A Utilização Do Gnv Frente Outros Combustíveis Automotivos Na Paraíba

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CINCIAS E TECNOLOGIA

UNIDADE ACADMICA DE ENGENHARIA MECNICA CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA DE

PETRLEO TRABALHO DE CONCLUSO CURSO

PERODO 2014.2

1 Aluna do Curso de Engenharia de Petrleo, Departamento de Engenharia Mecnica, UFCG, Campina Grande, PB, e-mail: [email protected] 2 Engenharia de Petrleo, Professora Doutora, Departamento de Engenharia Mecnica, UFCG, Campina Grande, PB, e-mail: [email protected]

A UTILIZAO DO GNV FRENTE OUTROS COMBUSTVEIS AUTOMOTIVOS NA PARABA

Yasmin Maria da Silva Menezes1, Adriana Almeida Cutrim2

Resumo. O custo da gasolina e do etanol como combustveis automotivos tem aumentado

significativamente. Devido a isso, a procura por novos combustveis mais econmicos tem se mostrado importante e o uso do gs natural veicular (GNV) tem se destacado. O GNV tem todas as propriedades fsicas e qumicas de que um veculo necessita para um bom desempenho, alm de que trata-se de um combustvel limpo que possui o menor preo de comercializao no mercado, quando comparado aos combustveis tradicionais. Este trabalho tem como objetivo mostrar o uso do GNV frente ao uso dos outros combustveis tradicionais em veculos leves na Paraba, identificando suas vantagens mecnicas, econmicas e ambientais. A metodologia empregada a fim de se alcanar os objetivos foi a pesquisa qualitativa de carter descritivo e levantamento de dados fornecidos pela PBGs a cerca da situao do GNV na Paraba. Por meio da pesquisa efetuada, foi possvel evidenciar os benefcios do GNV comprovando a reduo de custos com a utilizao desse combustvel, reduo de emisso de poluentes ao meio ambiente e ainda a demanda crescente do uso deste combustvel na Paraba.

Palavras-chave: GNV, combustvel, custo, Paraba Abstract. The cost of gasoline and ethanol as automotive fuels has increased significantly.

Because of this, the demand for new more economical fuels has been shown to be important and the use of natural gas vehicles (CNG) has excelled. The CNG has all the physical and chemical properties of a vehicle requires for a good performance, and that it is a clean fuel that has the lowest price of marketing, when compared to traditional fuels. This work aims to show the use of the CNG vs. use of other traditional fuels in light vehicles in Paraiba, identifying their mechanical, economic and environmental advantages. The methodology employed in order to achieve the goals was the qualitative research of descriptive character and survey data provided by PBGs about the situation of the CNG in Paraiba. Through the research carried out, it was possible to highlight the benefits of the CNG proving the cost reduction with the use of this fuel, reduction of emission of pollutants to the environment and the increasing demand of the use of this fuel in Paraiba.

Key Words: CNG, fuel, cost, Paraba 1. INTRODUO

Na dcada de 40, as descobertas de leo e gs no estado da Bahia deram incio histria

do gs natural (GN) no Brasil. Porm, foi na dcada de 80 que se teve um grande aumento na

produo do GN, com a explorao da Bacia de Campos (RJ), disponibilizando o gs para

consumo industrial e residencial na Regio Sudeste por meio de gasodutos (PIQUET et al.,

2009).

Ainda na dcada de 80, a falta de combustveis lquidos, principalmente na Europa, deu

origem aplicao do gs natural nos motores veiculares e em 1988 essa ideia chegou ao Brasil

com a elaborao do Plano Nacional de Gs para Uso no Transporte, o PLANGS. O objetivo

desse plano consistia em substituir o uso do leo diesel das frotas pesadas por gs natural, uma

vez que esse combustvel correspondia a aproximadamente 52% do consumo energtico do

pas, enquanto que o gs a apenas 1,8% desse total. No entanto, a pequena diferena entre os

preos desses combustveis e a escassez de postos de abastecimento inviabilizavam

I I I J or n a da d e Tr a b a l h o d e C o n c l u s o d e C ur s o d e E n g e n h ar i a de P e t r l e o U FC G /U AE M P er o d o 2 01 4 .2

economicamente a converso da frota nacional. A partir dessa medida, em 1992, o gs natural

iniciou seu desenvolvimento efetivo e foi viabilizado como combustvel alternativo, seja para o

etanol, para a gasolina ou mesmo para o diesel, como uma estratgia do governo federal de

aumentar a participao do GN na matriz energtica nacional de 2% para 12%

(CAVALCANTI, 2005).

