Análise técnico-econômica da substituição parcial do combustível diesel pelo gás natural em motores marítimos na região amazônica

A experiência internacional indica a existência de cinco alavancas principais comumente relacionadas à expansão do consumo de gás natural: a) disponibilidade de reservas de gás natural; b) restrições à oferta de outros energéticos (especialmente para a geração de eletricidade); c) preocupação com o meio ambiente em uma legislação ambiental cada dia mais rigorosa; d) liberalização de empresas privadas na distribuição e comercialização de gás natural, atraindo investimentos; e) liberalização da indústria, atraindo investimentos privados, como opção. Dentro desse cenário, as obras de construção do gasoduto Coari (Base de Extração Urucu)-Manaus, com cerca de 670 quilômetros de extensão total, ficarão prontas em abril de 2008 conforme previsão da Petrobrás divulgada no dia 21/05/2007, o qual transportará 4,7 milhões de metros cúbicos por dia de gás natural na primeira fase de operação. O investimento total previsto é de R$2,4 bilhões. O gás natural substituirá o diesel e o óleo combustível usados principalmente na produção de grande parte da energia elétrica consumida no Estado do Amazonas. Será usado também nos processos industrial e comercial, bem como para abastecer veículos automotores (automóveis, pickups, caminhões leves, ônibus) com segurança. Essa última aplicação incentivou por excelência esta dissertação, fazendo uma análise técnico-econômica da substituição parcial do combustível diesel pelo gás natural em motores marítimos na região Amazônica, pois as embarcações são veículos que singram os rios da Amazônia, usados no transporte de carga e passageiros. Demonstra primeiramente que é possível tecnicamente a conversão dos motores diesel para consumirem diesel misturado com gás natural às taxas de substituição de diesel por gás natural de 5% a 90%, usando tecnologias já disponíveis no mercado brasileiro, sob a ótica de desempenho energético e ambiental. Posteriormente apresenta uma análise econômica da conversão, levando em consideração os reservatórios para gás natural comprimido - GNC ofertados no mercado nacional e os kits de conversão, em que ficam demonstradas: a) a viabilidade econômica do empreendimento, se desprezados os pesos e os volumes dos reservatórios de gás natural comprimido, principalmente os pesos; b) a inviabilidade econômica, considerando o transporte dos reservatórios nas embarcações como fretes que deixaram de gerar receitas pelos volumes e pesos ocupados nelas.

Perfil dos HPA prioritários na exaustão de veículo a diesel, no combustível diesel utilizado durante os ensaios de emissão veicular e no óleo lubrificante do motor

As concentrações na exaustão e os fatores de emissão dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) prioritários de um veículo a diesel e as suas respectivas concentrações no diesel usado durante os ensaios de emissão veicular foram determinados com a finalidade de estimar a contribuição dos HPA provenientes do combustível nas emissões. Os produtos da combustão foram coletados diretamente nas emissões brutas do escapamento, utilizando um sistema de amostragem a volume constante sem diluição dos gases da exaustão. Os HPA associados ao MP foram amostrados de forma estratificada, utilizando um impactador em cascata MOUDI e filtros de fibra de vidro como substratos, e os HPA em fase gasosa foram amostrados usando cartuchos de amberlite XAD-2. A concentração dos HPA no óleo lubrificante do motor também foi monitorada ao longo do tempo até a sua troca após 12.000 km de uso. Após a extração e tratamento das amostras, a identificação e quantificação dos HPA foram realizadas, utilizando cromatografia de fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) com injetor de grande volume de vaporização com a temperatura programável (PTV-LVI). Cinco variáveis do PTV-LVI foram otimizadas, utilizando planejamento de experimentos, o que permitiu obter limites de detecção menores do que 2,0 g L-1. Somente 7 dos 16 HPA prioritários foram identificados na exaustão: NAP, ACY, ACE, FLU, FEN, FLT e PYR. Os ensaios de emissão veicular foram realizados com o veículo em modo estacionário, sem aplicação de carga e com baixa velocidade de rotação do motor (1500 rpm), utilizando um diesel com menor teor de enxofre (10 mg kg-1) e com 5% v/v de biodiesel. Esses fatores possivelmente contribuíram para reduzir as emissões dos outros 9 HPA a valores abaixo dos limites de detecção do método desenvolvido. Aproximadamente 80% da massa dos HPA totais associados ao MP estavam presentes em partículas com tamanho entre 1,0 m e 56 nm, e aproximadamente 4,5% estavam presentes em partículas menores do que 56 nm. Partículas menores que 2,5 m são facilmente inaladas e depositadas no trato respiratório e na região alveolar, justificando a preocupação com relação às emissões de HPA associados a partículas provenientes da exaustão veicular de motores a diesel. Somente 5 dos 7 HPA identificados na exaustão foram detectados no diesel: NAP, ACY, FLU, FEN e PYR. A razão entre os fatores de emissão (g L-1diesel) dos HPA na exaustão e suas respectivas concentrações do diesel (g L-1) variaram de 0,01 0,02 a 0,05 0,029, dependendo do HPA. Esses valores indicam que pelo menos 95 a 99% dos HPA identificados no diesel foram destruídos e/ou transformados em outros compostos durante a combustão, e/ou foram retidos no reservatório do óleo lubrificante. Por outro lado, os HPA que tiveram maiores concentrações no diesel também apresentaram maiores fatores de emissão, o que sugere que os HPA provenientes do diesel possuem uma contribuição significativa para as emissões dos HPA totais. O perfil dos HPA prioritários no óleo lubrificante mostrou-se semelhante ao perfil dos HPA no diesel e nas emissões totais, onde o NAP, FEN e PYR foram os HPA majoritários

