Uso alternativo de glicerina em mistura com gasolina ou etanol em motores de ciclo Otto

• Main Author: Ana Carolina de Souza
• Other Authors: Carmen Luisa Barbosa Guedes .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química. 2012
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000171416

O uso de biocombustíveis geralmente apresenta inúmeros benefícios, incluindo sustentabilidade, redução dos gases estufa, desenvolvimento regional, social e agrícola. Assim, o uso de biocombustíveis, como o biodiesel, é visto hoje como uma alternativa extremamente viável. O processo produtivo gera, em média, para cada tonelada (1000 kg) de biodiesel, 100 kg de glicerina. O grande receio é que o excesso de glicerina produzida, altamente poluidora, possa vir a ser descartada de maneira irresponsável no ambiente. O presente trabalho foi dividido em duas etapas distintas. A primeira compreende os testes físico-químicos com as misturas binárias gasolina/glicerina P.A., gasolina/glicerina loira, etanol/glicerina P.A. e etanol/glicerina loira, para verificar a possibilidade do uso destas em motores de ciclo Otto. Na etapa seguinte, foram analisados os resíduos recolhidos de motor (após 50 horas funcionando com AEHC/glicerina loira e funcionando apenas com AEHC e gasolina C). Todas as amostras de glicerina foram miscíveis em álcool combustível nas proporções de 1, 2 e 5 % v/v. Foi obtida uma mistura homogênea das misturas de 1% de glicerina com até 20% de AEAC em gasolina tipo A. O pH do AEHC ficou abaixo do mínimo recomendado pela ANP com a adição de glicerina loira, porém a adição de glicerina P.A. não modificou significativamente seu valor. As curvas de destilação da gasolina C e da mistura de gasolina C com glicerina foram semelhantes. As medidas de condutividade do AEHC e AEAC com glicerina loira e glicerina P.A. ficaram dentro da faixa dos valores permitidos pela ANP (350 μS.m-1). No ensaio de corrosividade ao cobre, a mistura de gasolina com glicerina apresentou características típicas da gasolina comercial. Nos ensaios onde foram introduzidas ligas metálicas de cobre, alumínio e latão em soluções de AEHC com 2% glicerina P.A. e AEHC com 2% glicerina loira ficou evidente a corrosão provocada pela glicerina loira após 23 dias. Os espectros de XPS mostram os componentes do resíduo retirado da câmara de combustão, do pistão e da cuba do carburador do motor de ciclo Otto. Cloro e o sódio estão presentes na glicerina obtida no processo de obtenção do biodiesel, devido à lavagem da mesma com ácido clorídrico. O sódio é proveniente do resíduo de catalisador do processo de transesterificação, o metilato de sódio. Na análise usando absorção atômica por chama, confirmou-se a presença de cobre no resíduo encontrado no motor de ciclo Otto que foi alimentado com AEHC e 5% de glicerina loira. A maior dificuldade encontrada na utilização da glicerina loira se deve aos contaminantes presentes. === The use of biofuels generally has numerous benefits, including sustainability, reduction of greenhouse gases, regional, social and agricultural developments. Thus, the use of biofuels such as biodiesel is seen as an extremely viable alternative. The production process generates on average, for every ton (1000 kg) of biodiesel, 100 kg of glycerin. The major problem is that great quantity of glycerin produced, highly polluting, might be irresponsibly discharged in the environment. This work was divided in two distinct stages. The first comprises the physicochemical tests with binary mixtures: gasoline / P.A. glycerin, gasoline/ blonde glycerin, ethanol / P.A. glycerin and ethanol / blonde glycerin, to verify the possibility of using these in Otto cycle engines. In the next step it was analyzed the collected deposit from engine (after running 50 hours with AEHC / blonde glycerin and working only with AEHC and gasoline C). All samples of glycerin were miscible in ethanol in the proportions of 1, 2 and 5% v / v. A homogeneous mixture was obtained, of mixtures of 1% glycerol with 20% of AEAC in gasoline A. The AEHC pH was below the minimum recommended by the ANP with the addition of blonde glycerin, but the addition of P.A. glycerin does not significantly modify its value. The curves of distillation of gasoline C and mixture of gasoline C with glycerin were similar. The conductivity measurements of the AEHC and AEAC with blonde glycerin and P.A. glycerin were within the range of values allowed by the ANP (350 μS.m-1). In copper corrosiveness test the mixture showed typical features of commercial gasoline. In the tests which were introduced metal alloys of copper, aluminum and brass in solutions containing AEHC with 2% P.A. glycerin and AEHC with 2% blonde glycerin was evident corrosion caused by the glycerin blonde after 23 days. The XPS spectra show the components of the deposit removed from the combustion chamber, the piston and the float chamber of carburetor of Otto cycle engine. Chlorine and sodium are present in the glycerin obtained in the biodiesel process, due to washing with hydrochloric acid. Sodium comes from the catalyst residue of transesterification process, sodium methylate. Analysis using flame atomic absorption confirmed the presence of copper in the residue found in the Otto cycle engine that was fed with AEHC and 5% blonde glycerin. The difficulty encountered in the use of blonde glycerin is due to its contaminants.