A regulamentao do GNV se deu oficialmente no ano de 1996, sendo possvel converter

qualquer veculo onde o combustvel estivesse disponvel (Cavalcanti, 2005). Como esperado,

os donos dos veculos movidos gasolina e a etanol aderiram ao programa de GNV devido ao

diferencial de preos e relao custo/benefcio favorvel ao novo combustvel (NAPPO,

2009).

Dados da ANP (2003), afirmam que o Brasil chegou ao segundo lugar no mercado

mundial de GNV, chegando a converter 400 mil veculos. Ao final de 2012 o Brasil decaiu de

sua colocao com aproximadamente 1,73 milhes de veculos movidos a GNV, sendo

precedido pelo Ir (3,3 milhes), Paquisto (3,1 milhes) e Argentina (2,18 milhes). Neste

mesmo ano o GNV passou a participar de 9% do consumo de GN no pas, apresentando 1699

postos de abastecimento e com uma mdia nacional de venda de 93476 m3/ms/posto (Figura

01).

Figura 01 Crescimento no nmero de postos de abastecimento de GNV nos anos de 2006

e 2012.

.

Fonte: Adaptado de Almeida (2014).

Ao longo dos anos, a demanda de GNV se tornou decisiva para a ampliao da malha de

distribuio e otimizao da logstica do GN nas regies do Brasil, especialmente na regio

Nordeste, onde essa ampliao foi intensiva na regio litornea, dando o ponta-p inicial para a

criao do gasoduto que liga Cabo (PE) a Guamar (RN), possibilitando a distribuio de GN

nos estados do Rio Grande do Norte, Paraba e Pernambuco (PRAA, 2003).

At 1997, a Petrobras manteve o monoplio na produo e no transporte de gs natural,

cabendo s distribuidoras estaduais a distribuio e venda de gs aos consumidores

residenciais e industriais. Aps essa data, com a nova Lei 9.478/97, instituies privadas

puderam atuar na cadeia do petrleo e do gs natural, dentre elas, a Companhia Paraibana de

Gs (PBGS), responsvel pelo transporte e distribuio de gs natural na Paraba, cuja

composio acionria tem o Governo do Estado da Paraba, a Gs Participaes Ltda.

(GASPART) e a Petrobras Distribuidora S. A (SOUSA, 2009).

A tendncia atual que o mercado de gs natural assuma uma participao crescente no

Brasil e no mundo, seja por apresentar um diferencial de preos mais atraente, o que

proporciona uma relao custo/benefcio favorvel para o combustvel veicular, seja pela

questo ambiental, por se tratar de um combustvel limpo.


O objetivo geral deste trabalho mostrar o uso do gs natural veicular (GNV) frente ao

uso dos outros combustveis tradicionais, como gasolina e etanol, em veculos leves, na

Paraba, apresentando dados quantitativos que considerem a viabilidade econmica, o

desempenho e os benefcios ambientais para, assim, estabelecer suas vantagens e desvantagens.

2. GS NATURAL VEICULAR

Na natureza, o gs natural aparece associado ao petrleo, onde forma uma cmara de

presso acima da superfcie de lquido, ajudando a elevao do petrleo at a superfcie. Nestas

condies, o gs sai juntamente com o leo. Ento, passa por um separador e, ou conduzido

para o consumo, ou reinjetado para auxiliar a extrao do petrleo. Pode, tambm, ocorrer em

jazidas sem a presena do petrleo, sendo denominado de no associado (PITANGA, 1992).

Os hidrocarbonetos presentes em uma jazida determinam se haver ou no petrleo junto

ao gs natural. A forma fsica do hidrocarboneto depende do nmero de tomos de carbono

presentes na estrutura molecular: at quatro tomos em cada molcula, este se apresenta na

forma gasosa, constituindo o gs natural, que uma mistura de metano, etano, propano e

butano, entre cinco e vinte tomos de carbono por molcula, o hidrocarboneto se apresenta na

forma lquida, constituindo o petrleo bruto, acima deste valor, o estado slido, formando os

diversos tipos de carvo (LOURENO, 2003).

