UTILIZAÇÃO DE ÓLEO VEGETAL “in natura” COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR CICLO DIESEL
USO DE ÓLEO VEGETAL NÃO MODIFICADO COMO
SUBSTITUTO DO DIESEL
Revisão de Literatura
Sam Jones e Charles L. Peterson
Pesquisador Assistente and Professor e Chefe Interino
Departamento de Biologia e Engenharia Agrícola
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO VEGETAL “in natura” COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR CICLO DIESEL
MISTURAS DE ÓLEO VEGETAL E DIESEL
Engelman et al. (1978) 10% to 50% óleo de soja Studies in New Zealand by Sims et al. (1981) colza
Deere and Company (Barsic and Humke, 1981) amendoim e girassol
International Harvester Company (Fort et al. 1982) algodão em teste rápidos.
Baranescu and Lusco, (1982) girassol
Worgetter (1981) colza
Wagner and Peterson (1982) colza
Van der Walt and Hugo (1981) girassol
Ziejewski and Kaufman (1982) at Allis Chalmers girassol
Fuls (1983) girasso
Caterpillar Tractor Co. (McCutchen, 1981) soja
Peterson et al. (1982) colza
Nag et al. (1995) semente nativa da Índia
Sapaun et al. (1996) palma
Ryan et al. (1984 diversas msturas
Hofman et al. (1981) and Peterson et al. (1981) problemas com testes de longa duração
McDonnell et al. (2000) colza semi refinado.
Conclusões
Testes de curta duração indicam que o óleo pode ser utilizado em mistura com diesel.
Testes mais longo mostraram que a durabilidade é questionável, com misturas acima de 20%. Os autores recomendam que mais estudos deverão ser realizados.
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO VEGETAL “in natura” COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR CICLO DIESEL
100% DE ÓLEO VEGETAL
Seddon (1942) diversos óleos em motor perkins durante a guerra
Bruwer et al. (1980) girassol
Tahir et al. (1982) girassol
Bacon et al. (1981) diversos óleos
Schoedder (1981) colza
Auld et al. (1982) colza
Bettis et al. (1982) girassol, cártamo e colza
Engler et al. (1983) girassol e algodão
Pryor et al. (1983) soja
Yarbrough et al. (1981) seis tipos de óleo de girassol
CONCLUSÕES
• Estudos mostraram que motores utilizando 100% de óleo vegetal podem operar, porém
por curto período de tempo
• Em estudos de longa duração, a utilização de 100% de óleo bruto causou falhas no motor
devido a contaminação do óleo lubrificante , engripamentos dos anéis e excessiva carbonização em órgãos do motor como: câmara, bicos, cabeça do pistão e válvulas.
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO VEGETAL “in natura” COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR CICLO DIESEL
APLICAÇÕES DE BIOCOMBUSTÍVEIS LÍQUIDO EM MOTORES
ESTACIONÁRIO
• D. Chiaramonti G. Tondi (2002)
•
Bioetanol Bio-crude-oil Óleo vegetal Biodiesel
Alta viscosidade,
Baixo poder calorífico, Nº de cetana baixo
Óleos vegetais podem ser utilizados em motores, de duas maneiras:
1. Adaptando o combustível (transesterificando o óleo vegetal em éster, i.e. biodiesel ) 2. Adaptando o motor (de modo a usar óleo puro ou misturas)
Propriedades típicas dos óleos vegetais que
dificultam sua utilização em motores
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO DE GIRASSOL COMO COMBUSTÍVEL EM TRATOR AGRÍCOLA
Apoio:
Órgão Executor:
INSTITUTO AGRONÔMICO/C.E.A.
Coordenador: José Valdemar Gonzalez MazieroEquipe Técnica: PqC Ila Maria Corrêa
PqC Maria Regina Húngaro
PqC Afonso Peche Filho
T. Apoio Olavo Freitas Caires
T. Apoio Leandro Spinassi
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO DE GIRASSOL COMO COMBUSTÍVEL EM TRATOR AGRÍCOLA
•
Comparar o desempenho de motor agrícola, em
laboratório dinamométrico, utilizando alternadamente:
Óleo Diesel;
Óleo Bruto de Girassol;
Biodiesel de Girassol
.
