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Diversos trabalhos avaliaram as emissões de biocombustíveis em motor diesel, sendo que a sua maioria utilizou biodiesel produzido de diversas fontes.

VALLINAYAGAM et al (2013) estudaram o óleo de pinho como um novo biocombustivel para uso em motor diesel. Mesmo com a viscosidade, ponto de ebulição, ponto de fulgor e poder calorífico mais baixos quando comparados ao do diesel fóssil concluiram que pode ser usado no motor diesel sem alteração do motor e sem a necessidade da transeterificação. A mistura de óleo de pinho nas proporções de 25%, 50% e 75% com óleo diesel foi testada em um motor diesel quatro tempo Kirloskar com injeção direta e arrefecido a água com uma potência nominal de 5,2 kW e uma velocidade nominal de 1500 rpm. Os valores obtidos foram comparados ao do diesel e mostraram que, em plena carga, o uso do óleo de pinho puro tem uma redução de 65% na emissão de CO (monóxido de carbono), 30% na emissão de HC (hidrocarbonetos) e 70% na emissão de fumaça. A eficiência térmica e a taxa de liberação de calor aumentaram de 5% a 27% respectivamente, porém o NOx (óxido

nitroso) teve um aumento de 25%.

OZENER et al. (2014) compararam a combustão e a característica de emissão do diesel e do biodiesel de soja e suas misturas (B10, B20, B50) utilizando um motor diesel Lombardini 3LD450 monocilíndrico, 4 tempo, aspirado e resfriado a ar, com uma potência máxima de 28kW@3000 rpm (DIN 6270) e um torque máximo de 28Nm@1800-2000rpm. Essa comparação com o diesel mostrou, conforme a figura 2a e 2b, que o biodiesel de soja provocou uma diminuição de 1 a 4% no torque e aumentou de 2 a 9% o consumo, devido ao seu menor poder calorífico e uma significativa redução nas emissões de CO (monóxido de carbono) e THC (hidrocarbonetos totais) não queimados. Conforme a figura 2c e 2d, as emissões de CO2 e NOx aumentaram levemente. A análise da combustão mostrou que o

biodiesel de soja adicionado ao diesel pode ser usado no motor diesel sem qualquer modificação, sendo um combustível ambientalmente amigável. Como possível solução para o aumento das emissões de NOx, novos injetores modificados podem ser considerados.

Figura 2. Valores de emissões para o diesel, biodiesel de soja e suas misturas (a) CO, (b) HC, (c) THC e (d) NOx. (OZENER et al. 2014).

SAKTHIVEL et al. (2014) avaliaram o biodiesel produzido a partir do óleo de peixe e as suas misturas com o óleo diesel nas proporções de 20%, 40%, 60% e 80%. As emissões foram obtidas em um motor diesel quatro tempo Kirloskar com injeção direta, resfriado a ar, com uma potência nominal de 4,4 kW e rotação nominal de 1500 rpm. Os resultados mostraram que a eficiência térmica do motor é proxima, sendo 21,36% para o B0 e 22,15% para o B20, porém revelaram uma queda com o aumento do teor de biodiesel de soja na mistura de 1,8%, 6,4%, 11,3%, e 12,4% para as misturas B40, B60, B80 e B100 respectivamente. As emissões de HC diminuíram com o aumento de biodiesel de soja na mistura, obtendo-se valores de redução de 9,8%, 19,7%, 21,6%, 23,4%, e 23,4% para as misturas de B20, B40, B60. B80 e para B100, respectivamente. As emissões de CO também mostraram uma queda em relação ao diesel puro 11%, 12,8%, 22,3%, 24,2%, e 33,27% para as misturas de B20, B40, B60, B80 e para B100, respectivamente. As emissões de CO2

apresentaram um aumento em relação ao diesel de 1,2%, devido à presença de oxigênio no biodiesel de soja. Os valores de emissões de NOx para este biodiesel de soja mostraram uma

queda de 1,1%, 2,13%, 3%, e 5,2% para as misturas de B40, B60, B80, e B100 respectivamente. Isso foi explicado devido à elevada viscosidade do biodiesel de soja, que resultou em uma baixa quantidade de ar na mistura e, com isso, abaixando o pico de temperatura da queima, o que gera menos NOx.

MILLO et al. (2014) estudaram o efeito do uso de 30% em volume do diesel renovável (farnesano) em diesel fóssil. Este estudo foi realizado em um veículo de passeio equipado com motor diesel Euro 5. O farnesano possui uma molécula longa com 15 átomos de carbono que é obtida a partir da fermentação de açúcares derivados de biomassa, que são fermentados para se obter primeiro o farneseno e em seguida, hidrogenado para se obter o farnesano. Este biocombustível possui propriedades físico-químicas semelhante às do diesel fóssil, com viscosidade cinemática e densidade próximas. O fato de o farnesano possuir maior valor de poder calorífico inferior (PCI) e de número de cetano em relação ao diesel significa que tem melhores propriedades de combustão A ausência de compostos aromáticos e de enxofre contribui para a diminuição da formação de fumaça e da emissão de materiais particulados (MP). O teste realizado mostrou uma diminuição média no torque de 2%, observada ao longo de quase toda a faixa de velocidade a plena carga, sem a modificação na calibração do motor. Devido ao valor do poder calorífico inferior ser maior em relação ao do diesel fóssil, ele permitiu anular o efeito da densidade mais baixa do biocombustível. Dessa forma, não foi observada nenhuma variação significativa no consumo específico em relação ao diesel fóssil, bem como as emissões de CO2 para as condições de operação em carga parcial. As emissões

específicas de CO e HC foram significativamente reduzidas em cargas baixas e médias, enquanto para cargas maiores não foram registradas alterações significativas. Esse comportamento foi justificado pela melhor qualidade de ignição do farnesano. Para as cargas médias e altas, o nível de fumaça teve uma notável redução. Neste trabalho, foi possível obter emissões de NOx compatíveis com as emissões obtidas com diesel fóssil, quando o motor foi

Capítulo 3

3. Fundamentação Teórica

Neste capítulo apresentaremos conceitos básicos, teorias e equações envolvidas que serão importantes para a perfeita compreensão e contextualização do tema.

3.1.

C

E

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