Modelo de projeção de demanda de diesel no Brasil: uma análise nacional e regional

Este estudo objetiva estimar a demanda regional de diesel para os próximos 10 anos no Brasil através de uma abordagem top down. Foram testadas as variáveis que mais contribuem com a projeção do consumo de diesel, chegando-se à conclusão de que o PIB e o preço são bastante relevantes. Os melhores modelos econométricos com resultados mais aderentes às projeções dentro e fora da amostra foram: (i) com correção de erros e (ii) com as variáveis em diferença. Concluímos ao longo desta dissertação, que o acionamento das térmicas com geradores a óleo diesel em períodos específicos, como os últimos anos, afetam substancialmente o consumo do combustível. Para a desagregação do consumo nacional foram analisados modelos regressivos congruentes na totalização, como o utilizado por Moreira (1986), modelos com fatores proporcionais fixos baseados no crescimento histórico de 5 anos e modelos mais simples de médias proporcionais - estes últimos com resultados inferiores. Na projeção de um Cenário Base, com PIB crescendo 2,5% ao ano nos próximos 10 anos, em algumas regiões do Brasil, como o conjunto dos estados do Maranhão, Tocantins e Piauí, deverá crescer o consumo de diesel em 40%, enquanto no Rio Grande do Sul, apenas 21%.

Desempenho de um motor de trator agrícola em bancada dinamométrica com biodiesel de óleo de frango e misturas binárias com óleo diesel

O Brasil, terceiro maior produtor de biodiesel do mundo e terceiro maior produtor mundial de frango, pode incrementar, na sua matriz energética, o uso de óleo oriundo de aves como alternativa aos combustíveis fósseis e à redução da dependência do óleo de soja para esse fim. O país dispõe de mais de 350 milhões de litros de óleo de frango por ano. Considerando a aplicação dos combustíveis alternativos para os motores a diesel, em máquinas agrícolas, o trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do motor de um trator agrícola de 53kW acoplado pela TDP em bancada dinamométrica, operando com biodiesel metílico de óleo de frango e misturas com óleo diesel, sendo: B5 (testemunha), B20, B40, B60, B80 e B100. Avaliaram-se a potência, o torque, a reserva de torque, o consumo de combustível, o consumo de energia e a eficiência térmica do motor. O ensaio foi instalado com delineamento inteiramente casualizado (DIC) em esquema fatorial com seis tratamentos. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias ajustadas por equações de regressão. Foram observadas perdas na geração de potência e torque, aumento no consumo de combustível, redução do consumo energético e melhoria na eficiência térmica do motor, de acordo com o aumento da proporção de biodiesel na mistura.

Alternativas para reduzir o valor da conta de consumo de combustíveis fósseis - CCC

Consultoria Legislativa - Área XII - Recursos Minerais, Hídricos e Energéticos.

