A realização deste trabalho permitiu as seguintes conclusões:
Com as etapas de avaliação dos parâmetros de formulação é possível concluir que:
O processo de formulação de uma microemulsão de diesel mineral com glicerina depende da concentração da solução de glicerina, onde o valor de 15% foi a melhor condição encontrada.
A proporção entre tensoativos que favorece a dissolução da solução de glicerina em qualquer concentração é 1/2, ou seja, 1 parte do R4 e 2 partes do R6 .
A proporção entre tensoativos favorece a dissolução de água destilada (solução de glicerina 0%) foi de 2/1, ou seja, 2 partes do R4 e 1 parte do R6.
Com as etapas do planejamento experimental é possível concluir que: Foi obtido um modelo matemático com caráter significativo e preditivo; Todos os níveis adotados (Conc. tensoativo, Proporção entre tensoativos e
Conc. Glicerina na solução aquosa) se mostraram influentes no processo. As superfícies de resposta caminham em um sentido de otimização quando
aumenta-se a concentração e tensoativos e diminui-se a proporção de tensoativos e concentração de solução de glicerina.
Com as etapas do estudo reológico das formulações é possível concluir que: A viscosidade cinemática, no geral, apresentou pouca variação para as
formulações.
O modelo que melhor se ajusta aos valores experimentais dos combustíveis avaliados é de Herschell Buckley.
Com as etapas dos testes de corrosão ao cobre pode-se observar que:
As formulações obtidas no planejamento experimental estão dentro dos valores exigidos pela ANP.
Com as etapas do estudo tribológico das formulações é possível concluir que: A adição da solução de glicerina 15% promoveu um incremento na
propriedade lubrificante dos combustíveis onde o tempo para formação de 100% de filme lubrificante foi alcançado em um menor tempo, quando comparado com o diesel mineral.
A adição de glicerina 7,5% no diesel mineral apresenta um melhor perfil que a adição de glicerina 0%. Esses resultados também foram comprovados pela analise das escaras das esferas.
Com as etapas do estudo do ângulo de molhabilidade e tensão superficial é possível concluir que:
A molhabilidade, para as formulações estudadas não sofreram efeito significativo com a adição dos aditivos na formulação. Esse mesmo comportamento foi observado também para a tensão superficial.
Com as etapas dos testes de consumo específico é possível concluir que:
Quanto maior a potência dissipada pelo motor maior é a eficiência de queima dos combustíveis.
Para a mesma potência, a presença da solução de glicerina na formulação tende a aumentar o consumo específico do combustível.
A água por não participar do processo de combustão tão aumenta o consumo específico do combustível.
Com as etapas dos testes de estabilidade é possível concluir que:
As formulações desenvolvidas apresentaram estabilidade termodinâmica quando deixadas em repouso por longos períodos.
Referências Bibliográficas
ALVES, J. C. S. Medidas da emissão de poluentes e da eficiência na combustão assistida do glicerol residual de biodiesel. Dissertação de Mestrado, UFC. Fortaleza CE: 2010.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 14489 - Motor Diesel - Análise e determinação dos gases e do material particulado emitidos por motores do ciclo diesel - Ciclo de 13 pontos. Rio de Janeiro, 2000, 41p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 1585: veículos rodoviários: código de ensaio de motores: potência líquida efetiva. Rio de Janeiro, 1996. ABU-ZAID, M. Performance of single cylinder, direct injection diesel engine using water fuel emulsions. Energy Conversion and Management, v. 45, n. 5, p. 697-705, 2004.
ANP. Resolução nº 50, de 23 de dezembro de 2013. Disponível em: http://nxt.anp.gov.br/nxt/gateway.dll/leg/resolucoes_anp/2013/dezembro/ranp%2050%20- %202013.xml acessado em 01.07.2014.
ANP. Boletim mensal do biodiesel. Disponível em:
http://www.anp.gov.br/?pg=74914&m=biodiesel&t1=&t2=biodiesel&t3=&t4=&ar=0&ps=1 &1429912247503 acessado em 24.04.2015.
BAEHR, M.; WESTFECHTEL, A.; NOTTINGER, K.; MEINZ, A. Fuel compositions containing glycerol. U.S. Patent Application 11/871,445, 12 out. 2007.
BAIRD, C. Química ambiental. Porto Alegre: Bookman, 2002.
BARROS NETO, B.; SCARMINIO, I. S.; BRUNS, R. E. Como fazer experimentos: pesquisa e desenvolvimento na ciência e na indústria. 2. ed. Campinas: Editora da UNICAMP, 2002. BEATRIZ, A.; ARAÚJO, Y. J.K.; LIMA, D. P. Glicerol: um breve histórico e aplicação em sínteses estereosseletivas. Química Nova, v. 34, n. 2, p. 306-319, 2011.
