AS EMISSÕES RESIDUAIS DE MOTORES CICLO OTTO ADAPTADOS PARA USO DO BIOGÁS COMO COMBUSTÍVEL
Publicado em 20 de agosto de 2009 por Vinicius Löbler
Vinicius Löbler*
RESUMO
Este trabalho apresenta um estudo avaliativo das emissões residuais envolvendo motores de ciclo Otto alimentados com biogás. O objetivo do trabalho foi determinar os teores dos diversos gases produzidos pela combustão do biogás.Apesar da larga aplicação do biogás em motores estacionários, existem poucos dados referentes aos níveis de emissões residuais produzidos por esse biocombustível. A utilização do biogás em projeto de motores foi mencionado por métodos e comparações com outros tipos de combustíveis já utilizados, além de apresentar problemas característicos gerados por um ambiente poluído e contaminado pelas emissões até os dias atuais.Ainda se enfatizou as atividades desempenhadas para se alcançar os objetivos previamente definidos quanto a esta utilização do biogás e seus efeitos nas máquinas estudadas apresentando valores proporcionais quanto à composição do gás em teores de metano (CH4) e os valores encontrados de CO, CO2, O2, excesso de ar, eficiência da combustão e ainda a temperatura dos gases de escape. Os dados obtidos permitiram uma comparação com níveis normativos expostos para os programas de controle de emissões atuais e o balanço dos resultados em relação a variações de ponto de ignição do motor com diferentes proporções de mistura em cada caso. Este trabalho visou estabelecer uma base de dados que permitisse e aumentasse a confiabilidade acerca das emissões produzidas por motores á biogás, diagnosticando os componentes críticos quanto à adequação destas emissões residuais aos níveis aceitáveis em relação a parâmetros normativos de emissões como o Proconve e Promot, ainda apresentando boas condições de serviço e, contudo, bom desempenho e durabilidade aos motores.Os motores avaliados estão em conformidade com os níveis estabelecidos, isto em condições normais de funcionamento e, apenas em situações extremas experimentadas os níveis de emissões superaram aqueles limites estabelecidos.
Palavras-chave: biogás; emissões residuais; motores ciclo Otto.
* Estudante - Universidade Federal de Santa Maria
Acadêmico Curso Engenharia Mecânica
E-mail: [email protected]
- INTRODUÇÃO
A grande biodiversidade encontrada no território brasileiro deixa o país em situação privilegiada quando a buscas por alternativas de energia limpa e renovável, podendo usufruir tanto do meio vegetal como animal para a construção de fontes energéticas viáveis em harmonia com os cuidados ambientais.
Uma questão bastante estudada e questionada na atualidade são os biocombustíveis que diante do atual cenário brasileiro e mundial tem ganhado a cada vez maior destaque. A introdução do biodiesel na matriz energética brasileira está ocorrendo de forma gradual. Ainda podemos citar o biogás que apesar de não ser muito conhecido, apresenta-se como uma realidade em diversas regiões do país e do mundo.
A introdução de novas fontes energéticas, como o biogás e outros está possibilitando aos fabricantes o desenvolvimento de novas tecnologias para a introdução desses combustíveis de forma a aperfeiçoar o desempenho, diminuir o consumo e principalmente proporcionar um maior controle das emissões residuais.
Os motores a gás funcionam segundo os mesmos princípios dos motores diesel e Otto, bastando apenas algumas modificações no sistema de alimentação, ignição e também na taxa de compressão.No Brasil há empresas que produzem e comercializam grupos geradores para utilização do biogás, e sabe-se que algumas apesar de promoverem a alimentação do motor com gás, consideram o rendimento deste baseado nas curvas de torque e potência do motor com o combustível original, normalmente a gasolina.
A utilização do biogás como combustível para o acionamento de equipamentos estacionários, sem dúvida, é a maneira mais prática, simples e, muito provavelmente, mais econômica de se aproveitar esta forma de energia alternativa.
O biogás é um combustível gasoso com um conteúdo energético elevado semelhante ao gás natural. Este combustível pode ser utilizado para geração de energia elétrica, térmica ou mecânica em uma propriedade rural. Contribuindo desta forma para redução dos custos de produção.
No Brasil os biodigestores rurais vêm sendo utilizados para fins de saneamento rural, tendo como subprodutos o biogás e biofertilizante. Conforme dados disponibilizados pelo (IBGE, 2008), o Brasil é o quarto produtor mundial de suínos, contando com cerca de 55 milhões de cabeças, apresentando-se com grande potencial de resíduos que representa um dos melhores rendimentos para o aproveitamento do biogás disponível na forma de combustível gasoso, o qual pode ser utilizado num motor de combustão interna/gerador para geração de energia elétrica na propriedade rural que é de fundamental importância.
Assim, devido a pouca, ou quase inexistência de dados acerca das emissões dos motores a biogás o presente trabalho apresenta uma avaliação destas emissões diante da necessidade dos motores estudados receberem certificação para utilização em um grande projeto como o de crédito de carbono.