GÁS NATURAL UMA ALTERNATIVA ENERGÉTICA À REDUÇÃO DE POLUENTES VEICULARES

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1 GÁS NATURAL UMA ALTERNATIVA ENERGÉTICA À REDUÇÃO DE POLUENTES VEICULARES Jorge Luiz Fernandes de Oliveira Universidade Federal Fluminense/Universidade Federal do Rio de Janeiro ABSTRACT The aim of this article is analyzing the substitution of diesel oil for natural gas, used by urban buses in the city of Rio de Janeiro, RJ-Brazil as an energetic alternative in order to reduce and control urban atmospheric pollution. A case study in Copacabana district quantifies the transport generated pollutant reduction on Nossa Senhora de Copacabana Ave., which is one of the most important and polluted ones. I - Introdução A poluição atmosférica de origem automotiva, que é conseqüência direta da limitada capacidade assimilativa da atmosfera, da qualidade dos combustíveis, da tecnologia utilizada nos motores de combustão interna e do aumento da frota de veículos, principalmente para uso individual, vem sendo controlada graças às tecnologias de redução de emissões veiculares unitária e aos programas de controle ambiental adotados. A dependência da sociedade em combustíveis fósseis faz com que o setor de transportes seja responsável pelo elevado potencial de degradação do meio ambiente. Segundo Barat (1975), os impactos ambientais gerados pelo setor de transportes têm levado a comunidade científica e as autoridades a procurarem medidas alternativas que reduzam as emissões veiculares nas aéreas urbanas. 2 - Tecnologias de utilização de gás natural veicular O gás natural por apresentar coeficiente de emissão de carbono inferior ao óleo diesel e a gasolina, como mostra a tabela 1, emite menor quantidade de carbono por unidade de energia fornecida. Tabela 1 Coeficientes de emissão de carbono Combustível Coeficiente de Emissão (tc/tj) Diesel 20,2 Gasolina 18,9 Gás Natural 15,3 Fonte: IPCC, Esses coeficientes de emissão deixam claro a vantagem do gás natural em relação ao óleo diesel e a gasolina para a redução de gases de efeito estufa gerado pelos motores ciclo Otto e Diesel. Entretanto, no anseio pela sua viabilização prática muito técnico, economistas e sobretudo os políticos consideram suas vantagens ambientais apenas qualitativamente e admitem-nas, a priori, incondicionalmente, presentes. Chega-se até o exagero de superestimar estas vantagens às custas da omissão aos cuidados e à tecnologia necessária para à garantia do aproveitamento do excelente potencial anti-poluidor que o gás oferece aos motores veiculares (BRANCO & SZWARC, 1993).

2 Todavia, para o gás natural atender aos limites cada vez mais restritos de emissão de poluentes, é necessário a utilização de tecnologia adequada. Os kits 1 de conversão que possibilitam o uso de gás natural, juntamente com outros combustíveis sem modificações do motor, em determinadas situações, tornam os motores não convertidos mais poluentes, dependendo de uma série de fatores. Motores pesados desenvolvidos segundo o conceito de combustão de mistura pobre, para uso exclusivo de gás natural, apresentam níveis de emissão inferiores aos padrões americano e europeu como mostra a tabela 2. Tabela 2 Motores e limites de emissões em g/kwh Emissões Limites de emissão de motores Diesel M366LAG 1 L10-240G 2 EPA 98 2 EURO II 3 CO < 2,0 4,0 20,8 4,0 HC < 0,55 1,2 1,7 1,1 NOX < 3,5 2,7 5,4 7,0 MP 0 0,08 0,13 0,15-0,30 1 Motor desenvolvido pela Mercedes-Benz do Brasil 2 Motor desenvolvido pela Cummins do Brasil Fonte: Elaboração própria. Na tabela 3 pode-se observar que os fatores de emissão dos motores a gás natural, desenvolvidos segundo o conceito de mistura pobre, atendem os limites máximos adotados no Brasil 4. Tabela 3 Limites máximos de emissão, para veículos pesados em g/kwh, adotados no Brasil pelo Proconve 5. Poluentes Programa e Data Brasil 1995 EURO I 1992/3* EURO II 1995/6** CO 11,2 4,5 4,0 HC 2,8 1,1 1,1 NOX 14,4 8,0 7,0 Particulados - 0,36(1) 0,15-0,63(2) 0,30 (1) Motores com potência maior, 85 kw (2) Motores com potência menor que 85 kw. Fonte: CUMMINS BRASIL e Resoluções Conama. O programa Euro I foi implantado no Brasil a partir de 1994/1996 e o Euro II será implantado a partir de 1998/2000. Segundo (Abreu & Ferreira* apud Balassiano, 1991, p.108) uma das grandes vantagens do ônibus a gás natural é o nível de ruído, sensivelmente menor que o do ônibus a Diesel.! "#$ %& % ' % & ( & #") # * ) +##,#&) & * -./!