•
Analisar as emissões de gases utilizando B100
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO DE GIRASSOL COMO COMBUSTÍVEL EM TRATOR AGRÍCOLA
Metodologia
Motor 1 (MWM 229-3)
2 horas à potência máxima - Diesel
2 horas à potência máxima - Óleo bruto
200 horas – Dinamômetro (metodologia EMA) – Óleo bruto Motor 2 (MWM 229-3)
2 horas à potência máxima - Diesel 2 horas à potência máxima - B5 2 horas à potência máxima - B10 2 horas à potência máxima - B100
200 horas – Dinamômetro (metodologia EMA) – B100 Motor 3 (MWM 4.07TCA)
Desempenho – I.P.T.- Diesel x B100 ( NBR ISO 1585)
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO DE GIRASSOL COMO COMBUSTÍVEL EM TRATOR AGRÍCOLA
DIESEL x O.B.G x MISTURAS (2 horas na potência máxima)
46 47 48 49 50 51 52 53 COMBUSTÍVEIS POT Ê NCI A MOTOR 1 MOTOR 2 B5 - 2,0% B10 B20 - 2,9% B100 - 4,0% Diesel O.B.G -7,6% Diesel - 2,2%
EXEMPLOS DE ALGUMAS CARACTERÍSTICAS DE DIFERENTES TIPOS DE ÓLEO
2,0-4,3 4,2 35,0 36,8 36,8 285 Viscosid. A 37,8ºC 0,8497 0,8912 0,9235 0,9118 Nd 0,9578 Densidade a 25ºC 40 47-51 33 38-40 36-39 nd Número de Cetano 0 3 -6,6 31 13 10 Ponto de Névoa (°C) 10950 9552 9433 8946 9421 8913 P. Caloríf kcal/kg Diesel m.e.o.g girassol dendê soja mamona Tipo de Óleo Características
DIESEL x O.B.G x MISTURAS (2 horas na potência máxima)
11,8 12 12,2 12,4 12,6 12,8 13 Combustíveis C o ns um o H o rá ri o ( l/h) M o to r1 M o to r2 Diesel Diesel OBG - 6,6% B5 - 1,1% B10 - 0,6% B20 - 0,5% B100 + 1,5%
DIESEL x O.B.G x MISTURAS (2 horas na potência máxima)
200 205 210 215 220 225 230 235 Combustíveis C o ns um o e s p e c íf ic o ( g /c v .h) Motor1 Motor2 B5 + 0,93% B10 + 2,23% B50 + 3,60% B100 + 9,20% OGB + 9,20% DIESEL DIESEL
PERDA DE POTÊNCIA NO ENSAIO DE LONGA DURAÇÃO UTILIZANDO O.B.G.
40 42 44 46 48 50 52 P o tê n c ia ( cv) Diesel OBG 0 9 18 27 35 45 54 63 Horas de Ensaio - 7,6% - 1,1 % - 1,2% - 3,4% - 4,3% - 5,0% - 6,2% - 10,1
MANUTENÇÃO DA POTÊNCIA NO ENSAIO DE LONGA DURAÇÃO UTILIZANDO B100
49,5 50,5 51,5 52,5 0,0 12 24 36 48 60 72 84 96 Horas em Teste P o tê n cia (c v)
B 100
DIESEL
RESULTADO DA ANÁLISE DO ÓLEO LUBRIFICANTE DO MOTOR QUE OPEROU COM O.B.G.
53,6 0,10 Chumbo 0,10 1,9 Silício 9,3 0,10 Ferro 0,3 0,10 Cromo 4,0 2,2 Cobre 0,10 0,02 Alumínio 2,49 8,31 T. B. N. 5,20 0,05 Ind. Precipitação 9,0% -Diluição 0,10 0,27 Água (%) 976,8 85,70 Visc.cSt 40 3,1 -% de Fuligem 63 horas com OGB 50 horas de amaciamento com diesel itens
FORMAÇÃO DE CARVÃO NA CABEÇA DO PISTÃO PELA UTILIZAÇÃO DO O.B.G
DETERIORAÇÃO DO ÓLEO LUBRIFICANTE COM UTILIZAÇÃO DO O.B.G.
FORMAÇÃO DE CARVÃO NO BICO INJETOR COM A UTILIZAÇÃO DO O.B.G.
DETERIORAÇÃO DO ÓLEO LUBRIFICANTE COM UTILIZAÇÃO DO O.B.G.
DETERIORAÇÃO DO ÓLEO LUBRIFICANTE COM UTILIZAÇÃO DO O.B.G.
UTILIZAÇÃO DE BIODIESEL DE ÓLEO DE GIRASSOL (B100) COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR DIESEL TURBO ALIMENTADO
Motor MWM 407TCA 0 20 40 60 80 100 80 0 12 00 1600 2 000 2400 2800 320 0 3600 4000 Rotação do m otor, rpm P o tê nc ia c o rr igi da , k W Diesel EEOG
UTILIZAÇÃO DE BIODIESEL DE ÓLEO DE GIRASSOL (B100) COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR DIESEL TURBO ALIMENTADO
Motor MWM 407TCA 200 250 300 350 400 8 00 12 00 16 00 2 000 2 400 2800 3200 3600 4000 Rotação do motor, rpm C o n su m o esp ecí fi co , g /kW .h D iesel EE OG
EMISSÕES : DIESEL x EEOG 600 615 630 645 CO2 g/ k w .h 0 0,1 0,2 0,3 HC g/ kw .h 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 NOx g/ k w .h 0 0,15 0,3 0,45 0,6 0,75 0,9 CO g/ k w .h 0 0,1 0,2 0,3 MP g/ k w .h -4,8% Diesel EEOG Diesel EEOG - 31 % Diesel EEOG - 41 % Diesel EEOG 5,7 % Diesel EEOG - 32,2 %
CONCLUSÕES
