USO DE ÓLEO BRUTO DE GIRASSOL EM MOTOR DIESEL

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1 USO DE ÓLEO BRUTO DE GIRASSOL EM MOTOR DIESEL José Valdemar Gonzalez Maziero; Ila Maria Corrêa Centro APTA de Engenharia e Automação A retomada de estudos sobre o uso de óleos vegetais como combustível, apoiada pelo governo federal através do Programa Brasileiro de Biocombustíveis, foi o principal incentivo para a inserção do Instituto Agronômico nessa área de conhecimento. Dispondo de técnicos especialistas em oleaginosas, em testes de tratores agrícolas e de bancada dinamométrica, o desenvolvimento de projetos só dependia de recursos financeiros, o que foi conseguido junto à FAPESP (Proc. 02/ ). A utilização de biocombustíveis é uma alternativa para reduzir a dependência de derivados de petróleo e a emissão de poluentes, abrindo novas oportunidades de negócios e de geração de emprego. O projeto, ora em desenvolvimento pelo Instituto Agronômico, no Laboratório de Ensaios de Tratores do Centro de Engenharia e Automação, compreende o estudo do: - uso do óleo bruto (cru ou puro)de girassol extraído a frio - concluído; - uso de biodiesel de girassol - a realizar. O objetivo é estudar o efeito de biocombustíveis originados de girassol no desempenho e no comportamento do motor de trator agrícola. Para este fim, as atividades incluem: - amaciamento do motor, levantamento da curva de desempenho com óleo diesel, levantamento da curva de desempenho com óleo bruto de girassol (OBG), levantamento da curva de desempenho com biodiesel de girassol (B100), funcionamento do motor durante 200 horas em bancada dinamométrica, análise do óleo lubrificante a cada 100 horas, análise de emissões e abertura do motor para verificações internas. Os testes estão sendo realizados em um trator Valmet 68, ano 83, equipado com motor MWM D229.3, injeção direta, novo. Antes de ser instalado no trator, o motor foi amaciado com óleo diesel durante 50 horas em bancada dinamométrica do Centro de Engenharia e Automação. Colocado no trator, o motor foi instrumentado com sensores para medição de temperatura e rotação. Para avaliação do desempenho do motor, foram levantadas curvas de potência e de consumo de combustível com óleo diesel e óleo bruto de girassol (extraído em mini-prensa e filtrado em filtro-prensa), através da tomada de potência.

2 2 PRIMEIROS RESULTADOS Os resultados obtidos na primeira fase deste trabalho, isto é, com o uso de óleo bruto de girassol na alimentação do motor (ver curvas de desempenho na figura 1), mostraram que houve: a) redução de 7,1 a 10,1 % na potência na TDP; b) aumento de 13,9 a 16,0 % no consumo específico de combustível na tomada de potência; c) escorrimento de óleo combustível na junta da tubulação de escape com menos de 10 h de funcionamento. A análise do óleo do cárter, que mostrava-se bastante espesso, apontou elevação acentuada da viscosidade, elevadíssima presença de produtos de oxidação e fuligem, queda acentuada de reservas alcalinas além de elevado teor de chumbo, indicando possível desgaste em casquilhos. O teste de 200 horas previsto para observação do comportamento do motor, teve de ser interrompido com menos de 60 horas, devido à elevada temperatura do óleo do cárter (em torno de 120 C) que indicava estar havendo algum problema. O motor foi retirado do trator e enviado para a fábrica analisar seu interior (aguarda-se o resultado dessa avaliação). As imagens figura 2) evidenciam, entretanto, as alterações causadas no óleo lubrificante e acúmulo de carvão no bico injetor. POSIÇÕES EQUIVOCADAS Até pouco tempo atrás, observava-se que o uso do óleo bruto de girassol estava sendo estimulado por extensionistas, em dias de campo e em feiras agrícolas, como uma alternativa para o pequeno agricultor abastecer seus tratores. Algumas notícias apregoavam que o óleo de girassol pode aumentar em até 20 % o rendimento do motor sem lhe causar nenhum problema. O alardeamento precipitado de informações dessa natureza, confundem o leitor e consagram resultados errôneos e/ou equivocados. Convém lembrar que o OBG; contém glicerina, material que lhe confere alta viscosidade, tem ponto de fulgor e densidade superiores em relação ao óleo diesel, o que já apontariam para um baixo desempenho do motor. Por ser mais viscoso o óleo vegetal não consegue ser adequadamente pulverizado pelos bicos injetores, não permitindo uma queima adequada do combustível, o que acabará formando depósitos nos bicos e cabeçotes, causando, além do baixo desempenho a redução da vida útil do motor. Outra confusão em algumas matérias sobre o assunto é a nomenclatura. Usa-se indistintamente biocombustível, biodiesel e óleos vegetais, como sinônimos. Cabe esclarecer que, na comunidade européia, onde a utilização de combustíveis alternativos já é possível,