Os principais usos do gs natural, segundo a Gs Point (2014), so mostrados na Figura

02: matria-prima petroqumica; redutor siderrgico; combustvel industrial; no setor

comercial; no setor residencial; no setor eltrico; e, por fim, no setor automotivo como

combustvel veicular (GNV).

Figura 02: Principais usos do Gs Natural.

Fonte: Elaborao prpria com dados da Gs Point (2014).


Segundo a ANP (2003), em meados da dcada de 90 o uso do gs natural como

combustvel foi liberado pelo Governo, aps a indicao clara de que este produto poderia ser

fornecido aos veculos de passeio em geral e ento, a partir da, toda a cadeia do gs natural

vem apostando na expanso do mercado de GNV.

De acordo com Brando Filho (2005), o desenvolvimento de um mercado como o GNV

deve ser definido dentro do cenrio competitivo de combustveis disponveis em uma

determinada regio, sabendo que os outros combustveis existentes e mais utilizados para o

abastecimento de veculos leves so a gasolina e o etanol. Em conjunto com o etanol, a

utilizao do GNV pode atuar na diminuio do consumo de gasolina em regies de alto ndice

de poluio e com custos elevados de distribuio, como o caso de alguns estados da regio

Nordeste do Brasil.

Segundo a Associao Brasileira das Empresas Distribuidoras de Gs Canalizado

(ABEGS), no Brasil, houve um aumento de 18,4% de converses do ano de 2013 para 2014.

Acredita-se que o aumento do preo dos combustveis tradicionais, principalmente a gasolina,

vem contribuindo para o crescente nmero de converses. 2.1. Converso para GNV

Os veculos movidos a GNV podem ser ditos veculos dedicados, quando funcionam

exclusivamente com o GNV, veculos bicombustveis, quando funcionam com o GNV e com

outro combustvel, como gasolina ou etanol, sendo estes os tipos mais comuns, ou Tri Fuel,

quando o veculo se alimenta dos trs combustveis. Atualmente, no Brasil, os veculos

dedicados ainda no so fabricados, porm, em algumas regies possvel que se importe. Os

veculos bicombustveis podem ser fabricados desta forma ou podem ser adaptados em

oficinas credenciadas, onde passam por um processo de converso e passam a poder contar

com a opo de utilizar o GNV como combustvel (BRANDO FILHO, 2005).

A converso do veculo no altera a utilizao do combustvel original. Na oficina, o

veculo deve passar por uma avaliao tcnica completa que verifica e comprova a viabilidade

da instalao do kit gs e o seu funcionamento com gs natural. Nesta avaliao, o mecnico-

tcnico verifica se necessria a substituio de alguns itens, ilustrados na Figura 03, como, o

sistema de ignio; a sonda lambda, que gerencia as informaes para os ajustes de mistura; o

atuador de marcha lenta, responsvel por manter o regime de marcha lenta sempre no mesmo

valor, independente do combustvel; filtro de ar, o qual garante a estabilidade da primeira

regulagem do equipamento; a taxa de compresso, a qual deve atender um patamar mnimo

sob pena de impedimento da converso; entre outros (SANTOS, 2002).

Aps a instalao do kit gs, necessrio abastecer o sistema com presso normal de

trabalho, de 200 a 220 kgf/cm2, onde os riscos de vazamentos so verificados para

posteriormente o sistema de diagnstico eletrnico computadorizado fazer ajustes dos nveis

de mistura, sendo possvel conseguir uma situao real de uso que no v prejudicar o motor

em longo prazo. Na converso, necessrio que um conjunto de equipamentos seja instalado

no motor (GS POINT, 2014):

Cilindros: trata-se de um conjunto de reservatrios que acondicionam o gs;

Rede de tubos de alta e baixa presso;

Dispositivo regulador de presso;

Vlvula de abastecimento;

Dispositivo de troca de combustvel;

Indicadores de condio do sistema.


Figura 03 Itens que podem ser substitudos na converso para GNV.

Fonte: Elaborao prpria com imagens do Gs Point, 2014.