3 3 - Estudo de caso da poluição no bairro Copacabana Segundo Serra (1988), a cidade do Rio de Janeiro apresenta em média 144 dias favoráveis à concentração de poluentes, sendo os meses de junho e julho os mais favoráveis. Situado na zona sul da cidade do Rio de Janeiro, o bairro Copacabana, tipicamente residencial e comercial, apresenta níveis elevados de poluentes, sendo os veículos automotores responsáveis por mais de 90% da poluição medida. A avenida Nossa Senhora de Copacabana é uma via arterial secundária, medindo aproximadamente 3,4 km de extensão e quatro faixas de tráfego. Com fluxo intenso no sentido Zona Sul/Centro, ao longo de sua extensão, apresenta interseções semaforizadas com paradas de ônibus em todas as quadras com a velocidade média do fluxo oscilando entre 11,41 km/h e 17,16 km/h nos períodos da manhã e da tarde, respectivamente (CET-RIO, 1996). O tráfego de ônibus na avenida é intenso, passando pela via 988 ônibus, perfazendo um total de 5281 viagens no período de 24 horas. Essa quantidade de ônibus é muito elevada para um corredor, cujos pontos seletivos de parada são muito próximo uns dos outros, ocasionando muitas vezes o fechamento de algumas interseções e, conseqüentemente, elevação dos níveis de ruído e fumaça negra além de outros poluentes nocivos à saúde e ao patrimônio público e privado. As medições de CO, NO, NO 2, SO 2, MP, O 3, benzeno, tolueno e xileno realizadas pelo laboratório móvel de medição de poluição do ar pela Organização Não Governamental Greenpeace, nos meses de outubro e novembro de 1996, embora não permitam uma análise mais detalhada da formação de ozônio troposférico, uma vez que foram obtidos no sábado e domingo com condições de tempo instável, nos dá uma idéia da qualidade do ar respirado na via. De acordo com Martins (1996), a avenida tem capacidade física para receber aproximadamente 4 mil e 500 veículos por hora. Entretanto, com capacidade ambiental de 2 mil e 900 veículos por hora, considerando os fatores de emissão de monóxido de carbono (CO) da frota nacional de veículos, qualquer medida que reduza a poluição na via é justificável. Para quantificar a quantidade de poluentes emitidos pelas 5281 viagens realizadas pela frota que circula na avenida Nossa Senhora de Copacabana foram utilizadas as seguintes fórmulas: Emissao( X) = Frota de onibus * Extensao da via * FE (g/km) 0 ) * ')./ ) 12) 1345

