Desenvolvimento e caracterização de soluções ternárias água-glicerol-propilenoglicol como fluido refrigerante secundário

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Cada vez mais o mundo está adotando uma matriz energética limpa e sustentável, com o uso da agricultura para produção de agroenergia e combustíveis verdes, como bioetanol e biodiesel. A produção do biodiesel gera um coproduto, a glicerina, em que as usinas produtoras têm dificuldades com o destino do seu excedente. Várias pesquisas estão sendo desenvolvidas para nortear diferentes usos do glicerol (glicerina pura). O glicerol possui total solubilidade com a água e pode ser usado como aditivo anticongelante aplicado como fluido refrigerante secundário, em sistemas de refrigeração indireta e com termoacumulação. Também, o glicerol é uma matéria-prima alternativa na produção de propilenoglicol, um álcool de grande aplicabilidade industrial inclusive como anticongelante. Porém, o melhor álcool anticongelante é o etilenoglicol, um álcool tóxico derivado do petróleo. As soluções água-glicerol (AG) e água-propilenoglicol (AP) possuem propriedades termofísicas de qualidade inferior e desequilibradas se comparadas às soluções água-etilenoglicol (AE). Desta forma, esta pesquisa inovadora teve como propósito o desenvolvimento e a caracterização de soluções ternárias água-glicerol-propilenoglicol (AGP) como fluidos secundários, com propriedades termofísicas desejáveis e competitivas com as soluções água-etilenoglicol. Equações preditivas simplificadas foram usadas para prever o comportamento das soluções AGP, onde as seguintes propriedades termofísicas foram avaliadas e estimadas teoricamente: ponto de congelamento, massa específica, calor específico e condutividade térmica. As concentrações para definir o ponto de congelamento das soluções AGP foram definidas a partir da Lei de Raoult das propriedades coligativas. A análise matemática inicial mostrou que as soluções AGP possuem propriedades mais equilibradas que as soluções AG e AP e competitiva com a solução AE. A comprovação experimental das soluções AGP foi feita a partir de ensaios para verificar suas propriedades (massa específica, condutividade térmica e viscosidade dinâmica), comparando com as soluções de referência AG e AP. Os resultados experimentais comprovaram as expectativas iniciais e viabilidade técnica do novo fluido secundário ternário. A grande vantagem dos fluidos AGP é que são atóxicos e derivam de fontes renováveis