Comparação de métodos de coleta gasosa

Nos laboratórios de ensaios de veículos e ciclomotores, foram realizados os testes de correlação entre a metodologia de coleta de gases de escapamento por frascos lavadores (impingers) e cartuchos, utilizando um veículo de passageiro do ciclo diesel e um motociclo Flex Fuel. Estes ensaios tiveram como finalidade validar a metodologia de coleta de aldeídos através de cartuchos, confrontando ambos os resultados obtidos pelos dois métodos. A metodologia de coleta utilizando frascos lavadores (impigers) é amplamente utilizada nos laboratórios para a determinação destes elementos e também normatizada pela NBR 12026 (ABNT NBR 12026, 2009).

As características principais dos veículos e combustíveis utilizados são:

 Veículo leve de passageiro, ciclo diesel, motor 1.5 turbo alimentado, com catalisador do tipo DOC;

 Motociclo 150 cc, Flex Fuel, ano 2011, injeção eletrônica, catalisador TWC;  As especificações técnicas dos cartuchos são apresentadas no capítulo 5,

parte 5.1.

TABELA 9 – Características da gasolina (A22) e Etanol hidratado de referência (EHR)

Característica Combustível

EHR A22

Massa específica a 20º C (kg/m³) 808,1 742,7

Teor de etanol (% volume) 95,8 22,0

Fonte: O autor (2014).

TABELA 10 – Características do diesel comercial

Característica Combustível

Diesel comercial

Massa específica a 20º C (kg/m³) 830,7

Teor de enxofre mg/kg 4

Número de cetano derivado 50,8

Fonte: O autor (2014).

A FIGURA 19 mostra a instalação física do veículo do ciclo diesel no laboratório de ensaios de veículos. O veículo é colocado sobre um dinamômetro de rolo, que aplica cargas ao veículo simulando condições de tráfego urbano. Durante o teste o veículo é conduzido de acordo com um ciclo normatizado (ABNT 6601).

FIGURA 19 – Laboratório de ensaio de veículo. Fonte: O autor (2014).

A FIGURA 20 mostra a instalação física dos cartuchos no painel onde também estão situados os frascos lavadores. Observa-se que os cartuchos (2) são colocados em três linhas de coleta e estão em paralelo aos frascos lavadores (1). Durante todo o ciclo do ensaio o equipamento controla a vazão da amostra que passa tanto pelos frascos como pelos cartuchos e calcula o volume (vazão x tempo de ensaio = volume). Esse volume é utilizado para o cálculo de concentração de aldeídos. Os frascos e os cartuchos são retirados do equipamento e suas amostras são analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) para determinar os valores da concentração de aldeídos na amostra.

FIGURA 20 – Coleta de aldeídos em veículos diesel. Fonte: O autor (2014).

Na FIGURA 21, são mostrados os resultados obtidos nos ensaios com veículo do ciclo diesel comparando a coleta de aldeídos por frascos lavadores e a coleta por cartuchos. Verifica-se uma boa correlação entre os dois métodos de coleta.

FIGURA 21 – Resultado aldeídos veículos diesel. Fonte: O autor (2014).

A FIGURA 22 mostra a instalação física da motocicleta no laboratório de ensaios de motociclos. O veiculo ciclomotor é colocado sobre um dinamômetro de rolo, que aplica cargas ao mesmo, simulando condições de tráfego urbano. Durante o teste o veículo é conduzido de acordo com a diretiva Europeia 97/24/EC (EUROPEAN UNION, 1997).

FIGURA 22 – Laboratório de ensaio de motociclos. Fonte: O autor (2014).

No laboratório de ensaio de motociclos, que possui um equipamento de coleta similar ao laboratório de veículos, foram realizados basicamente os mesmos ensaios de correlação entre a metodologia de coleta gases de escapamento por frascos lavadores e cartuchos, utilizando um motociclo abastecido com gasolina A22

e álcool EHR. Como no laboratório de teste de veículos, os aldeídos foram coletados paralelamente nos frascos lavadores (1) e (2) e nos cartuchos (3) e (4) conforme mostrado na FIGURA 23, para verificar a coleta de amostra utilizando dois combustíveis com nível de emissão de aldeídos diferentes.

FIGURA 23 – Coleta de aldeídos em motociclo. Fonte: O autor (2014).

A FIGURA 24 mostra detalhe de instalação do cartucho em uma das linhas de coleta do painel de impingers, em paralelo à coleta de frascos lavadores.

FIGURA 24 – Detalhe de instalação dos cartuchos. Fonte: O autor (2014).

Na FIGURA 25, são mostrados os resultados obtidos nos ensaios com o motociclo abastecido com A22, comparando a coleta de aldeídos por frascos lavadores (impingers) e a coleta por cartuchos. Os resultados demonstram uma boa correlação entre os dois métodos de coleta, confirmando os resultados mostrados na FIGURA 21.

FIGURA 25 – Coleta de aldeídos em motociclo abastecido com A22. Fonte: O autor (2014).

A FIGURA 26 apresenta os resultados obtidos pela coleta de aldeídos na unidade móvel autônoma (UA) e a coleta por frascos lavadores. A coleta de gás foi realizada em paralelo pelas duas metodologias, utilizando um motociclo abastecido com EHR, demostrando uma boa correlação entre as duas metodologias, viabilizando a utilização da unidade móvel autônoma como uma alternativa para coleta de aldeídos.

FIGURA 26 – Coleta de aldeídos em motociclo abastecido com EHR. Fonte: O autor (2014).

A FIGURA 27 apresenta a montagem do cartucho em série com os frascos lavadores. A amostra de gás passa pelo cartucho, em seguida pelos frascos lavadores do impinger., Este ensaio teve como finalidade verificar a eficácia do cartucho com relação à retenção dos aldeídos. Tanto o cartucho como os frascos foram retirados e efetuada a quantificação dos aldeídos por cromatografia líquida. O resultado é mostrado na FIGURA 28 demonstrando que os cartuchos retêm praticamente todas as moléculas de aldeídos contidas nas amostras de gases.

FIGURA 27 – Coleta de aldeídos cartucho em série com frascos lavadores. Fonte: O autor (2015).

FIGURA 28 – Resultado dos ensaios com os cartuchos em série com frascos lavadores.

4.8 CONSIDERAÇÕES SOBRE O CAPÍTULO

Neste capítulo foram abordadas as fases de construção da unidade móvel autônoma de coleta de gases, com detalhes da sua construção e seus componentes, ensaios realizados, correlação entre a UA e método normatizado para coleta de gases e os resultados obtidos com a sua utilização.

5 MATERIAIS E MÉTODOS