Tema: BiocombustíveisSubtema: Substituição de biocombustíveis em sistemas projetados para operar com outras fontes de energia.

Nome: Pedro Guilherme Lauer Lemos da Silva.

RA:118369

Grupo:

Ulisses Morais 177776

Aurélio Briante 164512

Lázaro L. V. M Neves 171831

Giulia Castilho Pedroso 168773

Gustavo Calixto 169240

Lucca Biasi 160442

Pedro Felipe B Silva 175705

Lucas V.B de Souza173017

Felipe R. Gimenez 167309

Análise de um motor de ignição por compressão operando com

óleo de sojaOs diversos problemas com as formas convencionais de energia estão tornando o campo

de energias renováveis cada vez mais atrativos nos últimos anos. No Brasil testes vem sendo realizados com óleos vegetais. Para analisar a possibilidade de usar óleo vegetal em comparação com óleo diesel num motor (que originalmente era a diesel), foi feita uma análise físico-química dos combustíveis, além de medidas da potência de frenagem, consumo de combustível e emissão de gases. Existem alguns problemas quanto ao funcionamento do motor com o óleo, para que a explosão ocorra sob a pressão do cilindro, é necessário que o óleo esteja acima de uma temperatura razoavelmente alta (que depende entre outras coisas da composição química do óleo). Para o experimento usou-se 65 ºC e 85ºC.

Os resultados foram tratados estatisticamente e os resultados foram os seguintes. Utilizando óleo de soja a potência do motor foi menor do que a de diesel, o consumo de combustível foi maior no caso da soja.

A conclusão é que o uso de óleos vegetais está longe de ser usada comercialmente, muitos avanços devem ser realizados nessa área. Possivelmente, mudanças no sistema de injeção do óleo vegetal por exemplo ajudariam aumentar a eficiência do dispositivo.(GARZON et al., 2015)

Uso de Bioetanol em uma turbina a gás

O objetivo foi fazer uma comparação do uso do Bioetanol com outros dois combustíveis convencionais no combustor de uma turina a gás. Os outros dois combustíveis considerados foram Gás Natural e também o Diesel. O tipo de combustível considerado pode impactar a temperatura de admissão da turbina (Turbine Inlet Temperature ou TIT) causado graves mudanças na potência e eficiência total logo o TIT é um parâmetro central a considerar-se.

Para fazer essa análise foi foram usadas ferramentas computacionais baseadas em CFD (Computational Fluid Dynamics), que usa diversas técnicas numéricas para resolver sistemas de equações diferenciais diversas. Além de análise termodinâmica.

O Bioetanol apresentou várias vantagens sobre as outras duas opções. Sua distribuição de temperatura de admissão da turbina é a melhor dos três. A potência gerada é levemente maior. A emissão de gases problemáticos tal que dióxido de oxigênio e compostos de nitrogênio, foi significativamente menor.

A conclusão foi que é extremamente conveniente fazer o uso de biocombustíveis em turbinas (que pode ser usadas para diversos fins como por exemplo a geração de energia elétrica), no entanto para que os valores comentados pudessem ser obtidos o fluxo de massa de Bioetanol teve que ser razoavelmente maior do que aquele dos outros dois concorrentes. (ALFARO-AYALA et al., 2013)

Mistura de biodiesel de milho e soja como combustíveis

alternativos para o motor Diesel

Devido à constante diminuição de reservas de petróleo o Diesel está ficando cada vez mais difícil de ser obtido e por esta razão uma forma simples de conseguir continuar usando o motor Diesel sem alterações é misturar biodiesel com o diesel e injetar no motor. Tal procedimento tem a vantagem obvia de que (supondo que a quantidade de biodiesel não exceda a de Diesel) não são necessárias mudanças no sistema motor, porém investiga-se a dependência do desempenho alterando-se a pressão de injeção.

Para a realização do estudo foi empregada uma mistura contendo 20% de Biodiesel. Vário foram os parâmetros considerados, dos quais os principais foram: a eficiência térmica de frenagem (ηB) e o consumo específico de combustível de frenagem (BSFC).

Inicialmente pressão de injeção era 180 bar, aumentando esse valor notou-se tanto ηB como BSFC tiveram um aumento considerável, porém um máximo foi determinado por volta de 200 bar. Nas condições de 200 bar notou-se de fato um aumento em 15% em relação ao estado inicial de 180 bar.

Portanto conclui-se que a pressão de injeção é um parâmetro extremamente importante a ser considerado na utilização de biodiesel em motores Diesel.(SHEHATA; ATTIA; RAZEK, 2015)

Caracterização de emissões e eficiência de um motor Diesel de grande porte alimentado

como diesel hidro processado renovável e Biodiesel.

Dentre os biocombustíveis candidatos para serem usados em motores de compressão por ignição temos o diesel hidro processados renovável (Hydroprocessed Renewable Diesel-HRD) e o biodiesel (B100). Ambos podem ser obtidos a partir da mesma matéria prima. O objetivo do estudo foi o de analisar qual das duas substâncias é a melhor alternativa, considerando um motor de grande porte.

Para comparar a eficiência o Diesel obtido a partir do petróleo foi usado como referência para o HRD e B100. O HDR usado não foi puro por causa de problemas na injeção, a solução foi usar um aditivo lubrificante. Os termos de comparação foram a emissividade de gases nocivos ao meio ambiente e a seres vivos (dióxido de carbono e compostos de nitrogênio).

Ambos os biocombustíveis apresentaram menor emissividade de dióxido de carbono, entretanto uma maior emissividade de NOx! O HDR mostrou um aumento de 26% em NOx liberado e o B100 77%. Quanto ao BSFC (Brake specific fuel comsumption) parâmetro fundamental para motores, o HDR venceu o B100.

Em vista de tais resultados fica claro que a melhor alternativa entre o B100 e o HDR é de fato o HDR.