Consumo de combustível e emissões de poluentes em um motor Diesel convertido a etanol para geração térmica de energia elétrica

Resumo

Nos esforços globais para a minimização nas emissões de gases do efeito estufa e redução da pegada de carbono, combustíveis renováveis têm sido extensivamente utilizados em substituição aos combustíveis fósseis nos motores de combustão interna. Particularmente para geração de energia elétrica local, motores diesel são os mais utilizados devido à elevada eficiência térmica e a robustez, se comparado a motores de ignição por centelha. Entretanto, estes sistemas apresentam elevados níveis de emissões de óxido de nitrogênio (NOx) e material particulado, trazendo sérias consequências para o meio ambiente. Assim, esta pesquisa combina simulação computacional e resultados experimentais da conversão de um motor diesel para a operação com etanol, sendo sua utilização na geração de energia elétrica. Como este combustível renovável é largamente produzido no Brasil utilizando a cana-de-açúcar, acaba por possuir seu custo reduzido em especial próximo à produtores e refinarias. Dados experimentais foram utilizados na validação do modelo computacional unidimensional desenvolvido para a conversão, onde resultados foram analisados para a comparação de ambos combustíveis. Análises econômicas para diferentes condições de carga forneceram informações de custos operacionais em locais próximos às fontes de produção de etanol. Os resultados apontam as vantagens no uso do combustível renovável para a geração de energia elétrica, como o custo reduzido e a menor emissão de NOx ao longo de toda a gama de operação.