SCR: mais ajuda ou atrapalha?

Devido às características específicas dos motores Diesel, como a alta compressão e a proporção menor de combustível pela carga de admissão, as condições para a formação de óxidos de nitrogênio (NOx) se tornam mais intensas que o normalmente observado nos motores de ignição por faísca, de forma que os métodos para a redução dessas emissões tende a se diferenciar, e desde 2004 no Japão e a partir de 2005 na Europa Ocidental com a chegada das normas Euro-4 o sistema SCR começou a despontar a princípio como uma solução para os veículos pesados, chegando ao Brasil em 2012 com a Euro-5 tendo em vista que a Euro-4 teve a implementação nacional prevista para 2009 cancelada e substituída pela antecipação da Euro-5 para 2012. Embora a necessidade de usar um insumo a mais, no caso o fluido-padrão que na Europa e maior parte da Ásia e da África é conhecido por AdBlue e tem no Brasil a denominação oficial ARLA-32, seja vista como um estorvo por muitos operadores, a ponto de alguns fabricantes de veículos pesados operando no Brasil terem permanecido recorrendo ao EGR em vez do SCR ao menos em parte das respectivas linhas de caminhões e chassis para ônibus, com a chegada da Euro-6 prevaleceu o SCR, enquanto em alguns veículos leves tanto o EGR quanto o SCR são usados simultaneamente para atender à Euro-6. Mas além de questionamentos quanto a uma eventual inconveniência de incorporar às rotinas de manutenção a verificação de mais um fluido, cuja ausência ou mesmo divergências na especificação levam o gerenciamento eletrônico do motor a restringir potência e torque, fatores tão diversos quanto a propensão a falhas do próprio sistema SCR ou uma disponibilidade às vezes inconsistente do ARLA-32, passando por toda a logística envolvida no suprimento desse insumo, até que ponto o SCR faz sentido?

A bem da verdade, o SCR pode até ser considerado benéfico por ser menos prejudicial à eficiência geral do processo de combustão que o EGR, tendo em vista a redução catalítica seletiva que a composição do AdBlue/ARLA-32 à base de uréia industrial diluída na proporção de 32,5% em água destilada só ocorre mediante a aspersão do fluido no escapamento, enquanto o EGR promove o retorno de parte dos gases de escape à admissão geralmente através de uma válvula e uma tubulação para diminuir a concentração de oxigênio livre para reagir com o nitrogênio que é o componente presente em maior proporção no ar atmosférico. Embora motores mais modernos com variação de fase no comando de válvulas possam ter um efeito semelhante ao de um EGR externo apenas mediante uma variação na duração da aberura das válvulas que promova a retenção de parte dos gases de escape nos cilindros para o ciclo de combustão subsequente, sem necessidade de um cooler adicional para diminuir a temperatura dos gases de escape como seria necessário se uma parte fosse recirculada pela admissão, tal método ainda é menos habitual nos motores turbodiesel modernos, até porque frequentemente mesmo os motores Diesel de alta rotação ainda operavam a regimes mais modestos que um a gasolina, e a massificação do turbocompressor mais precoce junto aos motores Diesel também ter proporcionado curvas de torque mais planas assegurando mais elasticidade ao longo da faixa útil de rotações. Vale lembrar que o SCR, ao manter uma proporção menor de combustível à massa de ar admitido pelo motor, favorece uma combustão mais completa que diminui a formação de material particulado e a consequente saturação do filtro de material particulado DPF, em contraponto a um EGR que tende a incrementar a formação de material particulado à medida que a proporção de recirculação dos gases de escape seja intensificada, lembrando que uma presença de vapores oleosos inseridos na carga de admissão através da ventilação positiva do cárter (PCV - positive crankcase ventilation) torna-se outra fonte de problemas ao favorecer a deposição de sedimentos tanto nos tramos do coletor de admissão quanto nas sedes de válvula de admissão.

