Emissões de motor agrícola utilizando misturas de óleo Diesel e etanol hidratado
DOI:
https://doi.org/10.5433/1679-0359.2019v40n1p7Palavras-chave:
Ciclo Diesel, Combustíveis alternativos, Emissão de CO2, Poluentes.Resumo
A crescente demanda mundial por energia, a diminuição das reservas de petróleo e os atuais problemas de poluição ambiental, instigam o estudo de fontes renováveis de energia para utilização nos motores de combustão interna, visando à diminuição da dependência do combustível fóssil e redução das emissões de gases poluentes. Este trabalho teve por objetivo avaliar as emissões de um motor ciclo Diesel de um trator agrícola utilizando óleo Diesel S500 (B5) e, em mistura com 3, 6, 9, 12 e 15% de etanol hidratado. As variáveis avaliadas foram as emissões de CO2 (ppm), NOx (ppm) e a opacidade (valor k) dos gases. Para a avaliação utilizou-se procedimento normalizado, com aplicação de oito modos de operação (M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7 e M8), por meio da frenagem com um dinamômetro elétrico, em laboratório. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 60 repetições e no esquema fatorial 6x8. Os maiores valores de opacidade e emissões de CO2 e NOx foram alcançados com 3% de etanol, enquanto que os menores valores foram obtidos quando o motor utilizou 12 e 15%. Com estes combustíveis, a redução da opacidade, CO2 e NOx, em relação ao óleo diesel, foi de 24,49 e 26,53%; 4,96 e 5,15% e 6,59 e 9,70%, respectivamente. Conclui-se que, a adição de 12 e 15% de etanol no óleo diesel reduz significativamente as emissões do motor.Métricas
Referências
AGEJAS, L. A. Biocombustibles: utilización de los aceites vegetales como energía renovable. Madrid: Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 1996. 203 p.
AHMED, I. Oxygenated diesel: emissions and performance characteristics of ethanol/Diesel blends in CI engines. Costa Mesa: SAE Technical Paper 2001-01-2475, 2001. 8 p.
AJAV, E. A.; SINGH, B.; BHATTACHARYA, T. K. Experimental study of some performance parameters of a constant speed stationary Diesel engine using ethanol-Diesel blends as fuel. Biomass Bioenergy, Manchester, v. 17, n. 4, p. 357-365, 1999.
AL-FARAYEDHI, A. A.; AL-DAWOOD, A. M.; GANDHIDASAN, P. Experimental investigation of SI engine performance using oxygenated fuel. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, New York, v. 126, n. 1, p. 178-191, 2004.
AL-HASSAN, M.; MUJAFET, H.; AL-SHANNAG, M. An experimental study on the solubility of a Diesel-ethanol and on the performance of a diesel engine fueled with diesel-biodiesel-ethanol-blends. Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering, Jordan, v. 6, n. 2, p. 147-153, 2012.
ARMAS, O.; GARCIA-CONTRERAS, R.; RAMOS, A. Pollutant emissions from engine starting with ethanol and butanol Diesel blends. Fuel Processing Technology, Groningen, v. 100, n. 1, p. 63-72, aug. 2012.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR ISO 8178-4: motores alternativos de combustão interna - medição da emissão de gases de exaustão. Parte 4: ciclos de ensaio em regime constante para diferentes aplicações de motor. Rio de Janeiro: Editora ABNT, 2012.
FERREIRA, D. F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 35, n. 6, p. 1039-1042, 2011.
GENG, P.; CAO, E.; TAN, Q.; WEI, L. Effects of alternative fuels on the combustion characteristics and emission products from diesel engines: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Amsterdam, v. 71, n. 1, p. 523-534, 2017.
GIAKOUMIS, E. G.; RAKOPOULOS, C. D.; DIMARATOS, A. M.; RAKOPOULOS, D. C. Exhaust emissions with ethanol or n-butanol Diesel fuel blends during transient operation: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Amsterdam, v. 17, n. 1, p. 170-190, 2013.
GUARIEIRO, L. L. N.; SOUZA, A. F.; TORRES, E. A.; ANDRADE, J. B. Emission profile of 18 carbonyl compounds, CO, CO2, and NOx emitted by a diesel engine fuelled with diesel and ternary blends containing diesel, ethanol and biodiesel or vegetable oils. Atmospheric Environment, Amsterdam, v. 43, n. 17, p. 2754-2761, 2009.
HANSEN, A. C.; ZHANG, Q.; LYNE, P. W. L. Ethanol-diesel fuel blends: a review. Bioresource Technology, Amsterdam, v. 96, n. 3, p. 277-285, 2005.