4 FEg km = FE g kwh *Potencia Nominal Media Velocidade Media ( 2) FE SO = ( 2) ( ) PM SO *M *P PM S *100 * CE De acordo com os dados apresentados na tabela 4 a substituição do óleo diesel por gás natural reduziria consideravelmente os poluentes emitidos pelos ônibus que circulam na avenida Nossa Senhora de Copacabana e, conseqüentemente, a formação de oxidantes fotoquímicos ao nível do solo. Tabela 4 Poluentes emitidos pelo motor Diesel e pelo motor ciclo Otto a gás natural L10-240G. Poluentes Óleo Diesel - ton. Gás Natural - ton Redução - % CO 1,6 0,6 62,5 HC 0,4 0,18 55,3 NOX 1,0 0,4 59,5 SOX 0, MP 0, Fonte: Oliveira, Conclusão O gás natural veicular, embora considerado por alguns como combustível limpo, é poluente como todo combustível de origem fóssil. As conversões de motores ciclo Otto e Diesel, para utilização de gás natural veicular só têm apresentado vantagens econômicas para os proprietários de veículos, devido ao baixo preço do referido combustível em relação aos combustíveis convencionais. Para o meio ambiente essas conversões não são vantajosas, pois em certos casos, as emissões são superiores as dos motores não convertidos. Entretanto, o gás natural quando utilizado em motores ciclo Otto desenvolvidos segundo o conceito de mistura pobre, com tecnologia de última geração, é menos poluente, representando uma alternativa energética a redução dos poluentes emitidos pelos ônibus. O bairro Copacabana, fortemente dependente do transporte rodoviário, seria beneficiado tanto no aspecto da redução de poluentes veiculares, assim como, na redução do ruído produzido pelos ônibus urbanos, principalmente, a avenida Nossa Senhora de Copacabana com seu tráfego saturado. A substituição do diesel por gás natural é uma medida de baixo custo de redução da poluição quando comparada aos elevados custos da poluição do ar. 5 Referências Bibliográficas BALASSIANO, Ronaldo. Alternativas tecnológicas para o ônibus urbano: avaliação do ônibus a gás natural comprimido do tróleibus e seus

5 impactos ambientais atmosféricos. Rio de Janeiro, p. Dissertação (Mestrado em Planejamento Energético - COPPE) - Universidade Federal do Rio de Janeiro. BARAT, J. Urbanização transporte e energia: a necessidade de definição de uma matriz energética. In: São Paulo. Secretaria de Estado do Meio Ambiente. Meio ambiente e transporte urbano: texto organizado a partir das teses, depoimentos e debates...são Paulo, p.21~29. BEZERRA, M. C. L. O Planejamento de transportes urbanos como instrumento de controle da poluição do ar e sonora devido à circulação dos veículos automotores. Brasília: UNB; BORGES, Luiz Henrique, HOLLNAGEL, Carlos, MURARO, Wilson. Desenvolvimento do motor Mercedes-Benz, à gás natural, com tecnologia de mistura pobre. In: CONGRESSO E EXPOSIÇÃO INTERNACIONAIS DE TECNOLOGIA DA MOBILIDADE, 5, São Paulo, 7 a 9 de outubro de Anais... São Paulo: SAE Brasil, (SAE TECHNICAL PAPER SERIES, P). BRANCO, Gabriel Murgel, SZWARC, Alfred. Gás natural exige veículo evoluído. TECNOLOGIA AUTOMOTIVA, n.1, p.26-27, COMPANHIA DE ENGENHARIA DE TRÁFEGO. Diretoria Técnica. Gerência de Informações de Tráfego. Estudo comparativo de tempos de percurso nas áreas do Centro de Controle de Tráfego: eixo Zona Sul. Rio de Janeiro, FEEMA. Relatório de qualidade do ar na região metropolitana do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, MARTINS, Jorge. Transporte, uso do solo e auto-sustentabilidade: teoria e prática para previsão de impactos sobre a qualidade do ar. Rio de Janeiro, Tese (Doutorado em Engenharia de Transportes - COPPE) Universidade Federal do Rio de Janeiro OLIVEIRA, Jorge Luiz Fernandes de. Poluição atmosférica e o transporte rodoviário: perspectivas de uso do gás natural na frota de ônibus urbanos da cidade do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, p. Dissertação (Mestrado em Planejamento Energético - COPPE) - Universidade Federal do Rio de Janeiro. SERRA, Adalberto. Poluição atmosférica no Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Geografia, v. 50, n.1, p , jan/mar

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