tamanho da partícula, menor a quantidade de óxido de lantanídeo necessária, pois partículas menores apresentam razão mais alta entre a área de superfície e o volume e possuem capacidades catalíticas aprimoradas devido aos seus átomos de superfície em alta tensão que são extremamente reativos. Preferencialmente, as partículas de óxido de lantanídeo possuem área de superfície de pelo menos cerca de 20 m2/g, de maior preferência pelo menos cerca de 50 m2/g e, de maior preferência, pelo menos cerca de 80 m2/g. Preferencialmente, a quantidade de óxido de lantanídeo adicionada ao combustível é tal que sua concentração encontra-se na faixa de 0,1 a 400 ppm. De maior preferência, a concentração de óxido de lantanídeo encontra-se na faixa de 0,1 a 100 ppm, de maior preferência 1 a 50 ppm e, de maior preferência, 1 a 10 ppm.
Descobriu-se que as partículas de oxido de cério produzidas através de síntese de vapor de plasma retêm sua alta área de superfície sob alta temperatura. Por alta temperatura, indica-se a temperatura de combustão típica de um motor a combustão interna. Geralmente, a área de superfície tende a reduzir-se sob alta temperatura na maior parte das partículas. Entretanto, é vantagem adicional da presente invenção que as partículas de óxido de cério produzidas através de síntese de vapor de plasma ou processamento químico mecânico não perdem área de superfície sob alta temperatura. Isso permite sua utilização sob concentrações baixas de 1 a 10 ppm.
Em uma realização da presente invenção, o óxido de lantanídeo é revestido com substância que torna lipofílica a superfície do composto de lantanídeo. O revestimento lipofílico auxilia na dispersão de óxidos de lantanídeo em combustíveis e também ajuda a evitar a aglomeração das partículas. Em alguns casos, o revestimento lipofílico permite a solubilização completa do óxido de lantanídeo no combustível. O revestimento lipofílico também evita que as partículas de óxido de lantanídeo reajam com o combustível durante a armazenagem em tanque de combustível. A reação do óxido de lantanídeo e do combustível durante a armazenagem é altamente indesejável, pois deixa depósitos sólidos no combustível.
As partículas podem ser revestidas através de qualquer método de revestimento apropriado conhecido na técnica. Os métodos de revestimento apropriados são descritos nas Patentes US 5.993.967 e 6.033.781. A substância utilizada para revestir a superfície do óxido de
lantanídeo é preferencialmente um tensoativo. A parte lipofóbica da molécula de tensoativo é embutida na partícula de óxido de lantanídeo, deixando que a parte lipofílica do tensoativo interaja com o combustível. Preferencialmente, o tensoativo possui baixo HLB (equilíbrio hidrofílico/lipofílico). Os tensoativos que possuem baixo HLB são geralmente mais solúveis em óleo que os tensoativos que possuem alto HLB. Os tensoativos de baixo HLB apropriados serão facilmente evidentes para os técnicos no assunto. Preferencialmente, o HLB do tensoativo é de 7 ou menos, de maior preferência 4 ou menos. Exemplos de tensoativos de baixo HLB são ácidos alquil carboxílicos, anidridos e ésteres que contêm pelo menos um grupo C10-C30 alquila, tais como anidrido dodecenil succínico (DDSA), ácido esteárico, ácido oléico, triesterato de sorbitano e monoestearato de glicerol. Outros exemplos de tensoativos de baixo HLB são ácidos hidroxialquil carboxílicos e ésteres que contêm pelo menos um grupo C10-C30 hidroxialquila, tais como Lubrizol® OS11211. De maior preferência, a substância utilizada para revestir o oxido de lantanídeo é anidrido dodecenil succínico (DDSA) ou ácido oléico.
Nesta realização da presente invenção, as partículas revestidas
de oxido de lantanídeo dispersas no combustível decompõem-se imediatamente ao entrarem na câmara de combustão de um motor a combustão interna. O revestimento lipofílico decompõe-se rapidamente na câmara de combustão, de forma a assegurar que a atividade catalítica do óxido de lantanídeo não seja prejudicada.
No método de acordo com a presente invenção, podem ser adicionados outros materiais ao combustível além do óxido de lantanídeo. Todos estes outros materiais deverão dispersar-se em combustível e não interferir com o processo de combustão ou bloquear filtros. Os materiais apropriados incluem auxiliares de combustão alternativos que são bem conhecidos na técnica. Exemplos de auxiliares de combustão alternativos incluem compostos de manganês, ferro, cobalto, níquel, bário, estrôncio, cálcio e lítio. Estes auxiliares de combustão são descritos nas Patentes US 6.096.104 e 4.568.360, cujos teores são incorporados ao presente como referência.
