XXVII Congresso de Iniciação Científica da UNESP
III Fórum Internacional de Iniciação Científica da UNESP
Análise Energética e Ecológica de um Conjunto Motor
Gerador de Pequeno Porte Operando com Gasolina e Biogás
Ricardo Henrique Strabelli, José Luz Silveira, Lucas Fachini Vane, Regina Franciélle Silva Paulino,
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Laboratório de Otimização de Sistemas Energéticos (LOSE), Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá (FEG),
Instituto de Pesquisa em Bioenergia (IPBEN ), Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Introdução
O indicador de poluição é apresentado na equação (2).
Motores de combustão interna são utilizados no setor de
transporte e geração de eletricidade para converter energia térmica em
mecânica e elétrica. A grande maioria desses equipamentos utilizam
combustíveis fósseis para o seu funcionamento. Entretanto, devido ao a
crescente demanda por energia e ao esgotamento das reservas de
petróleo, é imprescindível uma maior participação dos combustíveis
renováveis nessa forma de geração.
Objetivos
(2)
Resultados e Discussão
Na Figura 1 são apresentas as eficiências energética e ecológica do
motor utilizando biogás e gasolina.
O objetivo desse trabalho é analisar as eficiências energética e
ecológica de um conjunto motor gerador operando com gasolina e
biogás
Material e Método
A análise é realizada em um conjunto motor/gerador modelo
B47-5000 da empresa Branco operando com gasolina e biogás. As
especificações técnicas são apresentadas na Tabela 1.
Tabela1. Especificação do motor (BIO SOLUÇÕES)
Modelo
B4T – 5000 Bio
Potencia
10 cv
Potencia Máxima
4 kW
Potencia Nominal
3,6 kW
Potência
2,5 L/h
A composição do biogás utilizado é: 69,46% CH4 , 25,01% CO2,
2,03% H2, 2,496% N2 e 1,008% H2S e da gasolina é de C8H18 De acordo
com suas composições foi calculado o PCI, resultando em 35,06MJ/kg
e 44,513MJ/kg, respectivamente. De acordo com o experimento de
Lemos (2013), a eficiência energética do motor gerador operando a
gasolina e biogás com cargas variando de 25% a 100% é apresentada
na Tabela 2.
Tabela 2. Eficiência Energética do motor gerador
Eficiência energética [%]
cargas
biogás
gasolina
25%
8,1
5,9
50%
12,4
9,5
75%
16,2
12,6
100%
17,4
14
Figura 1: Eficiência energética e ecológica
Conclusões
Após os estudos energéticos e ecológicos pode-se concluir que
quanto maior a carga utilizada no motor maior é a eficiência
energética. Com base nesta eficiência e nas emissões dos gases de
exaustão, o biogás apresentou melhor eficiência ecológica em relação a
gasolina, indicando ser uma boa alternativa de combustível renovável
para substituição dos fósseis.
O biogás mostra-se promissor como fonte de energia renovável e
deve ser melhor estudado para ser implementado em zonas rurais
para produção distribuída de energia em estabelecimentos rurais e/ou
zonas urbanas.
Bibliografia
A eficiência ecológica pode ser calculada através da equação (1).
(1)
BIO SOLUÇÕES. Manual de instruções Branco 4T. 23p
LEMOS M. V. D., “Uso eficiente de biogas de esgoto em motores
geradores. Trabalho de Graduação (Graduação em Engenharia
Mecânica) – Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro,
Rio de Janeiro, 2013.