O problema das partículas catalíticas (cat fines) – origens e riscos

A indústria de transporte marítimo está acostumada a desafios em grande escala, desde a logística complexa do comércio global até os riscos causados por tempestades e ondas. No entanto, uma das maiores ameaças que enfrenta são as pequenas partículas conhecidas como ‘cat fines’. Os cat fines presentes nos óleos combustíveis residuais representam um perigo significativo se não forem removidos de forma eficaz, e o primeiro passo para combatê-los é compreender suas origens e seu potencial de dano.

O que exatamente são os cat fines?

Cat fine’ é a abreviação de ‘catalytic fine’, um tipo de partícula microscópica que permanece nos óleos residuais após o refino. As refinarias modernas usam primeiro a destilação atmosférica e a vácuo, que extrai os produtos mais voláteis e de maior valor do topo da coluna de destilação. Depois disso, elas recorrem a processos térmicos e catalíticos para dividir o restante do petróleo bruto em frações adicionais. O craqueamento catalítico utiliza zeólitas cristalinas sintéticas – compostos minerais porosos de alumínio e silício – para quebrar as moléculas de óleo mais resistentes.

Inevitavelmente, parte dos catalisadores de zeólita acaba nos produtos de óleo residual. As partículas finas variam em tamanho desde a faixa submicrométrica até cerca de 100 micrômetros, ou aproximadamente de um grão de poeira até a largura de um fio de cabelo humano. Sua densidade também varia e, enquanto partículas maiores podem se depositar no óleo, cat fines menores e com densidades mais baixas podem permanecer suspensos no combustível.

O mais crítico é que os cat fines são abrasivos e extremamente duros, chegando a 8,2 na escala de Mohs. Isso é suficientemente duro para riscar ou se incrustar em superfícies de aço – especialmente naquelas entre as partes móveis dos motores marítimos.

Os danos causados pelos cat fines

Quando os cat fines passam pelos sistemas de proteção e chegam ao injetor do motor, podem ficar presos entre o anel do pistão e o revestimento do cilindro – um espaço medido em micrômetros. A cada movimento do pistão, as partículas são pressionadas contra as superfícies lisas, abrindo trilhas que se acumulam ao longo do tempo. Danos abrasivos podem ocorrer não apenas nos cilindros, mas também nos injetores e em componentes como bombas de combustível e válvulas.

Mesmo as menores partículas podem causar danos significativos, e o risco não se limita ao desgaste mecânico de longo prazo. Em altas concentrações, os cat fines podem causar danos agudos e catastróficos em um período de tempo surpreendentemente curto.

Um relatório disponível online descreve um ataque de cat fines que incapacitou um motor em apenas 100 horas de uso. Quando o motor foi desmontado, os engenheiros descobriram que ‘todos os pistões e camisas estavam totalmente destruídos e tiveram de ser substituídos’.Conforme relatado ao CIMAC, a equipe PrimeServ da MAN apontou os cat fines como responsáveis por 190 de 226 casos (84%) de danos às camisas de cilindro durante um período de três anos.

Reparar esse tipo de dano é extremamente caro, com relatos de indenizações que variam de 300.000 a 1,5 milhão de dólares americanos. Isso faz dos cat fines um problema não apenas para os armadores e operadores, mas também para aqueles que seguram suas embarcações.

Um problema que persiste

Relatos de danos causados por cat fines têm sido uma realidade na indústria marítima desde a década de 1980. A alta dos preços do petróleo nos anos 1970 levou as refinarias a ampliar o uso do craqueamento catalítico, a fim de extrair produtos de maior valor do petróleo bruto disponível. Porém, um craqueamento ainda mais intensivo é necessário para atender aos atuais limites de enxofre nos combustíveis marítimos, o que torna o processo mais comum do que nunca — assim como o risco de cat fines. Pior ainda, à medida que novos catalisadores são implementados, eles podem gerar cat fines ainda mais duros.

Como os próprios catalisadores são caros, poderia-se esperar que as refinarias fizessem mais para mantê-los fora do combustível de bunker. Na verdade, as refinarias recuperam e reutilizam o máximo possível do conteúdo de catalisador. Mas, a partir de certo ponto, não é mais prático nem economicamente viável para elas se esforçarem além disso.

In other words, the cat fine problem will remain. If anything, the cat fine levels in fuel are growing even less predictable, both in the bunkers themselves and as a result of fuel blending. What is certain is the importance of an effective fuel line that can adapt to fuel variations, even as the fuels on board change mesmo à medida que os combustíveis a bordo mudam.

Em outras palavras, o problema dos cat fines continuará a existir. Na realidade, os níveis de cat fines no combustível estão se tornando ainda menos previsíveis, tanto nos próprios bunkers quanto como resultado da mistura de combustíveis. O que é certo é a importância de uma linha de combustível eficaz, capaz de se adaptar às variações do combustível, mesmo à medida que os combustíveis a bordo mudam.