Além disso, compostos como fragrâncias podem também ser adicionados ao combustível no método de acordo com a presente invenção.
Exemplos de fragrâncias apropriadas são óleo de jasmim, óleo de baunilha e óleo de eucalipto.
Preferencialmente, o combustível é apropriado para utilização em motores a combustão interna. Exemplos desses combustíveis incluem gasolina, diesel ou combustível GLP (gás liqüefeito de petróleo). Em aspecto adicional da presente invenção, é fornecida uma
pastilha apropriada para a dispersão de pelo menos um óxido de lantanídeo em combustível, que compreende pelo menos um óxido de lantanídeo conforme descrito acima e pelo menos um auxiliar de empastilhamento que é dispersível no combustível. O termo "pastilha", da forma utilizada no presente, possui seu significado habitual de pastilha sólida de material comprimido.
Os métodos conhecidos de empastilhamento são dirigidos principalmente a produtos farmacêuticos hidrossolúveis. Estes métodos são bem conhecidos na técnica e são exemplificados através da utilização de auxiliares de empastilhamento, tais como celulose, lactose, sílica, polivinilpirrolidona e ácido cítrico. Estes e outros auxiliares de empastilhamento são descritos, por exemplo, nas Patentes US 5.840.769 e 5.137.730.
Estes auxiliares de empastilhamento conhecidos, entretanto, não são apropriados para a preparação de pastilhas de óxido de lantanídeo que são dispersíveis em combustível. A utilização de aglutinantes tais como estearato de magnésio, metil celulose ou sílica produz pastilhas que não dispersam em combustível ou pastilhas em que o(s) aglutinante(s) depositas- se após a dispersão da pastilha no combustível. Estas pastilhas não são apropriadas para utilização como aditivos de combustível, pois os depósitos sólidos bloqueiam os filtros ou acumulam-se sobre pistões e câmaras de combustão.
Preferencialmente, o auxiliar de empastilhamento utilizado na pastilha de acordo com este aspecto da presente invenção é um ácido C7-C30 alquil carboxílico, um composto C6-C30 aromático ou um auxiliar de empastilhamento polimérico. De maior preferência, o auxiliar de empastilhamento é o ácido tetradecanóico.
Quando o auxiliar de empastilhamento for polimérico, são preferidos polímeros ou copolímeros de estireno, estirenos CrC6 alquil substituídos e metacrilatos de CrC6 alquila. De maior preferência, o auxiliar de empastilhamento polimérico é poli(t-butilestireno), poli(metacrilato de isobutila) ou poli(metacrilato de n-butila).
Da forma utilizada no presente, o termo "alquila" indica um radical hidrocarbila ramificado ou não ramificado, cíclico ou acíclico, saturado ou insaturado (por exemplo, alquenila ou alquinila).
Da forma utilizada no presente, a expressão "composto aromático" indica um composto de hidrocarboneto aromático, tal como benzeno ou naftaleno, opcionalmente substituído com um ou mais grupos CrC6 alquila. Um exemplo de composto aromático substituído apropriado para utilização como auxiliar de empastilhamento na presente invenção é dureno (1,2,4,5- tetrametilbenzeno).
Preferencialmente, a quantidade de óxido de lantanídeo na pastilha de acordo com a presente invenção encontra-se na faixa de 1 a 99,99% em peso, com base no peso total da pastilha. De maior preferência, a quantidade de óxido de lantanídeo encontra-se na faixa de 30 a 80% em peso e, de maior preferência, 40 a 60% em peso. De maior preferência, a quantidade de óxido de lantanídeo na pastilha é de cerca de 50% em peso.
Preferencialmente, a quantidade de auxiliar de empastilhamento na pastilha de acordo com a presente invenção encontra-se na faixa de 0,01 a 99% em peso, com base no peso total da pastilha. De maior preferência, a quantidade de auxiliar de empastilhamento encontra-se na faixa de 20 a 70% em peso e, de maior preferência, 40 a 60% em peso. De maior preferência, a quantidade de auxiliar de empastilhamento na pastilha é de cerca de 50% em peso.
