Modelagem e análise do ciclo de vida da produção e comercialização de diesel verde (HVO) e sua aplicação no modo dual-fuel com etanol em motores de ignição por compressão

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: ROQUE, Luís Filipe de Almeida
• Orientador(a): RODRIGUEZ, Christian Jeremi Coronado
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Dual-Fuel; HVO; Avaliação do ciclo de vida; Motores; Biocombustíveis
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3172

A utilização de fontes limpas e renováveis é uma prática que ganha cada vez mais espaço e visibilidade tratando-se do setor de geração de energia. Diariamente, recursos são despendidos em busca de novas tecnologias e novos combustíveis que se adequem às exigências de redução de emissão de poluentes, emissão de gás carbônico e uma política de desenvolvimento sustentável. Dentre as soluções encontradas, a utilização de biomassas como fontes de energia e tecnologias aprimoradas para a combustão, como a técnica Dual-Fuel, são opções que promovem a descarbonização e a redução de emissões de gases poluentes no geral. Neste contexto, no presente trabalho objetivou-se o estudo experimental do HVO como combustível renovável a ser aplicado em um motor de combustão interna monocilíndrico, de maneira pura ou em Dual-Fuel com o etanol hidratado, em uma bancada dinamométrica, onde foram avaliados parâmetros de desempenho e emissão de gases poluentes e também realizada a Avaliação do Ciclo de Vida do berço ao túmulo do HVO. A metodologia adotada consistiu no desenvolvimento de uma bancada de teste com instrumentação, métodos de análise dos dados e cálculo das incertezas de medição, incluindo planejamento de ensaios voltado para aplicação de moto-geradores, e análise dos parâmetros de interesse. Foram realizados testes utilizando o HVO puro em comparação ao Diesel convencional puro e testes utilizando a combustão dual de Diesel-Etanol e HVO-Etanol. Para a Avaliação do Ciclo de Vida, foi utilizado o software SimaPro 9 e o método de cálculo ReCiPe 2016 Midpoint (E). Os resultados obtidos com o HVO puro apresentaram reduções dos níveis específicos de emissões de NOx, HC, CO e material particulado (MP) de 30%, 75%, 81% e 55,3%, respectivamente. A redução ocorre por conta das propriedades físico-químicas do biocombustível, como a ausência de compostos aromáticos e maior número de cetano que o diesel comercial. A aplicação Dual-Fuel proporciona redução significativa das emissões de CO2, NOX e MP. A análise de ciclo de vida mostrou que o HVO puro produzido a partir do óleo de palma possui desempenho ambiental superior ao da soja, com redução do Potencial de Aquecimento Global em até 75%. Categorias de impacto como Acidificação Terrestre, Formação de Ozônio e Consumo de recursos não renováveis reduzem quando comparados ao diesel mineral. O impacto ambiental da operação Dual-Fuel apresenta diminuição dos níveis de Potencial de Aquecimento Global, Depleção de Recursos Fósseis e Formação de Ozônio.