O motor movido GNV funciona com o deslocamento do gs do cilindro para o redutor

de presso, onde a mesma ser adequada para o funcionamento do motor, atravs de um tubo

de ao de alta presso. Para chegar ao motor, o gs passa pelo motor de passo, que regula a

mistura oxignio/combustvel atravs do gerenciador eletrnico. Posteriormente, o gs vai

para o misturador, que aspira o GNV e o insere no motor, onde ser queimado e os gases

provenientes da queima so liberados pelo escapamento. No escapamento est localizada uma

sonda lambda, que faz a medio dos gases emitidos pela descarga e verifica se a queima est

correta, pois do contrrio, a sonda envia a informao ao gerenciados que corrige a mistura

atravs do motor de passo (FULL GS, 2014).

A maior desvantagem na converso do veculo a perda de espao no porta-malas em

decorrncia da instalao do cilindro de gs, o qual o reservatrio do combustvel. O cilindro

mais comum tem capacidade para armazenar 15 m3. Para carros pequenos existe a opo de

utilizar cilindros de 7,5 m3 e para carros de maior porte existem os cilindros de 17 m3, 21 m3 e

24,5 m3. A opo de utilizar os cilindros debaixo do carro tambm possvel, porm seria

necessria a substituio do escapamento e em alguns casos, remover ou modificar a caixa do

estepe, que implica em um custo maior e desnecessrio (GS POINT, 2014). A Tabela 01

mostra o volume do cilindro e seu volume equivalente em L de etanol e gasolina, assim como

tambm indica para quais carros recomendado o uso de tal cilindro.

Vale ressaltar que o cilindro de GNV mais seguro que os tanques de gasolina e de

etanol. Eles trabalham com uma presso mxima de 250 bar, enquanto que a presso de

ruptura chega a 900 bar, presso esta que os compressores dos postos no so capazes de

produzir (Gs Point, 2014). Alm disto, nenhum tipo de projtil ou de coliso pode levar o

cilindro a explodir, afirmao comprovada por ensaios de balstica. Em caso de vazamento, o

gs facilmente se dispersa na atmosfera, dado que sua densidade aproximadamente 60%

menor que a do ar, no tornando a atmosfera txica ou explosiva (TARGET, 2013).


Tabela 01: Volume dos cilindros e respectivas indicaes de carros.

CILINDRO

VOLUME

EQUIVALENTE

DE ETANOL

VOLUME

EQUIVALENTE

DE GASOLINA

TIPO DE CARRO

RECOMENDADO

13 L 10 L

Gol, Uno, Palio,

Corsa, Clio e

demais pequenos.

26 L 20 L

Gol, Uno, Palio,

Celta, Corsa, Clio,

demais pequenos.

28 L 21 L

Corsa, Sedan,

Picapes, Escort,

Monza, Santana,

Parati, etc.

31 L 25 L Santana, Parati,

Doblo, Meriva, etc.

30 L 22 L Picapes em geral,

furges, vans, etc.

25 L 19 L

Santana, Parati,

Picasso, Doblo,

Merica, etc.

Fonte: Elaborao prpria com dados da Gs Point, 2014.

Os kits podem ser de 2, 3 ou 5 gerao, cujas diferenas mais significativas esto no

sistema de alimentao do combustvel. Os kits de 2 gerao utilizam um sistema de

monoponto no gerenciado, ou seja, um carburador, onde o GNV aspirado de forma fixa,

com regulagem manual, recomendados para veculos com ano de fabricao at 1996. Os kits

de 3 gerao possuem sistemas de monoponto gerenciado, com injeo direta em um nico

ponto (GNV aspirado variavelmente e controlado por vlvula eletrnica) e regulagem manual,

recomendados para veculos fabricados a partir de 1996. Finalmente, os kits de 5 gerao

utilizam sistemas multiponto, isto , de injeo eletrnica, onde o GNV injeto (no aspirado)

e controlado pela central de injeo eletrnica do kit GNV. Sua regulagem eletrnica e esses

kits so recomendados para veculos fabricados a partir de 2007 (GS BRASILIANO, 2014).

