A evolução dos motores a diesel no Brasil

Em 26 anos, caminhões se tornaram 50 vezes menos poluentes

Neste ano, entrou em vigor a sétima etapa do Proconve (Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores), legislação que obriga os caminhões a saírem, de fábrica, menos poluentes. O programa foi criado em 1986, e é baseado no modelo europeu de emissão, o Euro. As fases aplicadas a veículos comerciais são denominadas P e são graduadas por um número, de acordo com a sua evolução, portanto o atual momento da legislação é o P7, equivalente ao Euro 5.

Desde sua criação, o programa reduziu drasticamente o nível de emissão de poluentes soltados na atmosfera pelos motores a diesel. De acordo com um estudo realizado pela Iveco, um veículo Euro 0 – nome dado aos caminhões da fase 2 do Proconve– emitia um volume de material particulado (fumaça preta) 50 vezes maior do que é emitido, hoje, por um Euro 5. O levantamento revela ainda que a tecnologia foi responsável por uma diminuição de 88% nos níveis de monóxido de carbono e de 87% nos de óxido de nitrogênio.

Antes da atual fase, os caminhões brasileiros estavam adequados aos padrões Euro 3 (o País pulou a etapa Euro 4). Segundo Jeferson de Lima, gerente de engenharia de Performance e pós-tratamento da MWM, os avanços da fase anterior para o Euro 5 foram significativos. “Essa mudança foi muito importante na redução das emissões locais, principalmente, no que diz respeito ao óxido de nitrogênio, diminuímos de cinco gramas quilowatts/hora para dois, uma queda de uma vez e meia. No entanto, a principal diminuição foi em relação ao material particulado, a gente conseguiu reduzir em cinco vezes o volume emitido”, explica.

A evolução dos motores a diesel, para atender às exigências das diferentes fases do Proconve, até a etapa P5, foi conseguida com avanços tecnológicos como injeção de combustível sob alta pressão controlada eletronicamente, turbo compressores e intercoolers. No entanto, para se alcançar os níveis demandados na etapa P7 foi necessária a introdução de um sistemas de pós-tratamento. No Brasil, a opção escolhida para realiza-lo foi a SCR (Selective Catalytic Reduction, em português, Redução Catalítica Seletiva) que utiliza a solução Arla 32, aditivo a base de ureia.

“Outro fato que veio a contribuir para a queda da emissão de material particulado foi a utilização do diesel com um nível de enxofre menor, o famoso S50, que agora está sendo veiculado pela Petrobras, e que também traz uma redução entre 10 e 15% de material particulado”, relembra Lima sobre o combustível que possui 50 partes por milhão de enxofre, até então, a oferta com menor nível do componente tóxico era a com 500 partes por milhão.

A evolução com Euro 6

Enquanto o Brasil ainda inicia a fase Euro 5, a Europa já vive a expectativa da introdução do Euro 6, que entra em vigor em 2014. Com esta nova tecnologia, o motor passa a utilizar os dois sistemas de pós-tratamento disponíveis hoje, o SCR e o EGR (Exhaust Gas Recirculation, em português, Recirculação dos Gases de Escape). Além disso, os veículos serão equipados com contador de partículas e filtro de material particulado. A expectativa é que os novos propulsores diminuam a emissão de NOX, de dois para 0,4 gramas quilowatt hora, e a de material particulado pela metade, chegando 0,01 gramas quilowatt hora.

A perspectiva, de acordo com o gerente de engenharia da MWM, é que o padrão Euro 6 seja introduzido, por aqui, em 2016, embora ainda não haja discussão sobre o assunto. Na comparação dos avanços, ele avalia que a evolução do Euro 5 para o 6 é equivalente à que ocorreu do Euro 3 para o 5.

“Em termos de redução de material particulado, a queda é menor, porque a gente está falando de uma emissão cinco vezes menor do Euro 3 para o Euro 5, e duas vezes menor do Euro 5 para o Euro 6. Agora, a redução de NOX é bastante acentuada em ambos os casos, porque na primeira, a diminuição é de cinco gramas quilowatts/hora para dois, e a segunda é de dois para 0,4 gramas quilowatts/hora, que é uma retração muito grande, indo para quase zero de emissão e para se fazer isso, no motor, a tecnologia é bastante complexa, então eu colocaria as duas no mesmo patamar”, afirma o especialista.

O Euro 6 já apresenta ganhos significativos na diminuição de componentes tóxicos como o óxido de nitrogênio e de material particulado, tendo isso em vista, o próximo passo deve ser em direção à produção de veículos mais eficientes em termos de desempenho.

