BIODIESEL DE GIRASSOL EM TRATOR AGRÍCOLA

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1 BIODIESEL DE GIRASSOL EM TRATOR AGRÍCOLA Felipe Thomaz da Camara, FCAV/UNESP, Afonso Lopes, FCAV/UNESP, Miguel Joaquim Dabdoub, USP, Carlos Eduardo Angeli Furlani, FCAV/UNESP, Rouverson Pereira da Silva, FCAV/UNESP, Rogério Zanotto Antônio Carlos Ferreira Batista, USP, RESUMO Considerando-se o petróleo recurso natural não-renovável, o Biodiesel apresenta-se como alternativa de biocombustível renovável e biodegradável, produzido a partir de óleo vegetal ou gordura animal, sendo a matéria-prima nova ou residual. A produção acontece a partir da reação de transesterificação com álcool anidro (etanol ou metanol) na presença de catalisador. O objetivo deste trabalho foi comparar o consumo de combustível de um trator agrícola funcionando de maneira alternada com biodiesel de girassol filtrado etílico e de girassol filtrado metílico. O experimento foi realizado em esquema fatorial, em blocos inteiramente casualizados, combinando-se sete proporções de mistura (B 0, B 5, B 15, B 25, B 50, B 75 e B 100 ) e dois tipos de biodiesel de girassol filtrado (etílico e metílico). Analisaram-se o consumo horário volumétrico (L h -1 ), consumo horário ponderal (kg h -1 ) e consumo específico (g kwh -1 ). Os resultados mostraram maior consumo específico para o tipo metílico, assim como houve aumento no consumo a medida que cresceu a quantidade Biodiesel. Palavras-Chave: consumo de combustível, biocombustível, ensaio de trator.

2 1 INTRODUÇÃO Biodiesel são ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos que podem ser utilizados como combustível em motores de ciclo diesel sem alterações mecânicas (FARIA et al., 2003). LOPES et al. (2005) compararam alternadamente o consumo de Biodiesel filtrado e destilado em trator agrícola, concluindo que não houve diferença no consumo específico. Avaliando Biodiesel etílico filtrado de óleo residual de soja em trator agrícola, LOPES et al. (2004) observaram que até a proporção de 50% não alterou o consumo; entretanto, para 100% de biodiesel, não se observaram anomalias no funcionamento, embora, o consumo tenha aumentado 11%. RABELO (2001) também observou aumento do consumo quando realizou pesquisas com biodiesel. O objetivo do presente trabalho foi comparar o consumo de combustível de um trator agrícola funcionando com biodiesel de girassol filtrado etílico e biodiesel de girassol filtrado metílico em sete proporções de mistura com o diesel. 2 - MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido na UNESP de Jaboticabal, SP, sendo o solo da área experimental classificado segundo (EMBRAPA, 1999) como Latossolo vermelho eutroférrico típico, textura argilosa, A moderado caulinítico vídreo, relevo suave ondulado. Cada parcela experimental ocupava área de 78,75 m 2 (25 x 3,15 m) e entre parcelas, no sentido longitudinal, foi reservado um espaço de 15 m destinado à realização de manobras, tráfego de máquinas e estabilização das determinações. Utilizou-se de trator VALTRA, modelo BM100, 4x2 TDA, com potência de 73,6 kw (100 cv) no motor, denominado de trator de tração, que se encontra instrumentado conforme descrito por LOPES et al. (2003). Com o intuito de oferecer resistência à barra de tração do trator de teste o mais uniforme, utilizou-se um segundo trator VALTRA, denominado de frenagem, sendo o mesmo modelo BH140, 4x2 TDA, com potência de 103 kw (140 cv) no motor. Neste ensaio, utilizaram-se dois tipos de biodiesel de girassol filtrado, o primeiro do tipo etílico e o segundo do tipo metílico. Tais produtos foram produzidos pelo LADETEL-USP, Campus de Ribeirão Preto-SP. Para a determinação do consumo horário ponderal e do específico (consumo em função da potência na barra), foi necessário determinar a densidade do combustível em função da temperatura e da proporção de Biodiesel, numa amplitude de 10 a 70 ºC, em intervalos de 5 ºC. O consumo horário volumétrico foi determinado com base no volume de combustível consumido no percurso. Os consumos foram calculados conforme equações 1, 2 e 3.

