ANÁLISE DAS VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ESCOLHA DE UM VEÍCULO MOVIDO A GNV NA CIDADE DE CURITIBA.

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1 ANÁLISE DAS VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ESCOLHA DE UM VEÍCULO MOVIDO A GNV NA CIDADE DE CURITIBA. S. Takahashi 1 ; L.F.S. Rossi 2 1 PPGEM/DAMEC Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR Av. Sete de Setembro, 3165 CEP: Curitiba PR Brasil 2- LACIT/DAMEC Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR Av. Sete de Setembro, 3165 CEP: Curitiba PR Brasil Telefone: (0-xx-41) Fax: (0-xx-41) RESUMO Este trabalho aborda a questão do uso do Gás Natural Veicular como fonte alternativa de combustível menos poluente. Nos grandes centros urbanos, os maiores responsáveis pela emissão de poluentes são os automóveis. Logo, encontrando um combustível menos poluente que a gasolina, pode-se diminuir significativamente a poluição atmosférica. Inicialmente, o Gás Natural se encaixa nessa condição, porém nem todas as grandes cidades dispõem de sistemas de distribuição desse combustível, em postos. Os resultados compilados por este estudo permitiram o desenvolvimento de uma análise qualitativa do emprego do Gás Natural Veicular, desde a questão econômica até a questão ambiental. PALAVRAS-CHAVE: Fontes de Energia; Combustível; Poluição Atmosférica; Automóvel; GNV ABSTRACT This paper approaches the question of the use of the natural gas as alternative and less pollutant fuel source to move automobiles. In the great urban centers, automobiles are the greater responsible for the emission of pollutants. Soon, finding a fuel less pollutant than the gasoline, one can reduce the atmospheric pollution significantly. The natural gas can adequate itself in this condition, however nor all the great cities make use of this fuel. The compiled results had allowed the development of an qualitative analysis of the use of the natural gas, since the economic question until the environmental question. KEY-WORDS: Energy fonts; Fuel; Atmospheric pollution; Automobile; natural gas.

2 1. INTRODUÇÃO 1.1. O cenário A partir da década de 60, com a instalação das grandes montadoras de veículos, houve um incentivo ao transporte rodoviário no Brasil, resultando num aumento do número de veículos em circulação e, desta forma acarretando na diminuição da qualidade do ar, devido às emissões de poluentes atmosféricos e nas emissões de ruídos. Verifica-se que nos grandes centros urbanos, o transporte é um dos principais fatores que contribui para a queda da qualidade do ar. Segundo dados do DETRAN/PR (2005), no Paraná, para se ter uma idéia, 26% do total de veículos do Estado, concentram-se em Curitiba-PR. A poluição atmosférica e o uso abusivo do petróleo são problemas que afetam vários países, e observa-se uma busca por tecnologias de produção de veículos que utilizem fontes alternativas de energia, tanto a nível nacional como mundial. Desta forma, com as sucessivas crises do petróleo, o aumento do valor do barril de petróleo no mercado, e a grande preocupação com o meio ambiente (no que se refere a amenizar a poluição atmosférica), as montadoras procuram realizar pesquisas e projetos de automóveis visando à utilização de motores menos poluentes ou até mesmo com combustíveis alternativos. O GNV é um exemplo de combustível alternativo menos poluente e mais barato, e que hoje pode ser adaptado a qualquer veículo movido a álcool, a gasolina ou a diesel Objetivos e Justificativa O objetivo geral deste trabalho foi fazer um levantamento de dados relacionados ao uso do GNV como fonte alternativa de combustível em relação à gasolina. Este combustível foi escolhido devido ao fato de sua frota ser bem maior do que dos outros combustíveis. Dos veículos totais de Curitiba e Região Metropolitana, são a gasolina (DETRAN-PR, 2005). O foco principal foi elaborar um estudo da influência de suas variáveis sobre os pontos de vista econômico e ambiental. A região onde foi realizada a pesquisa e a coleta dos dados foi a região de Curitiba-PR. Dada a existência de uma forte propaganda desenvolvida nos meios de comunicação por lojas e empresas que fazem a conversão de motores à gasolina para GNV envolvendo a questão econômica e ambiental, demonstrando suas vantagens, esperou-se neste trabalho, ter apresentado um estudos e dados técnicos sobre o assunto, e mostrando possíveis desvantagens, que possam ser de auxílio à sociedade, na hora de optar ou não pela conversão do motor a gasolina de seu veículo, para o GNV. 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Fontes de Energia Os recursos energéticos primários são classificados em fontes renováveis (energia solar, gás hidrogênio, biogás, energia das marés, biomassa, etc) e fontes nãorenováveis (combustíveis fósseis e derivados, gás natural não convencional, derivados sintéticos, combustíveis nucleares, etc). A gasolina e o GNV são considerados combustíveis fósseis, ou seja, são fontes não renováveis de energia. Segundo BRAGA et al. (2002), os combustíveis fósseis são depósitos naturais de petróleo, gás natural e carvão, que nada mais são que a própria energia solar armazenada na forma de energia química, em depósitos geológicos formados há milhões de anos a partir da decomposição de vegetais e animais