A Figura 04 ilustra um kit gs de 5 gerao composto por uma vlvula de cilindro, um

cilindro GNV, o misturador (ECU GNV), variador de avano, o qual controla o ponto de

ignio do veculo, chave comutadora, o redutor de presso, vlvula de abastecimento,

indicador de nvel de gs no cilindro e, por fim, bicos injetores e suporte que injetam o gs na

entrada da vlvula de admisso.


Figura 04 Kit GNV de 5 Gerao

Fonte: Rodegs, 2014.

2.2. Vantagens e Desvantagens 2.2.1. Ambientais

A combusto do gs natural no produz xido de enxofre, chumbo e particulados e dentre

os outros combustveis, o GNV o que produz a menor quantidade de dixido de carbono

(CO2), no emite fumaa preta e nem odores alm de sua combusto ser sua combusto mais

lenta, permitindo significativa reduo do rudo dos motores (AMBIENTE ENERGIA, 2014).

E tambm devido aos combustveis lquidos serem mais volteis, eles evaporam de modo

descontrolado, ao passo que a fuga de GNV dos cilindros praticamente no acontece, inclusive

no abastecimento do combustvel.

Segundo o Portal Ambiente Brasil, o uso do GNV age na reduo dos nveis de

poluio atmosfrica e seu uso adequado pode reduzir as emisses de monxido de carbono

(CO) em 76%, de xidos de nitrognio (NOx) em 84%, e de hidrocarbonetos pesados (CnHn)

em 88%, praticamente eliminando as emisses de benzeno e formaldedos, que so

cancergenos.

Entretanto, Takahashi (2006) provou que o fator de emisso de poluentes na atmosfera

pode vir a divergir dos esperados a depender do tipo de carro, do fabricante e ano de

fabricao, da gerao do kit de converso para o GNV usado e tambm se os componentes

mecnicos do veculo se encontram em perfeitas condies de uso. As emisses tornam-se

menores se relacionadas com a emisso de veculos mais antigos.

A Tabela 02 apresenta dados de valores tpicos de emisses de CO, NOx, aldedos

(RCHO), hidrocarbonetos no-metano (NMHC) e metano (CH4) para veculos que utilizam

gasolina, etanol e veculos convertidos ao uso de GNV no ano de 2008. A partir desses dados,

percebe-se que o GNV pode apresentar fator de emisso de poluentes maior que o da gasolina

ou do lcool. importante ressaltar que em marcha lenta, os veculos movidos GNV emitem

grande quantidade de metano, que o prprio GNV antes da queima e apesar de alguns

autores afirmarem que o GNV no produz dixido de carbono devido queima mais completa

do GNV, comprovado que a queima do metano produz CO2, porm em quantidades

menores, como mostra a Tabela 03.


Tabela 02 Fator de emisso de CO, NOx, RCHO, NMHC, CH4 para veculos leves

movidos a gasolina, etanol e GNV, em g/km.

COMBUSTVEL CO NOx RCHO NMHC CH4

Gasolina 0,37 0,039 0,0014 0,042 0,014

Etanol 0,67 0,050 0,0140 0,088 0,032

GNV 0,56 0,290 0,0038 0,026 0,220

Fonte: Adaptado de 1 Inventrio Nacional de Emisses Atmosfricas por Veculos

Automotores Rodovirios (2011).

Tabela 03 Fator de emisso de CO2 em kg/L

GASOLINA ETANOL GNV

2,269 1,233 1,999 x 10-3

Fonte: Adaptado de 1 Inventrio Nacional de Emisses Atmosfricas por Veculos

Automotores Rodovirios (2011).

2.2.2. Segurana

No existe perigo de exploso com o GNV, pois alm de ser mais leve que o ar, o sistema

de armazenagem e compresso dotado de vlvulas de segurana que se fecham caso haja

algum rompimento na tubulao, alm de possuir um sistema de exausto em caso de um

eventual vazamento e em decorrncia da sua densidade ser menor que a do ar, ele se dissipa

rapidamente para a atmosfera, evitando concentraes de produtos potencialmente perigosos.

Alm disso, o GNV no txico e odorizado, sendo perceptvel ao nariz humano a uma

concentrao de apenas 0,5% (GASMAR, 2014).

Os combustveis lquidos so ricos em benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX),

compostos extremamente nocivos sade humana e cancergenos. Vale ressaltar que esses

combustveis tambm so altamente inflamveis, sendo que pequenos volumes podem ser

capazes de provocar incndios.