Comportamento do consumo de energia em alguns gêneros indústriais

Esta dissertação procura analisar, do ponto de vista do consumo de alguns energéticos e do desempenho da atividade de gêneros industriais, o comportamento e a evolução do processo recessivo da economia brasileira, a partir de 1974.

O pré-sal e o aquecimento global

Consultoria Legislativa - Área XII - Recursos Minerais, Hídricos e Energéticos.

Avaliação da espectrometria de absorção atômica com nebulização térmica em tubo aquecido em chama (TS-FF-AAS) para determinação de Cd, Cu, Pb e Zn em álcool combustível e óleo diesel

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de veículos convertidos para o uso do combustível gás natural

No Brasil, a idéia original era de se utilizar o gás natural como substituto do óleo diesel para o uso na frota de veículos pesados nos centros urbanos. Esta idéia deu lugar a uma maior difusão do uso de gás natural na frota de veículos leves, em função de algumas dificuldades inerentes ao mercado do gás natural como substituto do óleo diesel, tais como a pequena diferença de preços entre o óleo diesel e o gás natural. Com a liberação do uso de gás natural para veículos a gasolina, a partir de 1992, e o crescimento de postos de abastecimento, tem-se notado um grande aumento de veículos convertidos, nas cidades onde o combustível encontra-se disponível, como Porto Alegre. Devido ao aumento de veículos convertidos, decidiu-se elaborar um trabalho que descreve os principais componentes dos “Kits” de conversão encontrados atualmente no mercado para os veículos equipados com carburador e injeção eletrônica, assim como procedimentos para a correta instalação destes componentes. Simultaneamente efetuou-se testes em veículos convertidos para o uso do gás natural, com a obtenção de curvas de potência as quais estabelecem um comparativo entre a utilização de gasolina e gás natural. Também foram feitas análises quanto a emissões de gases tóxicos dos veículos convertidos e a verificação do fator Lambda responsável pela máxima potência ao utilizar-se gás natural como combustível Sendo assim, tem-se como objetivos neste trabalho, a análise do desempenho de veículos adaptados para o uso do gás natural em relação a veículos alimentados com combustíveis líquidos, descrevendo detalhadamente os elementos necessários para a conversão de um veículo, procedimentos básicos para uma conversão eficiente e segura, e vários testes de veículos relacionando o uso do gás natural comparativamente ao uso de combustível líquido. O trabalho é concluído com a indicação dos “Kits” de conversão mais eficientes além da demonstração de algumas técnicas de regulagem baseadas nos resultados obtidos nos testes com os veículos convertidos, as quais visam a redução da perda demasiada de potência, a redução do consumo de combustível gás e a redução das emissões de gases tóxicos.

Biodiesel de mamona no diesel interior e metropolitano em trator agrícola

A demanda de recursos energéticos pelos sistemas de produção, aliada à escassez dos combustíveis fósseis, tem motivado a produção do Biodiesel, que é um combustível obtido de fontes renováveis. O objetivo deste trabalho foi realizar dois ensaios: o primeiro dinâmico, para avaliar o desempenho operacional utilizando como parâmetro o consumo de combustível, e o segundo, estático, para mensurar a opacidade da fumaça (material particulado) do motor de um trator agrícola, operando com diesel metropolitano e interior misturados ao Biodiesel de mamona, em sete proporções. O trabalho foi conduzido no Departamento de Engenharia Rural da UNESP/Jaboticabal - SP. Os resultados mostraram que o tipo de diesel influenciou no consumo de combustível e na opacidade da fumaça, sendo o diesel metropolitano de melhor qualidade; observou-se, também, que à medida que a proporção de Biodiesel aumentou, o mesmo ocorreu para o consumo de combustível; entretanto, a opacidade da fumaça reduziu com o acréscimo de Biodiesel até B75.

Consumo de combustível na operação de subsolagem realizada antes e depois de diferentes sistemas de preparo periódico do solo

A subsolagem tem aumentado nos últimos anos de forma indiscriminada, faltando estudos que norteiem os melhores procedimentos para que novos problemas não sejam acrescentados devido a subsolagens inadequadas ou mesmo em solos onde a operação é desnecessária, e principalmente buscar redução no consumo de combustível. Dessa forma, este trabalho teve o objetivo de avaliar o consumo de combustível na operação de subsolagem efetuada antes e depois de diferentes sistemas de preparo periódico do solo, classificado como Nitossolo Vermelho distroférrico. Os preparos foram realizados com arado de discos, arado de discos mais uma gradagem de nivelamento, grade pesada, grade pesada mais gradagem de nivelamento e escarificador. A realização da subsolagem depois dos sistemas de preparo periódico requereu 15% menos de potência na barra de tração. A subsolagem depois dos diferentes sistemas de preparo economizou 16,5% de combustível por área. O deslizamento das rodas motrizes e a velocidade média operacional obtiveram melhor desempenho quando se realizou a subsolagem depois do preparo do solo.