3 e submetidos a altas temperaturas e pressões na crosta terrestre. O gás natural é um combustível fóssil formado basicamente por uma mistura de hidrocarbonetos leves, encontrado em rochas porosas no subsolo, podendo estar associado ou não ao petróleo. Ou seja, é composto por gases inorgânicos e hidrocarbonetos saturados (predominando o metano, o etano e em menores quantidades o propano e o butano, dentre outros). No estado bruto, apresenta também baixos teores de contaminantes, como o nitrogênio, o dióxido de carbono, a água e compostos de enxofre (ANP, 2003). É obtido diretamente de um reservatório (Figura 1), contendo com predominância gás natural não dissolvido em óleo, tendo como base na sua composição o metano com pequena participação dos demais componentes. A produção do gás natural está sujeita às necessidades do consumo e ao número de poços (NEIVA (1997). FIGURA 1 Reservatório produtor de gás A gasolina é um combustível constituído basicamente por hidrocarbonetos (compostos orgânicos que contém átomos de carbono e hidrogênio) e, em menor quantidade, por substâncias cuja fórmula química contém átomos de enxofre, nitrogênio, metais, oxigênio etc. A maior parte da frota de veículos em circulação é movida a por meio desse combustível. O GNV é um combustível mais limpo que a gasolina. Em se tratando de níveis de emissões de poluentes o GNV pode reduzir em até 76% as emissões de monóxido de carbono (CO), 84% as emissões de óxidos de nitrogênio (NOx), e em 88% as emissões de hidrocarbonetos pesados, e pode eliminar praticamente as emissões de benzeno e as de formaldeídos cancerígenos (FIRJAN, 2004). Isso deve-se ao fato da combustão do GNV ser mais completa do que a da gasolina. Isso também se deve a suas propriedades físicas e químicas. 2.2 Poluição Atmosférica Segundo dados do IAP (2002), as emissões industriais, as chamadas fontes fixas, quando comparadas com as do tráfego, podem mostrar dois pontos essencialmente diferentes. Primeiro, o número de veículos é muito maior do que o número de indústrias. É sempre mais difícil controlar um grande número de pequenos poluidores do que controlar alguns grandes poluidores. Muitas indústrias estão localizadas fora dos perímetros urbanos e lançam suas emissões através de chaminés na atmosfera, a uma certa distância (altura) da população, enquanto os veículos liberam os poluentes geralmente nos centros urbanos, praticamente numa altura que possibilita a inalação direta pelos seres humanos. Logo, temos a convicção de que para melhorar a qualidade do ar nas cidades devemos nos concentrar com prioridade na redução das emissões veiculares. 3. METODOLOGIA A metodologia empregada neste trabalho foi baseada na coleta de dados e busca de informações em estabelecimentos que fazem inspeção veicular, na região metropolitana de Curitiba-PR, e em oficinas autorizadas a realizar a instalação do kit de conversão para o uso do GNV. Estas