JANULEVICIUS, A.; JUOSTAS, A.; CIPLIEN, A. Estimation of carbon-oxide emissions of tractors during operation and correlation with the not-toexceed zone. Biosystems Engineering, Auburn, v. 147, n. 1, p. 117-129, 2016.
KASS, M.; THOMAS, J.; STOREY, J.; DOMINGO, N.; WADE, J.; KENRECK, G. Emissions from of 5.9 liter Diesel engine fueled with ethanol Diesel blends. Heidelberg: SAE Technical Paper 2001-01-2018, 2001. 9 p.
KIM, Y. S.; HAN, E. J.; SOHN, S. T. Demand forecasting for heavy-duty diesel engines considering emission regulations. Sustainability, Basel, v. 9, n. 2, p. 1-16, 2017.
LAPUERTA, M.; ARMAS, O.; HERREROS, J. M. Emissions from a Diesel-bioethanol blend in an automotive Diesel engine. Fuel, Amsterdam, v. 87, n. 1, p. 25-31, 2008.
LEVY, R. J. Carbon monoxide pollution and neurodevelopment: a public health concern. Neurotoxicology Teratology, Amsterdam, v. 49, n. 1, p. 31-40, 2015.
LI, D.; ZHEN, H.; XINGCAI, L.; WU-GAO, Z.; JIAN-HUANG, Y. Physico-chemical properties of ethanol-Diesel blend fuel and its effect on performance and emissions of Diesel engines. Renewable Energy, Londres, v. 30, n. 6, p. 967-976, 2005.
MANZETTI, S.; ANDERSEN, O. Biochemical and physiological effects from exhaust emissions: a review of the relevant literature. Pathophysiology, Amsterdam, v. 23, n. 4, p. 285-293, 2016.
MOFIJUR, M.; RASUL, M. G.; HYDE, J. Recent developments on internal combustion engine performance and emissions fuelled with biodiesel-diesel-ethanol blends. Procedia Engineering, Londres, v. 105, n. 1, p. 658-664, 2015.
REN, Y.; HUANG, Z. H.; JIANG, D. M.; LI, W.; LIU, B.; WANG, X. B. Effect of the addition of ethanol and cetane number improver on the combustion and emission characteristics of a compression ignition engine. Journal of Automobile Engineering, Londres, v. 222, n. 6, p. 1077-1087, 2008.
RESITOGLU, I. A.; KESKIN, A. Hydrogen applications in selective catalytic reduction of NOx emissions from diesel engines. International Journal of Hydrogen Energy, Londres, v. 42, n. 36, p. 1-6, 2017.
RODRÍGUEZ, J. C. Life cycle assessment of wood-based ethanol-diesel blends (E-Diesel). 2003. Master (International Master of Environmentally Sustainable Process Technology) - Chalmers University of Technology, Stenungsund.
SAYIN, C. Engine performance and exhaust gas emissions of methanol and ethanol-Diesel blends. Fuel, Amsterdam, v. 89, n. 11, p. 3410-3415, 2010.
SHADIDI, B.; YUSAF, T.; ALIZADEH, H. H. A.; GHOBADIAN, B. Experimental investigation of the tractor engine performance using diesohol. Applied Energy, Londres, v. 114, n. 1, p. 874-879, feb. 2014.
SONG, C.; ZHAO, Z.; LV, G.; SONG, J.; LIU, L.; ZHAO, R. Carbonyl compound emissions from a heavy-duty Diesel engine fueled with Diesel fuel and ethanol-Diesel blend. Chemosphere, Oxford, v. 79, n. 11, p. 1033-1039, 2010.
TADANO, Y. S.; BORILLO, G. C.; GODOI, A. F. L.; CICHON, A.; SILVA, T. O. B.; VALEBONA, F. B.; ERRERA, M. R.; PENTEADO NETO, R. A.; REMPEL, D.; MARTIN, L.; YAMAMOTO, C. I.; GODOI, R. H. M. Gaseous emissions from a heavy-duty engine equipped with SCR after treatment system and fuelled with Diesel and biodiesel: assessment of pollutant dispersion and health risk. Science of The Total Environment, Amsterdam, v. 500-501, n. 1, p. 64-71, 2014.
TSE, H.; LEUNG, C. W.; CHEUNG, C. S. Investigation on the combustion characteristics and particulate emissions from a diesel engine fueled with diesel-biodiesel-ethanol blends. Energy, Londres, v. 83, n. 1, p. 343-350, 2015.
USTA, N.; OZTURK, E.; CAN, O.; CONKUR, E. S.; NAS, S.; ÇON, A. H.; CAN, A. Ç.; TOPCU, M. Combustion of biodiesel fuel produced from hazelnut soap stock/waste sunflower oil mixture in a Diesel engine. Energy Conversion & Management, Nottingham, v. 46, n. 5, p. 741-755, 2005.
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