“Agora, o trabalho está sendo feito para aumentar a eficiência do motor e do veículo para reduzir as emissões, principalmente, de CO2, Metano e Óxido Nitroso. Eu vejo que a indústria automobilística está melhorando a eficiência do conjunto motriz, como um todo, levando em consideração os aspectos aerodinâmicos e a parte de redução de atrito. No motor em si, a ideia é melhora a aplicação de todos esses sistemas de pós-tratamentos que estão disponíveis. Outra medida é eletrificar uma parte do propulsor, começar a retirar atrito dele com a instalação de bombas de óleo e água elétricas para utilizar a potência gerada, por ele, somente na movimentação do caminhão. O que se fala ainda é a recuperação da energia de escape e temperatura”, destaca Lima.
Biodiesel, etanol e o diesel de cana

Um motor menos poluente passa também por combustíveis que não agridam tanto o meio ambiente e que sejam, preferencialmente, renováveis. A indústria automotiva tem testado algumas alternativas para a utilização em caminhões e ônibus, veículos que, por terem maior rodagem, precisam de combustíveis mais eficientes e baratos.
Atualmente, no Brasil, o diesel recebe a adição de 5% de biodiesel, a esta mistura foi dado o nome de B5. Porém já existem experimentos utilizando uma maior porcentagem do combustível renovável, em São Paulo, por exemplo, alguns ônibus rodam com a adição de 20% de biodiesel pelo programa Ecofrota, que pretende acabar com a dependência de combustíveis fósseis, do transporte público da cidade até 2018.

Outras misturas foram testadas, pela MWM, que chegou a utilizar uma formula com 100% de biodiesel. No entanto, as aplicações se demostraram mais viáveis para aplicações off-road. “A combinação acima do B20 seria mais para foco de máquinas agrícola. E neste segmento com a tecnologia, hoje, para veículos não emissionados, nós conseguimos rodar com B100 com resultados muito positivos. Como a parte agrícola, o uso é bastante intenso e você não tem problemas de estocagem, nós não vemos problemas para o uso acima de B20. Porém para aplicações veiculares, fizemos algumas avaliações com o índice de 20%, elas são possíveis de serem usadas, no entanto, alguns cuidados são importantes. O problema principal do biodiesel, ou qualquer mistura com ele, é o armazenamento, pois ele oxida. Então se você tem uma armazenagem correta, feita em um tanque de ácido inox, que não passe muito tempo parado, é possível a utilização dele. Porém se isso não é feito e o combustível fica muito tempo sem utilização há a formação de precipitados no sistema de injeção, que podem trazer complicações em sua utilização”, explica.

O programa Ecofrota também tem utilizado ônibus movidos a etanol, que reduzem em até 80% a emissão de gases do efeito estufa. Contudo, de acordo com o gerente de engenharia da MWM, esta alternativa esbarra em um problema: o custo. “Esse tipo de aplicação é realmente complicada, mesmo com uma substituição razoável, se formos colocar, hoje, o custo do etanol com o diesel, esta mistura não se paga. Esta adição precisa de um sistema completamente novo de gestão, para poder tocar o tanque, bicos novos, toda parte de controle, para poder operar um sistema de injeção a álcool, isso não seria viável para uma escala comercial. O foco deste sistema é nicho, seriam os produtores sucroalcooleiros, que estariam propensos a utilizar esta alternativa porque eles têm o etanol de graça”, avalia.

Se o etanol esbarra em um custo pouco atraente e o biodiesel em problemas de armazenamento, o diesel de cana-de-açúcar tem se demonstrado a alternativa mais atrativa em termos de combustível renovável. Esta opção tem um processo de produção similar a do etanol, a diferença está na utilização de bactérias geneticamente alteradas que produzem um óleo muito similar ao diesel.

“O diesel de cana precisa de incentivo para ser viável economicamente, mas tecnicamente ele é excelente. Ele é um hidrocarboneto puro gerado por uma bactéria geneticamente modificada, então ele traz um nível de enxofre muito baixo praticamente zero, porque você está gerando um hidrocarboneto do açúcar contido na cana e o número de cetano, que é a eficiência energética dele, é muito maior do que nós temos hoje. Nós temos número de 60, 70 de cetano enquanto o número que temos padronizado, hoje, no Euro 5, é de 52, índice que já é melhor que o do Euro 3. Os resultados mostraram que o diesel de cana, em um motor Euro 5 sem mudar nada, diminuiu em 3% a emissão de CO2”, finalizou Lima.

Fonte: Portal Webtranspo

 

 

 

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