4 empresas forneceram boletins técnicos referentes às emissões veiculares dos veículos apresentados neste trabalho. Para complementar a metodologia, foram consultados legislações referentes à emissões veiculares. Os resultados obtidos foram comparados com dados da literatura existente (Detran/PR, 2005), especificamente para a Região Metropolitana de Curitiba. 4. RESULTADOS 4.1 Questão Ambiental A Tabela 1 apresenta um resumo dos níveis de emissões de poluentes de veículos obtidos em oficinas de inspeção veicular (TECPAR e MG INSPEÇÕES). Os números destacados em negrito representam valores em que o veículo movido a GNV apresentou índice maior do que em relação à gasolina. Vale destacar que os níveis máximos de emissões permitidos pela legislação para a gasolina e o GNV são os mesmos. Assim uma breve descrição dos dados e índices da Tabela 1 (conforme CONAMA n o 07/93): Rotação (rpm): rotações por minuto do motor do veículo. Marcha Lenta: regime de trabalho em que a velocidade angular do motor especificada pelo fabricante deve ser mantida durante a operação do motor sem carga e com os controles do sistema de alimentação de combustível, acelerador e afogador, na posição de repouso. CO 2 : dióxido de carbono contido nos gases de escapamento Diluição: somatória das concentrações de monóxido de carbono e dióxido de carbono dos gases de escapamento, em porcentagem de volume. CO c : Valores de CO corrigidos conforme a expressão (Eq. 1), onde X = CO: Eq. 1 HC: combustível não queimado contido nos gases de escapamento, formado pelo total de substâncias orgânicas, incluindo frações de combustível e subprodutos resultantes da combustão presentes no gás de escapamento. Pode-se observar, da Tabela 1, que nem sempre um veículo utilizando GNV polui menos do que um veículo utilizando gasolina. Isso varia conforme o tipo do veículo, mas em praticamente todos os casos analisados estiveram dentro dos limites estabelecidos pela Resolução do CONAMA nº 07/93. No caso da VW Kombi 1997, para que sua conversão a GNV fosse homologada, o veículo teve de fazer um novo ajuste no motor para que pudesse atender aos limites estabelecidos pelo CONAMA nº 07/93. Gás de escapamento: substâncias emitidas para a atmosfera provenientes de qualquer abertura do sistema de escapamento. CO: monóxido de carbono contido nos gases de escapamento.

5 Tabela 1 Resumo dos níveis de emissões de poluentes em veículos convertidos Rotação (rpm) CO c (%) Diluição (%) HC (ppm) Veículo Combustível LIMITES ,0 6,0-18, VW Kombi Furgão a partir de 97 Gasolina GNV Marcha Lenta ,2 13, rpm ,2 13,6 105 Marcha Lenta ,2 7, rpm ,2 7,2 712 Ford Courier Gasolina GNV Marcha Lenta N.D. 0,01 11, rpm N.D. 0,10 11,8 139 Marcha Lenta N.D. 0,00 11, rpm N.D. 0,00 11,2 84 Mercedes-Benz C Renault Clio Gasolina GNV Gasolina GNV Marcha Lenta N.D. 0,01 10, rpm N.D. 0,00 10,5 112 Marcha Lenta N.D. 0,20 10, rpm N.D. 0,08 10,7 115 Marcha Lenta N.D. 0,00 15, rpm N.D. 0,01 14,5 58 Marcha Lenta N.D. 0,00 10, rpm N.D. 0,00 10,4 251 N.D. Não disponível