Haverá quem argumente que o EGR seja melhor simplesmente por dispensar o AdBlue/ARLA-32, além de falhas no sistema SCR devido à corrosibilidade própria do AdBlue/ARLA-32 terem proporções ainda mais problemáticas durante viagens por uma maior dificuldade para obter peças de reposição em tempo hábil, embora à época da implementação da Euro-5 no Brasil fosse alegado que veículos equipados com o SCR e sem o EGR sofram menos intercorrências ao usar óleo diesel S500 em vez do S50 inicialmente indicado para veículos a partir de 2012 que começou a ser substituído pelo S10 já a partir de 2013, mas a desabilitação ou mesmo a remoção completa de ambos os sistemas para evitar intercorrências tem sido tratada no Brasil como crime ambiental. No caso do SCR, como a fiscalização acaba sendo mais fácil, é mais comum encontrar notícias até de prisão de caminhoneiros que conduziam veículos equipados com emuladores de AdBlue conhecidos como "chip paraguaio" que apenas desabilitam temporariamente o SCR ao comando do motorista sem a remoção física de qualquer componente do sistema, lembrando que os emuladores surgiram na Europa Ocidental pela necessidade de transportadores cujas operações abrangiam também alguns países da antiga Cortina de Ferro onde as normas mais defasadas de emissões ainda não proporcionavam escala necessária para justificar a disponibilidade do AdBlue. Lembremos que o Brasil é um país de dimensões continentais, e até em algumas capitais como Florianópolis que vale destacar é um dos destinos turísticos mais populares do Brasil são poucos os postos que já vendem o AdBlue/ARLA-32 dentro do perímetro urbano, situação que se revela inconveniente para motoristas com um veículo moderno com motor turbodiesel, sem distinção se é para uso particular ou a trabalho, em contraponto com o atual predomínio do óleo diesel S10 (com concentração de enxofre em 10 partes por milhão) que já vinha reduzindo gradualmente no Brasil a participação de mercado do S500 (com concentração de enxofre em 500 ppm) até em postos às margens de rodovias.

Outro aspecto a ser levado em consideração é a compatibilidade com combustíveis alternativos, como o biodiesel tanto misturado em diferentes proporções quanto para ume efetiva substituição do óleo diesel convencional, ou mesmo injeções suplementares de álcool ou de gás natural para os quais ainda se faria necessária a injeção de uma parte do óleo diesel ou algum substitutivo compatível com a ignição por compressão, e nesse contexto o controle da temperatura dos gases de escape para a autolimpeza do filtro de material particulado torna-se mais relevante do que pareça num primeiro momento. Frequentemente atribui-se ao biodiesel um incremento na formação de óxidos de nitrogênio, por ser mais oxigenado que o óleo diesel convencional, embora seja apontada maior dificuldade para vaporização especialmente durante uma pós-injeção na fase de escape para elevar a temperatura no filtro de material particulado de modo a incinerar a fuligem retida durante ciclos de combustão anteriores, então eventualmente um consumo de AdBlue/ARLA-32 que supere a média de 5 a 7% em proporção ao volume de combustível para compensar o incremento na formação de NOx seja ainda mais inconveniente, e o eventual aumento na proporção de gases de escape recirculados por um EGR externo refrigerado para compensar teria como calcanhar de Aquiles a formação de mais material particulado. Lembrando que a maior parte da uréia industrial usada na produção de AdBlue/ARLA-32 é sintetizada a partir do gás natural de origem fóssil, num processo que também tem um consumo energético considerável, torna-se questionável a efetiva redução de emissões, enquanto uma injeção de gás natural junto à carga de admissão pode ter efeito semelhante ao EGR na redução das concentrações de oxigênio e também do nitrogênio, e por ser admitido na fase de vapor proporciona propagação mais rápida e homogênea da chama gerada pela ignição espontânea do óleo diesel ou algum substitutivo que acaba resultando numa menor saturação do filtro de material particulado, pese o gás natural e o biogás/biometano terem disponibilidade limitada e manejo mais difícil que combustíveis líquidos como o óleo diesel e o biodiesel ou o álcool/etanol.

Uma injeção suplementar de álcool, possivelmente puro embora possa fazer mais sentido diluir em água destilada como na formulação WM50 de uma parte de água para outra de metanol frequentemente usada em veículos preparados para competições e até em alguns aviões desde a época da II Guerra Mundial, já pode parecer melhor que o SCR por proporcionar um resfriamento na carga de ar de admissão que reduz a formação de óxidos de nitrogênio mesmo que tanto o etanol quanto o metanol sejam oxigenados, além de proporcionar uma combustão mais completa do combustível principal de modo que sobraria menos oxigênio livre para reagir com o nitrogênio contido em maior proporção no ar atmosférico. Podendo até eventualmente solubilizar com facilidade os vapores oleosos conduzidos desde o cárter para a admissão, condição mais crítica em veículos equipados com EGR, qualquer álcool usado em injeção suplementar teria benefícios tanto ao processo de combustão quanto à durabilidade do motor e dos dispositivos de controle de emissões que o SCR jamais poderia proporcionar, embora regulamentações cada vez mais esdrúxulas que parecem redigidas com uma intenção deliberada de inviabilizar o motro de combustão interna pareçam impossíveis de atender sem recorrer ao SCR mais cedo como em veículos pesados ou mais tarde como em veículos leves. Enfim, pode-se atribuir em parte ao SCR a atual continuidade dos motores Diesel em diferentes segmentos do mercado de veículos mundo afora, mas tal situação veio às custas de limitações técnicas e logísticas que ainda se encontram pendentes de solução, de modo que em alguns momentos também torna-se justificável uma aversão ao SCR, ficando a impressão que tem mais atrapalhado que efetivamente ajudado...