3 3 entende-se como: a) biocombustível, o combustível líquido ou gasoso produzido a partir da biomassa; b) biomassa, a fração biodegradável de produtos e resíduos provenientes da agricultura, da silvicultura e das indústrias conexas, bem como a fração biodegradável dos resíduos industriais e urbanos. São considerados biocombustíveis, pelo menos, os produtos indicados a seguir: bioetanol, biodiesel, biogás, biometanol, bioéter metílico, bio-etbe, bio-mtbe, biocombustíveis sintéticos, biohidrogênio e óleo vegetal puro produzido a partir de plantas oleaginosas. A diretiva européia admite o óleo vegetal puro como combustível, se produzido por pressão, extração ou métodos equivalentes, em bruto ou refinado, mas quimicamente inalterado e quando sua utilização for compatível com o tipo de motor e respectivos requisitos relativos à emissões. 60 Potência na TDP, cv Rotação do motor, rpm Diesel Óleo bruto de girassol Cons. específico de comb, g/cv.h Rotação do motor, rpm Diesel Óleo bruto de girassol Figura 1 Desempenho na tomada de potência do trator Valmet 68 equipado com motor MWM D229.3

4 4 Figura 2 Acúmulo de borras no interior do motor e depósito de carvão no bico injetor, observadas com o uso de óleo bruto de girassol. CONSIDERAÇÕES FINAIS Diversos estudos foram feitos com óleos vegetais brutos (ex. canola, girassol, algodão, soja) na década de 80, como substitutivo do óleo diesel ou misturado a ele. É certo que em testes de curta duração o óleo vegetal puro consegue movimentar um motor diesel desenvolvendo potência em níveis até razoáveis. Os problemas acontecem ao longo do tempo de uso: a literatura registra principalmente a ocorrência de depósito de carvão nos pistões e bicos injetores, falhas no sistema de alimentação e contaminação do óleo lubrificante. Por esta razão o óleo vegetal passou a ser quimicamente modificado, constituindo-se no que se conhece como biodiesel. A despeito de países, como os Estados Unidos, Alemanha e França terem veículos usando o biodiesel como combustível, em misturas de até 20% (B20), a adoção dessa prática no

5 5 Brasil deve necessariamente passar por diversos testes e experiências de viabilidade. As principais questões ora em debate nos grupos de estudos onde participam governo, empresas do setor automotivo e instituições públicas dizem respeito às características físico-químicas do biodiesel (atendimento as normas EN 14214, ASTM D6751, ANP 255), nível da mistura a ser autorizada (tem a ver com a disponibilidade do produto e atendimento à especificação do óleo diesel comercial ANP 310), aproveitamento do subproduto gerado pelo biodiesel, possibilidade de pequenas alterações no motor (troca de anéis de borracha nitrílica por material mais resistente ao desgaste, como o viton, por exemplo), sistema de distribuição dos combustíveis, incentivo à produção de oleaginosas, entre outras. Em função disso, toda a informação que puder ser acrescentada às discussões contribuirá para que as decisões governamentais sejam adequadas à realidade brasileira. Juntamente com a decisão política de autorizar o uso do biodiesel, deverão existir incentivos à fabricação do produto, bem como garantias do fabricante do motor para a utilização desse combustível.