6 4.2 Questão Econômica Em decorrência da falta de recursos para fazer um teste completo de desempenho em um veículo adaptado com o GNV, utilizouse um exemplo publicado em uma revista do gênero automotivo (QUATRO RODAS, 2002), conforme a Tabela 2. Tabela 2 - Desempenho do VW Gol ESPECIFICAÇÕES GASOLINA GNV Potência (1) 85,1 cv 73 cv Torque (1) 12,7 mkgf 11,1 mkgf Consumo Urbano 7,9 km/l 10,7 km/m 3 Consumo Rodoviário 14,2 km/l 14,0 km/m 3 Consumo Médio 11,05 km/l 12,35 km/m 3 Aceleração km/h Aceleração m 13,2 s 19,2 s 34,7 s 39,3 s Velocidade Máxima 165 km/h 146 km/h Retomada km/h em 3ª marcha Retomada km/h em 5ª marcha Ruído em pontomorto Ruído em 4ª marcha a 80 km/h 7,8 s 10,9 s 27,1 s 41,9 s 46,2 db 47,4 db 62,7 db 62,6 db Ruído em 5ª marcha 69,7 db 69,4 db a 120 km/h (1) = Potência medida em dinamômetro de rolo durante o teste Obs: os valores são diferentes dos fornecidos pela fábrica mistura naturalmente mais pobre, o que proporciona baixo rendimento térmico. Observa-se, ainda, uma vantagem obtida que é o fato do veículo resultar mais econômico. Para avaliar o retorno do investimento da conversão para o sistema de GNV, tem-se a Equação 2, a seguir, (QUATRO RODAS, 2001): onde: C Q = Eq. 2 L G Q: Quilometragem a ser percorrida para pagar a conversão, em km; C: Valor da conversão, em R$; L: Custo do quilômetro rodado com gasolina (preço da gasolina, em R$/L dividido pelo consumo médio, em km/l), em R$/km; G: Custo do quilômetro rodado com GNV (preço do GNV, em R$/m 3 dividido pelo consumo médio, em km/m 3 ), em R$/km. Por exemplo: o último levantamento de preço do litro da gasolina, no Sul, em dezembro de 2005 era de R$ 2,60 (ANP, 2005) e o preço do metro cúbico, em janeiro de 2005, do GNV era de R$ 1,25 (ANP, 2005). Considerando-se o consumo médio do VW Gol (11,05 km/l para a gasolina e 12,35 km/m 3, para o GNV), o preço da conversão (R$ 3.300,00), a documentação no DETRAN (R$ 8,10 + R$ 53,31) e a inspeção veicular numa empresa credenciada pelo INMETRO (R$ 80,00), tem-se a Eq.3: Observando a Tabela 2, nota-se que o desempenho no geral é afetado. A potência e o torque apresentaram uma queda com o uso do GNV. Este, por ser um gás, tende a se homogeneizar melhor com o ar, gerando uma 3.441,41 Q = (2,60/11,05) (1,20/12,35) Q = km Eq. 3