BOHON, M. D.; METZGER, B. A.; LINAK, W. P.; KING, C. J.; ROBERTS, W. L. Glycerol combustion and emissions. Proceedings of the combustion institute, v. 33, n. 2, p. 2717- 2724, 2011.
BRASIL. LEI nº 11.097, de 13 de janeiro de 2005. Dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/Ccivil_03/_Ato2004- 2006/2005/Lei/L11097.htm acessado em 09.07.2014.
BRASIL. Medida provisória nº647, de 28 demaio de 2014. Dispõe sobre a adição obrigatória de biodiesel ao óleo diesel comercializado ao consumidor final, e dá outras providências. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/Ccivil_03/_Ato2011- 2014/2014/Mpv/mpv647.htm#art6 acessado em 09.07.2014.
CERRATE, S.; Yan, F.; Wang, Z.; Coto, C.; Sacakli, P.; Waldroup, P.W. Evaluation of glycerine from biodiesel production as a feed ingredient for broilers. International Journal
of Poultry Science, Faisalabad, v. 5, n.11, p. 1001-1007, 2006.
CETESB. Poluentes, óxidos. Disponível em: http://www.cetesb.sp.gov.br/solo/vegetacao/43- poluentes#oxido acessado em 16.07.2014.
DANTAS NETO, A. A.; FERNANDES, M. R.; BARROS NETO, E. L.; CASTRO DANTAS, T. N.; MOURA, M. C. P. Alternative fuels composed by blends of nonionic surfactant with diesel and water: engine performance and emissions. Brazilian Journal of
Chemical Engineering, v. 28, p. 521-531, 2011.
DE LA SALLES W, F., Sistemas microemulsionados para a solubilização de depósitos parafínicos. Dissertação (Mestrado), UFRN. Natal: DEQ/PPGEQ, 2000.
DELEPLANQUE, J.; DUBOIS, J. L.; DEVAUX, J. F.; UEDA, W. Production of acrolein and acrylic acid through dehydration and oxydehydration of glycerol with mixed oxide catalysts.
Catalysis Today, v. 157, p. 351-358, 2010.
DELFORT, B.; DURAND, I.; JAECKER, A.; LACOME, T.; MONTAGNE, X.; PAILLE, F. Diesel fuel compounds containing glycerol acetals. U.S. Patent n. 6,890,364, 10 maio 2005. DÍAZ-ÁLVAREZ, A. E.; CADIERNO, V. Glycerol: A promising green solvent and reducing agent for metal-catalyzed transfer hydrogenation reactions and nanoparticles formation.
Applied Sciences, v. 3, p. 55-69, 2013.
EATON, S.; HARAKAS, G. Glycerol containing fuel mixture for direct injection engines. U.S. Patent n. 8,679,202, 25 março. 2014.
EATON, S. J.; HARAKAS, G. N.; KIMBALL, R. W.; SMITH, J. A.; PILOT, K. A.; KUFLIK, M. T.; BULLARD, J. M. Formulation and Combustion of Glycerol–Diesel Fuel Emulsions. Energy & Fuels, v. 28, p. 3940-3947, 2014.
EPA, “Toxicological review of acrolein”, US Environmental Protection Agency, Washington, DC, CAS No. 107-02-8, EPA/635/R-03/003, 2003.
FAHD, M.; WENMING, Y.; LEE, P. S.; CHOU, S. K.; YAP, C. R. Experimental investigation of the performance and emission characteristics of direct injection diesel engine by water emulsion diesel under varying engine load condition. Applied Energy, v. 102, p. 1042-1049, 2013.
FERNANDES, M. R. Formulação de novos combustíveis base diesel: avaliação de desempenho e emissões. Tese (Doutorado em Engenharia Química), UFRN. Natal: DEQ/PPGEQ, 2011.
FERNANDO, S.; ADHIKARI, S.; KOTA, K.; BANDI, R. Glycerol based automotive fuels from future biorefineries. Fuel, v. 86, p. 2806-2809, 2007.
HINRICHS R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente, São Paulo, Ed. Thomson Learning, 3° edição, 2003, 571p.
HEYWOOD, J. B. Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-hill Science, Book Company, New York, pp. 930, 1988.
KEATING, E.L. Applied combustion. Nova York, M. Dekker, 1993.
