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A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 1. Físico-Química
ADIÇÃO DE ETANOL AO DIESEL: UMA ALTERNATIVA VIÁVEL E ESTRATÉGICA PARA O BRASIL
Evandro José da Silva 1, 3   (autor)   ejsilva@iqm.unicamp.br
Watson Loh 1   (orientador)   loh@iqm.unicamp.br
Rahoma Sadeg Mohamed 2   (co-orientador)   mohamed@feq.unicamp.br
1. Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
2. Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
3. Departamento de Química, Universidade Federal de Mato Grosso - UFMT
INTRODUÇÃO:
De acordo com documento gerado pela Conferência Regional de Energia Renováveis(Brasília 29 e 30 de outubro de 2003) os países latino-americanos e do Caribe procurarão, até o ano de 2010, que pelo menos 10% do total do consumo energético regional proceda de fontes renováveis. O desenvolvimento e uso de fontes alternativas de energia, já há um certo tempo, vem sendo incentivado no Brasil onde não se pode deixar de destacar o importante papel que desempenha na economia brasileira, o uso de etanol. Além de instrumento de geração de empregos, de aproveitamento econômico de insumos locais e do desenvolvimento regional descentralizado, as energias renováveis ampliam a base tecnológica e industrial do país. Atualmente no Brasil a estrutura do sistema de transportes coletivos e de cargas se baseia em veículos automotores que são movidos por derivados de combustíveis fósseis. 36% de toda a produção nacional de derivados de petróleo - que correspondem ao óleo diesel - são queimados para movimentar essa frota. Além de onerar a balança comercial o óleo diesel é apontado como o principal responsável pela poluição atmosférica dos centros urbanos. A adição de etanol, combustível derivado da biomassa, ao diesel pode ajudar não só a reduzir a dependência brasileira do mercado externo como também a reduzir a quantidade de poluentes lançados ao ar por escapamentos de caminhões e ônibus.
METODOLOGIA:
O entendimento do comportamento de fases das misturas diesel-etanol é de primordial importância para a formulação e uso dessas misturas como combustíveis em motores. Para o levantamento dos diagramas de fases dessas misturas (sem e com aditivos) a técnica empregada consiste na determinação visual do desaparecimento do primeiro sinal persistente de turvação da solução. As medidas das temperaturas nas mudanças de fases foram efetuadas, em um banho termostatizado onde se colocavam os tubos de ensaio com as amostras em estudo, à pressão atmosférica, sobre uma placa de aquecimento e com variação de aproximadamente 1oC/min. Um termopar conectado a um indicador digital registrava essas temperaturas. Agitadores magnéticos contidos no banho e na amostra garantiam homogeneidade às temperaturas. Para cada mistura a temperatura de turvação foi expressa como a média de, ao menos, quatro medidas efetuadas em três amostras independentes. O acompanhamento do teor de água do etanol utilizado nas misturas foram efetuados por titulação Karl Fisher usando-se um titulador Orion AF8. A formação ou não de micro-emulsões nos sistemas estudados foram verificados por espalhamento de luz em um aparelho Zetasizer 3000HSA da Malvern Instruments. Medidas calorimétricas foram usadas na verificação/comprovação das temperaturas de transição de fases(TTF). Os números de cetano das misturas foram medidos em um motor padronizado para esse tipo de teste.
RESULTADOS:
Investigamos o comportamento de fases das misturas etanol-diesel variando suas concentrações alcoólicas e verificamos comportamentos semelhantes para diversas amostras de óleos diesel. Os resultados obtidos mostram o mesmo comportamento qualitativo comparados com dados da literatura. Verificamos a presença de uma temperatura superior de solução(UCST) em todos os sistemas estudados. As misturas etanol-diesel apresentaram apreciável diminuição das TTF quando a elas adicionamos aditivos como: aminas, ácidos carboxílicos e ésteres.. Verificamos ainda que as menores TTF’s eram atingidas quando usamos não um só aditivo, mas uma combinação destes. Também influencia a miscibilidade da amostra o teor de água nela presente. Misturas a 10% de etanol, teor de água de apenas 0,075% é suficiente para provocar separação de fases à temperatura ambiente. Adicionamos água às amostras e verificamos que as TTF’s aumentam proporcionalmente ao teor de água presente na mistura. A adição de etanol ao diesel diminui o número de cetano(NC) da mistura. O NC mede a qualidade da ignição do óleo diesel. No Brasil o NC mínimo em um combustível para uso em motores diesel é de 40. Para ter os valores do NC das misturas restaurados ao exigido por lei acrescentamos a estas pequenas quantidades de aditivos apropriados(um nitrato orgânico). Os aditivos usados parecem funcionar a baixas temperaturas como emulsificantes pois detectamos a presença de micro-emulsões nos sistemas unifásicos aditivados.
CONCLUSÕES:
Tecnicamente a adição de etanol ao óleo diesel é possível e viável desde que sejam observadas algumas características, impróprias em um combustível automotivo, surgidas durante a formação da mistura. Separação de fases, diminuição do NC, baixa lubricidade, alta volatilidade, etc. são características contraproducentes para queima de um combustível em motores do ciclo diesel. Essas propriedades são pouco afetadas para uma mistura diesel-etanol com até 10% do álcool e nas temperaturas ambientais da maior parte do território brasileiro esse teor alcoólico não causa separação de fases da mistura. Em função dos elevados preços do petróleo, do constante déficit de diesel produzido no Brasil(o que obriga a importação desse derivado), da abundância e baixos preços do etanol, da atual grande motivação para o estudo e uso de combustíveis alternativos oriundos de fontes renováveis, a mistura etanol-diesel pode ser uma das soluções quanto à desoneração da balança de pagamentos, aos problemas de desabastecimento de diesel e dos problemas de poluição causados por tal combustível.
Instituição de fomento: FAPESP
Palavras-chave:  Miscibilidade; Aditivos; Combustíveis alternativos.

Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004