3 C *3,6 Chv = (1) t Chm = Chv * D (2) 1000 Chm CE = (3) PB Em que, Chv - consumo horário volumétrico (L h -1 ); C - volume consumido (ml), e t - tempo de percurso na parcela (s); Chm - consumo horário ponderal (kg h -1 ); D - densidade do combustível em função da temperatura e proporção; CE - consumo específico (g kwh -1 ), e PB - potência na barra de tração (kw). Para o cálculo da potência na barra, utilizou-se a força na barra de tração, obtida por meio de célula de carga, e a velocidade de deslocamento, obtida por meio de radar. O delineamento experimental foi em blocos inteiramente casualizados, em esquema fatorial 7x2, combinando-se sete proporções de mistura de biodiesel e diesel (B 0, B 5, B 15, B 25, B 50, B 75 e B 100 ), com dois tipos de biodiesel de girassol filtrado (etílico e metílico). Os dados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey, a 5% de probabilidade, para comparação de médias. 3 - RESULTADOS E DISCUSSÃO O consumo está apresentado na Tabela 1. TABELA 1. Síntese da análise de variância e do teste de médias para o consumo horário FATORES volumétrico, consumo horário ponderal e consumo específico. Consumo Volumétrico (L h -1 ) Consumo Ponderal (kg h -1 ) Consumo Específico (g kwh -1 ) BIODIESEL (B) Etílico 13,1 a 11,1 a 347 a Metílico 13,3 b 11,3 b 355 b MISTURA (M) B 0 12,5 a 10,6 a 328 a B 5 12,8 ab 10,8 a 337 ab B 15 12,9 ab 10,9 ab 339 ab B 25 13,2 bc 11,2 bc 349 bc B 50 13,5 c 11,5 cd 359 cd B 75 13,6 cd 11,7 d 366 de B ,0 d 12,1 e 379 e TESTE F B 8,3 ** 13,1 ** 8,4 ** M 31,9 ** 47,0 ** 25,2 ** BxM 0,5 NS 0,6 NS 0,8 NS C.V. % 1,7 1,7 2,5 - Médias seguidas de mesma letra minúscula não diferem entre si, pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. - NS: não significativo (P>0,05) - *: significativo (P<0,05) - **: significativo (P<0,01) - C.V.: coeficiente de variação

4 Pela Tabela 1, verifica-se que os consumos volumétrico, ponderal e específico foram maiores para o biodiesel metílico. Contudo, para o fator proporção, nota-se que, no caso do volumétrico, de B 0 até B 15 não houve diferença, porém B 25 que foi maior do que B 0, e semelhante a B 5, B 15, B 50 e B 75, sendo B 75 semelhante a B 100, e estes apresentando o maior consumo volumétrico. Para o consumo ponderal, verificou-se aumento no consumo a partir de B 25, com este diferindo de B 0 e B 5, e sendo semelhante a B 50, e este semelhante a B 75, B 100 diferiu de todas as demais misturas e teve o maior consumo ponderal. Em referência ao consumo específico, ocorreu semelhança de B 0 a B 15, sendo B 5 e B 15 semelhantes a B 25, e esta também semelhante a B 50, e B 50 semelhante a B 75, e B 75 semelhante a B 100 que teve o maior consumo específico. Tal comportamento concorda com os resultados de LOPES et al. (2004). O aumento de consumo nas maiores porcentagens de Biodiesel pode ser explicado em função de este apresentar menor poder calorífico em relação ao diesel. 4 - CONCLUSÕES Quando o trator funcionou com Biodiesel de girassol filtrado etílico teve menor consumo comparado ao metílico. O incremento de Biodiesel aumentou o consumo específico a partir de B 25 até B 100. AGRADECIMENTOS: A FAPESP, Valtra, Coopercitrus e FUNDUNESP pelo apoio ao projeto biodiesel. 5 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Centro Nacional de Pesquisas de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília, p. FARIA, W. L. S.; CARVALHO, L. M.; MONTEIRO JÚNIOR, N.; VIEIRA, E. C.; CONSTANTINO, A. M.; SILVA, C. M.; ARANDA, D. A. G. Esterificação de ácido graxo para produção de biodiesel. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CATÁLISE, 12., 2003, Angra dos Reis. Anais... Angra dos Reis: Sociedade Brasileira de Catálise, v. 2, p

5 LOPES, A.; FURLANI, C.E.A.; SILVA, R.P. Desenvolvimento de um protótipo para medição do consumo de combustível em tratores. Revista Brasileira de Agroinformática, Lavras, v.5, n.1, p.24-31, LOPES, A.; GROTTA, D.C.C.; FURLANI, C.E.A.; CAMARA, F.T.; HURTADO, G.R. Biodiesel etílico de óleo residual: consumo de combustível de um trator agrícola em função do percentual de mistura biodiesel e diesel de petróleo. In: CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA, 3., Belém. Anais... Belém: Associação Brasileira de Engenharia Mecânica, CD-Rom. LOPES, A.; REIS, G. N. dos; DABDOUB, M. J.; FURLANI, C. E. A.; SILVA, R. P. da; CAMARA, F. T.; BATISTA, A. C. F. Biodiesel filtrado x biodiesel destilado: uso em trator. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 34., 2005, Canoas. Anais... Jaboticabal: Associação Brasileira de Engenharia Agrícola, CD-ROM. RABELO, I.D. Estudo de desempenho de combustíveis convencionais associados a biodiesel obtido pela transesterificação de óleo usado em fritura f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia) Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná, Curitiba, 2001.