IBALD-MULLI, A.; WICHMANN, H. E.; KREYLING, W.; PETERS, A. Epidemiological evidence on health effects of ultrafine particles. Journal of Aerosol Medicine, v. 15, p. 189- 201, 2002.
LAWRENCE, M.; JAYNE, R.; GARETH, D. Microemulsion-based media as novel drug delivery systems. Advanced drug delivery reviews, v. 45, p. 89-121, 2000.
LENG, L.; YUAN, X.; ZENG, G.; CHEN, X.; WANG, H.; LI, H.; LAI, C. Rhamnolipid based glycerol-in-diesel microemulsion fuel: Formation and characterization. Fuel, v. 147, p. 76-81, 2015.
LORA, E. E. S. ; VENTURINI, O. J. Biocombustíveis. 1ed. Rio de Janeiro. : Ed. Interciência. 2012.v. 1, p. 181-183.
MCNEIL, J.; DAY, P.; SIROVSKI, F. Glycerine from biodiesel: The perfect diesel fuel.
Process Safety and Environmental Protection, v. 90, p. 180-188, 2012.
METZGER, B., Glycerol combustion. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica), Universidade da Carolina do Norte. Raleigh, NC, USA, 2007.
Mota, C. J., Silva, C. X. D., & Gonçalves, V. L. Gliceroquímica: novos produtos e processos a partir da glicerina de produção de biodiesel. Química Nova, v. 32, n. 3, p. 639-648, 2009. Myers, D. Surfactant Science and Technology. Third Edition, Hoboken, New Jersey: JOHN WILEY & SONS, INC., 2006.
NEEFT, J. P. A.; MAKKEE, M.; MOULIJN, J. A. Diesel particulate emission control. Fuel Process. Technol. Vol. 47, 1996, pp. 1-69.
OLIVEIRA, A, G.; SCARPA, M, V.; CORREA, M, A.; CERA, L, F, R.; FORMARIZ, T, P. Microemulsões: estrutura e aplicações como sistema de liberação de fármacos. Química
Nova [online]. 2004, vol.27, n.1, pp. 131-138.
OPRESCU, E. E.; DRAGOMIR, R. E.; RADU, E.; RADU, A.; VELEA, S.; BOLOCAN, I.; ROSCA, P. Performance and emission characteristics of diesel engine powered with diesel– glycerol derivatives blends. Fuel Processing Technology, v. 126, p. 460-468, 2014.
PACHECO, M. R. P. S.; HELENE, M. E. M. Atmosfera, fluxos de carbono e fertilização por CO2. Estudos Avançados, v. 4, n. 9, p. 204-220, 1990.
PARENTE, E. J. S. BIODIESEL: Uma Aventura Tecnológica num País Engraçado, Fortaleza, Ceará: Tecbio. 2003.
PINHEIRO, P, C, C.; VALLE, R, M. Controle de Combustão: Otimização do excesso de ar. In: II Congresso de equipamentos e automação da indústria química e petroquímica. 1995. RAHMAT, N.; ABDULLAH, A. Z.; MOHAMED, A. R. Recent progress on innovative and potential technologies for glycerol transformation into fuel additives: a critical review.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 14, p. 987-1000, 2010.
ROSEN, Milton J. Surfactants and interfacial phenomena. Third Edition, Hoboken, New Jersey: JOHN WILEY & SONS, INC., 2004.
volatile organic emissions. Proceedings of the Combustion Institute, v. 34, p. 2749-2757, 2013.
TADROS, T. F. Applied Surfactants: Principles and Applications. Weinheim, Alemanha: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2005.
TAN, H. W.; AZIZ, A. A.; AROUA, M. K. Glycerol production and its applications as a raw material: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 27, p. 118-127, 2013. TAYLOR, C. F. Análise dos motores de combustão interna. Edgar Blucher Editora, 1988. TESFA, B.; MISHRA, R.; GU, F.; BALL, A. D. Water injection effects on the performance and emission characteristics of a CI engine operating with biodiesel. Renewable Energy, v. 37, p. 333-344, 2012.
WORLD HEALTH ORGANIZATION. Health aspects of air pollution with particulate matter, ozone and nitrogen dioxide, 2003. 98 p.
YU, C. M. Seqüestro florestal de carbono no Brasil: dimensões políticas, socioeconômicas e ecológicas. Annablume, 2004.
ZHAO, Y.; WANG, Y.; LI, D.; LEI, X.; LIU, S. Combustion and emission characteristics of a DME (dimethyl ether)-diesel dual fuel premixed charge compression ignition engine with EGR (exhaust gas recirculation). Energy, v. 72, p. 608–617, 2014.