A pastilha de acordo com a presente invenção pode ser obtida através da aplicação de força de compressão direta a uma composição que compreende um óxido de lantanídeo, conforme descrito acima, e um auxiliar de empastilhamento, conforme descrito anteriormente. Quando a pastilha é obtida através de compressão direta, podem ser empregadas prensas de impulso único ou prensas de cabeça rotatória. Alternativamente, a pastilha pode ser obtida através de moldagem por injeção ou moldagem de molde normal. Estes e outros métodos de empastilhamento serão bem conhecidos dos técnicos no assunto. Geralmente, é desejável maximizar a quantidade de óxido de lantanídeo na pastilha, desde que ainda seja capaz de formar pastilhas a partir da composição.
Em realização alternativa da presente invenção, é fornecida uma cápsula apropriada para a dispersão de pelo menos um óxido de lantanídeo em combustível, em que a pastilha compreende um invólucro externo e uma substância nele contida, em que o invólucro externo compreende pelo menos um auxiliar de empastilhamento, conforme descrito anteriormente, e a substância ali contida compreende pelo menos um óxido de lantanídeo.
São bem conhecidas cápsulas para o fornecimento de, por exemplo, produtos farmacêuticos. Geralmente, o invólucro externo contém duas partes que se encaixam para envolver a substância ali contida. O invólucro externo deverá geralmente ser dispersível para permitir a liberação da substância ali contida em meio líquido. Conseqüentemente, na presente invenção, o invólucro externo da cápsula é dispersível em combustível, tal como combustível para motores a combustão interna.
Em realização adicional da presente invenção, é fornecido um aditivo de combustível líquido apropriado para a dispersão de pelo menos um óxido de lantanídeo em combustível, que compreende uma dispersão de pelo menos um óxido de lantanídeo revestido, conforme descrito anteriormente, em meio líquido orgânico. Preferencialmente, o óxido de lantanídeo é revestido com revestimento lipofílico conforme descrito anteriormente, tal como DDSA ou ácido oleico. O aditivo de combustível líquido pode ser combinado em fornecimentos a granel de combustível ou fornecido na forma de um aditivo líquido de inclusão única a ser adicionado, por exemplo, ao tanque de combustível de um veículo. O aditivo de combustível líquido pode compreender adicionalmente tensoativos estabilizantes, tais como os tensoativos de baixo HLB descritos anteriormente.
Conseqüentemente, o óxido de lantanídeo pode apresentar-se na forma de pó solto, pastilha, cápsula ou aditivo de combustível líquido. Estes podem ser liberados em combustíveis manualmente (através, por exemplo, da adição ao tanque de combustível no momento do reabastecimento) ou com o auxílio de um dispositivo de dosagem elétrica ou mecânica apropriado que pode ser utilizado para dosar automaticamente quantidade apropriada de óxido de lantanídeo ao combustível.
A presente invenção refere-se adicionalmente a um aparelho que compreende um motor a combustão interna e um sistema de combustível, em que o mencionado sistema de combustível compreende um tanque de combustível que contém combustível e meios para o fornecimento do mencionado combustível do mencionado tanque de combustível para o mencionado motor a combustão interna, caracterizado pelo fato de que o mencionado combustível contém pelo menos um óxido de lantanídeo nele disperso. Preferencialmente, o aparelho é um navio, avião ou veículo motorizado, tal como um carro motorizado (automóvel), caminhão ou motocicleta.
Realizações específicas da presente invenção são agora descritas unicamente como forma de exemplos.
Exemplo 1
Foi preparada uma pastilha a partir de óxido de cério e ácido tetradecanóico através de compressão direta. A quantidade de óxido de cério na pastilha foi de 60% em peso. A quantidade de ácido tetradecanóico na pastilha foi de 40% em peso. O tamanho de partícula de óxido de cério foi de cerca de 0,3 μηη. Este tamanho de partícula fornece área de superfície de cerca de 20 m2 por grama, conforme medido através de método padrão de adsorção de nitrogênio. O óxido de cério foi preparado através de moagem mecânica.
A pastilha foi adicionada ao tanque de combustível de um carro Metro 1988 de 1300 cc, em operação com gasolina sem chumbo, para gerar concentração de cerca de 30 ppm de óxido de cério no combustível.
Durante a operação normal do veículo, o consumo de combustível foi reduzido em cerca de 40%. Além disso, a utilização da obstrução foi grandemente reduzida e o desempenho geral do veículo foi drasticamente aprimorado.