7 Logo o valor do investimento só será amortizado após o veículo ter rodado km, que representa em um ano, 70 km diários. Pode-se constatar que é uma quilometragem comum para um taxista e um pouco alta pra um motorista comum. Vale lembrar que em alguns veículos adaptados para o GNV, obtém-se uma economia no consumo de combustível de até 30% em relação à gasolina. 5. CONCLUSÕES Comparando-se a Tabela 1 com a literatura existente, pode-se concluir que um veículo utilizando GNV nem sempre polui menos do que um veículo movido a gasolina. Os possíveis motivos podem ser: Tipo, fabricante e a geração do kit de conversão para o GNV usado (1ª, 2ª ou 3ª); Ano e fabricação do veículo. Um veículo antigo polui mais que um novo. Se os componentes mecânicos e eletrônicos do veículo encontram se ou não em perfeitas condições de uso. Por exemplo: um catalisador danificado ou com vida útil esgotada polui bem mais que um novo. Podem ser destacados alguns pontos favoráveis ao uso do GNV: Ser mais barato que a gasolina; Não estar sujeito a adulterações. Por outro lado, existem algumas desvantagens a serem apontadas relacionadas ao uso do GNV: O fato de ocorrer uma perda de potência e de torque no veículo; A ocupação de um espaço, relativamente grande (geralmente no porta malas), devido ao cilindro de gás; No Paraná até este momento, detectar-se uma alta concentração de postos de abastecimento de GNV (algo em torno de 19 postos) apenas na Região Metropolitana de Curitiba (GASNET, 2005); A existência da necessidade de revisões mecânicas extras no veículo. Ainda tem-se algumas características para as quais o uso do GNV torna-se relativo: Deve-se levar em conta o custo de amortização. Isto vai depender do quanto uma pessoa utiliza seu veículo; Emissões de poluentes. Como observa-se na Tabela 1, as emissões variam conforme o veículo. Outro fator importante que se deve ressaltar é que o gás natural, como a gasolina, é um combustível fóssil não renovável e dentro de algumas décadas deve se tornar escasso. BRAGA et al. (2002), cita que o gás natural tem reservas estimadas para 30 anos. Também não se pode esquecer que grande parte do gás natural, que abastece o mercado brasileiro, é proveniente da Bolívia, e seu preço e produção dependem do mercado financeiro e de políticas externas, que neste preciso momento têm estado estremecidas com relação ao nosso vizinho. A busca de novas tecnologias e novos combustíveis parece ser o próximo desafio das indústrias e do governo, para conter a poluição, evitar conflitos políticos nacionais e internacionais e para alcançar a autosuficiência na questão energética. Isto é muito importante ainda mais com o crescente aumento do preço do barril de petróleo e os conflitos causados por ele. Logo, o futuro do nosso planeta depende muito de nossas ações de hoje.

8 6. REFERÊNCIAS ANP - Agência Nacional do Petróleo. Relatório Mensal de Acompanhamento do Mercado Dezembro Gasolina. Brasília: MME, Disponível em: < olina.pdf>. Acesso em: 01 fevereiro ANP - Agência Nacional do Petróleo. Relatório Mensal de Acompanhamento do Mercado Janeiro GNV. Brasília: MME, Disponível em: < V.pdf>. Acesso em: 01 fevereiro ANP - Agência Nacional do Petróleo. Gás Natural. Brasília: MME, Disponível em: < Acesso em: 25 junho BRAGA, Benedito et al.; Introdução à Engenharia Ambiental. São Paulo: Prentice Hall, DETRAN/PR Departamento de Trânsito do Paraná. Estatísticas: Frota de Veículos no Estado do Paraná, segundo o tipo de combustível Curitiba: DETRAN - Coordenadoria de Veículos, Disponível em:< _2005.html>. Acesso em: 01 fevereiro de GASNET. GNV Postos de GNV Disponível em: < Acesso em: 01 fevereiro de MMA - Ministério do Meio Ambiente. RESOLUÇÃO Nº 7, DE 31 DE AGOSTO DE Brasília: MMA, Disponível em: < 3/res0793.html>. Acesso em: 26 julho NEIVA, Jucy. Conheça o Gás Natural. Rio de Janeiro: Editora Grifo, ª Edição. QUATRO RODAS, Revista. A Conta do Gás. São Paulo: Editora Abril, Novembro QUATRO RODAS, Revista. Comparativo: Gasolina x Álcool X GNV. Pág 78. São Paulo: Editora Abril, Outubro AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao apoio financeiro da Agência Nacional do Petróleo ANP e da Financiadora de Estudos e Projetos FINEP por meio do Programa de Recursos Humanos da ANP para o setor de Petróleo e Gás PRH-ANP (PRH 10 UTFPR). E também as empresas, TECPAR e MG INSPEÇÕES, que contribuíram diretamente com informações técnicas. FIRJAN Federação das Industrias do Estado do Rio de Janeiro. O Futuro do GNV no Brasil. Rio de Janeiro, Disponível em: < Acesso em: 01 fevereiro de IAP Instituto Ambiental do Paraná. Relatório da Qualidade do Ar na Região Metropolitana de Curitiba, Ano Curitiba: IAP, Disponível em: < 2.pdf >. Acesso em: 25 maio de 2004.

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