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Opções tecnológicas para o uso do etanol: emissões reguladas, GHG e
eficiência veicular
Segundo Seminário Internacional sobre o
Uso Eficiente do Etanol
Prof. Dr. Waldyr L. R. Gallo Departamento de Energia – FEM – UNICAMP
Rio de Janeiro, 18 de setembro de 2015
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Sumário
1. Biocombustíveis no setor de transportes
2. Emissões poluentes reguladas
3. Eficiência veicular
4. Redução de emissões de CO2
5. Diferentes opções para diferentes objetivos
6. Considerações finais
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Fonte: BEN 2014 - EPE
1. Biocombustíveis no setor de transportes
Alta dependência de derivados de petróleo Porém: Etanol + Biodiesel 17% Muito além De outros países
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• Monóxido de carbono (CO)
• Hidrocarbonetos não queimados (HC)
• Óxidos de Nitrogênio (NOx)
• Aldeídos (CHO)
• Emissões evaporativas (EVAP)
• Material particulado (MP)
4
2. Emissões poluentes reguladas
Vehicle exhaust
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Evolução das emissões reguladas no Brasil
PROCONVE – Veículos leves
Limites de emissões independem do cmobustível
2014
Etanol: não há mais vantagem
catalisador 3 vias
2. Emissões poluentes reguladas
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Brasil tem um Programa de Eficiência
Veicular dedicado a veículos leves
(PBEV)
A etiquetagem emprega como
parâmetro o uso de energia (MJ/km) em
um ensaio padrão.
Cada veículo é comparado com os
demais de sua categoria: sub-compacto,
compacto, médio, etc.
O Programa InovarAuto (2012)
aumentou o interesse pelo PBEV, ao
proporcionar possibilidade de redução e
impostos associada ao aumento da
eficiência veicular até 2017.
6
3. Eficiência veicular
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3. Eficiência veicular
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4. Redução de emissões de CO2
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Método do IBAMA : números não podem ser comparados com os de outros países diretamente (22%)
4. Redução de emissões de CO2
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Tendência das montadoras
Tendência mais efetiva: veículos menores, menor
potência
Método do IBAMA : números não podem ser comparados com os de outros países diretamente.
4. Redução de emissões de CO2
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5. Tecnologias para objetivos diferentes
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Motores Flex-fuel não exploram as vantagens do etanol em sua
totalidade:
Flex: solução de compromisso flexibilidade X otimização
Motores a etanol podem operar com CR maior
Etanol tem maior velocidade de queima
Etanol tem maior calor latente de vaporização
Teor de água no etanol hidratado pode ter efeito de resfriamento no
motor, aumentando a resistência à detonação
Tecnologias modernas podem ser incorporadas ao motor a etanol,
aumentando sua eficiência
Todavia, desde o lançamento dos motores flex, as montadoras
pararam os desenvolvimentos em motores dedicados a etanol.
5. Tecnologias para objetivos diferentes
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Novas tecnologias ainda não completamente testadas para
motores dedicados a etanol:
Injeção direta vaporização da água contida no etanol hidratado
pode reduzir tendência à detonação.
Injeção direta tardia pode permitir operação com carga estratificada,
com aumento de eficiência
Turboalimentação com EGR resfriado pode levar a valores elevados
de bmep – alta performance em motores de baixa cilindrada
Controle de carga com uso de comando de válvulas variável pode
aumentar a eficiência em cargas parciais
Uso massivo de sensores e eletrônica para obter melhor controle
Projeto: FAPESP/PSA (UNICAMP / USP / ITA / IMT)
5. Tecnologias para objetivos diferentes
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Exemplos de resultados obtidos com etanol anidro. Etanol
hidratado pode ter resultados ainda melhores.
5. Tecnologias para objetivos diferentes
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Flex com etanol
O custo para reduzir o CO2 o papel dos biocombustíveis
Se a questão é o CO2 veículos a etanol (de cana de açucar) são o
melhor caminho...
Melhor solução
5. Tecnologias para objetivos diferentes
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Produção de veículos leves
Flex Etanol Gasolina Fonte: ANFAVEA, 2014
5. Tecnologias para objetivos diferentes
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Produção de etanol anidro e hidratado no Brasil
Etanol Anidro
Etanol hidratado
Fonte: BEN 2014 - EPE
5. Tecnologias para objetivos diferentes
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5. Tecnologias para objetivos diferentes
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Transporte de pessoas nas cidades usa 10,7 milhões tep
Automóveis privados são responsáveis por 73% desse
consumo energético
5. Tecnologias para objetivos diferentes
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Mover em direção ao transporte público – de preferência, elétrico
5. Tecnologias para objetivos diferentes
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6. Observações finais
Diferentes objetivos diferentes rotas tecnológicas
Poluentes locais veículos elétricos (híbridos)
Eficiência Motores a etanol otimizados
CO2 motores flex-fuel operando com etanol é OK
Mobilidade mudanças de paradigma:
• Do transporte individual para público (elétrico)
• Do conceito de propriedade para o conceito de serviço de mobilidade
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6. Observações finais
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Contatos:
Prof. Dr. Waldyr Luiz Ribeiro Gallo
Dep. de Energia – FEM – UNICAMP
Telefone: (19) 3521.3267