Exemplo 2
Foi preparada uma pastilha de acordo com o Exemplo 1. A pastilha foi adicionada ao tanque de combustível de um Ford Transit 1990 a gasolina, em operação com combustível sem chumbo, para gerar concentração de cerca de 30 ppm de óxido de cério no combustível. Antes da adição da pastilha, o motor do veículo conhecidamente sofria de batidas.
Após 16 km de operação normal, a batida havia sido erradicada. Além disso, o desempenho do veículo havia melhorado notadamente. Exemplo 3
Foi preparada uma pastilha de acordo com o Exemplo 1. A pastilha foi adicionada ao tanque de combustível de um Mercedes 300E 2.8L 1987, em operação com combustível sem chumbo, para gerar concentração de cerca de 30 ppm de oxido de cério no combustível.
Antes da adição da pastilha, foram medidos os níveis de emissão a seguir a partir da exaustão:
CO-0,15%
Hidrocarbonetos - 211 ppm
CO2 -14,37%
Após a adição da pastilha, foram medidos os níveis de emissão a
seguir:
CO-0,01%
Hidrocarbonetos - 50 ppm
CO2- 13,97%
Exemplo 4
Partículas de óxido de cério foram revestidas com ácido esteárico. Foi preparada uma pastilha a partir das partículas de óxido de cério revestidas e poli(metacrilato de isobutila) através de moldagem. A quantidade de partículas de óxido de cério revestidas na pastilha foi de 30% em peso. A quantidade de poli(metacrilato de isobutila) na pastilha foi de 70% em peso. O tamanho de partícula de óxido de cério foi de cerca de 0,3 μπι. Este tamanho de partícula gera área de superfície de cerca de 20 m2 por grama, conforme medido através de método padrão de adsorção de nitrogênio. O óxido de cério foi preparado através de moagem mecânica.
A pastilha foi adicionada ao tanque de combustível de um Ford Sierra 1.8L 1986, gerando concentração de 30 ppm de óxido de cério no combustível. O veículo estava anteriormente utilizando combustível com chumbo e não foi especificamente adaptado para a utilização de combustível sem chumbo.
O veículo foi capaz de utilizar combustível sem chumbo sem nenhum problema observável após a adição da pastilha de óxido de cério.
Além disso, o desempenho e a economia de combustível do veículo foram aumentadas. Adicionalmente, era disponível maior força de torção ao rebocar um "trailer".
Exemplo 5
Foi preparada uma pastilha de acordo com o Exemplo 4. A pastilha foi utilizada em um Ford Scorpio 1997 em operação com combustível sem chumbo, sob concentração de 30 ppm de óxido de cério.
A economia de combustível do veículo aumentou em 10 a 12% e o desempenho do veículo foi notadamente aprimorado.
Exemplo 6
Adicionou-se óxido de cério revestido com DDSA a combustível
diesel sob concentração de 4 ppm. O tamanho médio de partícula de óxido de cério antes do revestimento era de 10 nm. Este tamanho de partícula gera área de superfície de cerca de 80 m2 por grama, conforme medido através de método padrão de adsorção de nitrogênio. As partículas foram elaboradas através de síntese de vapor de plasma. O combustível foi utilizado em um motor a diesel estático acoplado a um dinamômetro e equipamento de emissão de fumaça. Após a adição do combustível dosado, observou-se aumento da força de torção e potência. Além disso, a opacidade da fumaça foi reduzida a zero entre 1000 e 2000 rpm. Entre 2000 e 2500 rpm, a fumaça foi reduzida em 30%.
Exemplo 7
Óxido de cério revestido com DDSA foi adicionado ao combustível de um veículo Jaguar S 1998 tipo 3.0 sob concentração de 4 ppm. O tamanho de partícula de oxido de cério antes do revestimento foi de 5 nm. Este tamanho de partícula gera área de superfície de cerca de 150 m2 por grama, conforme medido através de método padrão de adsorção de nitrogênio. As partículas foram elaboradas através de síntese de vapor de plasma. A economia média de combustível aumentou de 27,1 mpg para 30,5 mpg após a adição do óxido de cério revestido ao combustível.
Os exemplos acima demonstram claramente que a adição de um óxido de lantanídeo de acordo com a presente invenção ao combustível de veículos aumenta seu desempenho, reduz a batida e as emissões. Além disso, não se observou bloqueio dos filtros nem desgaste excessivo do pistão.