Consumo de combustível em diferentes sistemas de preparo periódico realizados antes e depois da operação de subsolagem

Foi estudado o consumo de combustível de diferentes sistemas de preparo periódico, realizados antes e depois da operação de subsolagem num solo classificado como Nitossolo Vermelho Distroférrico. As operações de preparo foram: a) 1 aração com arado de discos; b) 1 aração com arado de discos e 1 gradagem com grade destorroadora-niveladora; c) 1 gradagem com grade aradora; d) 1 gradagem com grade aradora e 1 gradagem com grade destorroadora-niveladora e; e) 1 escarificação com escarificador. O consumo específico (g kWh-1) de combustível para os diferentes sistemas de preparo periódico do solo variou estatisticamente com a condição de subsolagem realizada antes e depois. A escarificação proporcionou menor volume de combustível requerido por hectare (L ha-1) que os demais sistemas de preparo. O preparo do solo depois da subsolagem obteve um maior volume de combustível consumido por área (L ha-1).

Análise preditiva a partir da caracterização das emissões gasosas e do óleo lubrificante em frotas com motorização a diesel

This work was motivated by the importance of conducting a study of vehicle emissions in captive fleets with diesel engine, coupled with the predictive maintenance plan. This type of maintenance includes techniques designed to meet the growing market demand to reduce maintenance costs by increasing the reliability of diagnoses, which has increased interest in automated predictive maintenance on diesel engines, preventing problems that might evolve into routine turn into serious situations, solved only with complex and costly repairs, the Reliability Centered Maintenance, will be the methodology that will make our goal is reached, beyond maintaining the vehicles regulated as fuel consumption and emissions. To Therefore, technical improvements were estimated capable of penetrating the automotive market and give the inshore fleet emission rates of opacity of the vehicles, being directly related to the conditions of the lubricating oil thus contributing to reducing maintenance costs by contributing significantly to emissions of pollutants and an improvement in the air in large cities. This criterion was adopted and implemented, em 241 buses and produced a diagnosis of possible failures by the correlation between the characterization of used lubricating oils and the analysis of opacity, with the objective of the aid the detection and solution of failures for the maintenance of sub-systems according to design criteria, and for this to be a deductive methodology to determine potential causes of failures, has been automated to implement a predictive maintenance system for this purpose was used in our study a mobile unit equipped with a opacimeter and a kit for collection and analysis of lubricating oil and the construction of the network diagnostics, we used a computer program in Microsoft Office Access 2007 platform tool is indispensable for creating a database data, this method is being used and successfully implemented in seven (7) bus companies from the city of Natal (RN) Brazil

Análise da sensibilidade do biodiesel B5 em frotas de transporte coletivo com motorização diesel

The aim of this study was investigate the consolidation of the biodiesel fuel used in (a) engines of urban and intercity bus companies, (b) a stationary engine. It was necessary to investigate and analyze, technologically, if the biodiesel fuels were presenting troubleshooting relative to wear of parts lied to fuel and to evaluate the consumption fluctuations of this fuel. The urban and intercity bus companies, localized in Natal, Rio Grande do Norte state, Brazil, had 41 and 12 vehicles, respectively. It were analyzed datasheet of each one vehicle during three years, since 2008 until 2010 and were interviewed the management of the maintenance team of bus companies relative to aspects concerning the substitution of the diesel fuel by the B5 biodiesel. The second aim of this study was visually inspect the wear of the parts directly lied to combustion process. For this reason, it was investigated a stationary engine, manufactured by Branco BD5, 5 HP of power, fueled by (a) diesel, (b) biodiesel B5, (c) biodiesel B20 and (d) diesel or biodiesel, both contaminated by distilled water. In this engine, its power utilizing biodiesel B5 versus diesel was lower about 5.2% and, in the investigated case of B20 versus diesel, it was lower around 11.5%