Será compreendido, naturalmente, que a presente invenção foi descrita meramente por meio de exemplo e que modificações de detalhes podem ser elaboradas dentro do escopo da presente invenção.

Claims (18)

1. MÉTODO DE AUMENTO DA EFICIÊNCIA COM QUE O COMBUSTÍVEL É QUEIMADO EM UM APARELHO DE QUEIMA DE COMBUSTÍVEL E/OU MÉTODO DE REDUÇÃO DAS EMISSÕES PRODUZIDAS POR COMBUSTÍVEL QUE É QUEIMADO EM UM APARELHO DE QUEIMA DE COMBUSTÍVEL, caracterizado pelo fato de que compreende a dispersão de uma quantidade de pelo menos um oxido de lantanídeo particulado no combustível, em que o óxido de lantanídeo é revestido com um anidrido alquil carboxílico.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um óxido de lantanídeo compreende um lantanídeo selecionado a partir do grupo que consiste em cério, lantânio, neodímio e praseodímio.
3. MÉTODO, de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um óxido de lantanídeo é CeO2.
4. MÉTODO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um óxido de lantanídeo possui tamanho de partícula na faixa de 1 a 50 nm.
5. MÉTODO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um óxido de lantanídeo é elaborado através de síntese de vapor de plasma ou processamento químico mecânico.
6. MÉTODO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o óxido de lantanídeo é revestido com anidrido dodecenil succínico.
7. PASTILHA, apropriada para a dispersão de pelo menos um óxido de lantanídeo em combustível, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos um óxido de lantanídeo, conforme definido em uma das reivindicações 1 a 6, e um auxiliar de empastilhamento que é dispersível em combustível.
8. PASTILHA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o auxiliar de empastilhamento é selecionado a partir do grupo que consiste em um ácido C7-C30 alquil carboxílico, um composto C6-C30 aromático e auxiliares de empastilhamento poliméricos.
9. PASTILHA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o auxiliar de empastilhamento é ácido tetradecanóico.
10. PASTILHA, de acordo com uma das reivindicações 7 a 9, caracterizada pelo fato de que a quantidade de oxido de lantanídeo encontra- se na faixa de 1 a 99,99% em peso, com base no peso total da pastilha.
11. PASTILHA, de acordo com uma das reivindicações 7 a 10, caracterizada pelo fato de que a quantidade de auxiliar de empastilhamento encontra-se na faixa de 0,01 a 99% em peso, com base no peso total da pastilha.
12. MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE PASTILHA, conforme definida em uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de preparação de uma composição que compreende um óxido de lantanídeo, conforme definido em uma das reivindicações 1 a 6, e um auxiliar de empastilhamento, conforme definido em uma das reivindicações 7 a 11, e a aplicação de força de compressão direta à mencionada composição.
13. COMPOSIÇÃO, caracterizada pelo fato de que compreende um óxido de lantanídeo conforme definido em uma das reivindicações 1 a 6, e um auxiliar de empastilhamento conforme definido em uma das reivindicações 7 a 11.
14. CÁPSULA, apropriada para a dispersão de pelo menos um óxido de lantanídeo em combustível, caracterizada pelo fato de que compreende um invólucro externo e uma substância nele contida, em que o invólucro externo compreende pelo menos um auxiliar de empastilhamento conforme definido em uma das reivindicações 7 a 11, e a substância ali contida compreende pelo menos um óxido de lantanídeo conforme definido em uma das reivindicações 1 a 6.
15. ADITIVO DE COMBUSTÍVEL LÍQUIDO, apropriado para a dispersão de pelo menos um óxido de lantanídeo em combustível, caracterizado pelo fato de que compreende uma dispersão de pelo menos um óxido de lantanídeo conforme definido em uma das reivindicações 1 a 6 em meio líquido orgânico.
16. MÉTODO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o aparelho de queima de combustível é um motor a combustão interna.
17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o óxido de lantanídeo que é disperso no combustível encontra- se na forma de pastilha conforme definida em uma das reivindicações 7 a 11, uma cápsula conforme definida na reivindicação 14, ou um aditivo de combustível líquido de acordo com a reivindicação 15.
18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a quantidade de pastilha, cápsula ou aditivo de combustível líquido dispersa no combustível é tal que a concentração de óxido de lantanídeo no combustível encontra-se na faixa de 1 a 10 ppm.
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