Os cilindros de armazenagem do gs usados nos veculos GNV so muito mais

resistentes do que os reservatrios de gasolina. Eles so submetidos a severos testes de

segurana, o que os torna prova de coliso, incndio e at mesmo de projteis de armas de

fogo (TARGET, 2013).

Os limites de flamabilidade superior e inferior do gs so prximos, o que significa

que caso haja algum vazamento ativado com uma fasca, um interruptor de luz ou brasa de

cigarro, imediatamente o fogo se apaga. Produzir uma chama constante praticamente

impossvel em uma instalao GNV, ou seja, em situaes de vazamento, ele pode ser

considerado no-inflamvel. Vale ressaltar que seu ponto de auto-ignio muito elevado

(650C), enquanto que o da gasolina de 200C e do lcool 300C, ficando evidente que se

houver um processo de aquecimento no veculo, o risco maior de incndio proveniente dos

combustveis lquidos (GS POINT, 2014).

Os componentes do sistema de converso testados pelos fabricantes com a finalidade

de assegurar elevada confiabilidade e as normas de projetos e construes dos postos de

abastecimento so mais rigorosos que as empregadas na converso dos veculos, o que garante

normalmente um padro de segurana nas instalaes de GNV, no mnimo igual ou superior

quelas encontradas para os combustveis lquidos. Outro fator de segurana que no

abastecimento do veculo no posto, o mesmo feito sem que haja contato com o ar, evitando

assim qualquer possibilidade de combusto (GS BRASILIANO, 2014).

A segurana dos veculos a GNV pode diminuir quando os processos relacionados


instalao do kit e ao abastecimento no seguem rigorosamente as normas vigentes. Segundo

Sousa (2009), no existem estatsticas acuradas a respeito dos acidentes com veculos a gs,

entretanto, os poucos acidentes de que se tem notcia tiveram uma repercusso tremenda entre

os consumidores do combustvel, devido ao alto poder de destruio que pode ocorrer tanto no

veculo como na sua rea de entorno.

A falta de uma fiscalizao rigorosa que obrigue o cumprimento de normas e

procedimentos de instalao de cilindros e de abastecimentos nos postos de distribuio, leva

realizao de converses sem qualquer preocupao com qualidade, segurana ou limitao

das emisses de escapamento do veculo convertido.

2.2.3. Tcnicas

Um motor adequadamente adaptado para o uso de GNV opera normalmente com altas

taxas de compresso permitidas em funo do elevado poder anti-detonante inerente ao GNV,

e portanto apresenta uma eficincia trmica superior se comparado a motores a gasolina ou a

etanol (GS POINT, FULL GS, 2014).

A combusto do GNV com excesso de ar muito prxima da combusto completa,

reduzindo os resduos a dixido de carbono e vapor dgua e inibindo a formao de resduos

de carbono no motor, o que aumenta sua vida til e o perodo entre manutenes (BRANDO

FILHO, 2005).

Em funo da baixa formao de resduos da combusto e por ser um combustvel

limpo e seco que no se mistura nem contamina o leo lubrificante, permite um maior

intervalo entre trocas de leo lubrificante sem comprometer a integridade das partes

componentes do motor (GASMAR, 2014).

Uma desvantagem que se destaca alto custo para a converso e manuteno dos

veculos, alm de que a insuficincia da malha distribuidora e o alto investimento para

instalao nos postos de servio dos equipamentos especiais necessrios para a operao de

abastecimento dos veculos tambm so de alto custo e dificultam a implantao da ideia de

seu uso (SOUSA, 2009). Em geral, o alto custo com manuteno se d devido a converses

inadequadas, que podem ocasionar, por exemplo, queima do cabeote do carro, ou uma

reduo da potncia do veculo acima do normal. Para que a manuteno de um veculo

movido a GNV ocorra com a mesma freqncia e custo dos veculos movidos gasolina ou

etanol, so recomendadas as instalaes do kit de 5 gerao (GS BASILIANO, 2014).

Ainda em se tratando de desvantagens, quando o uso exclusivo do GNV se torna mais

freqente, a gasolina tem grandes chances de ficar envelhecida no sistema e isso pode fazer

com que ela perca suas propriedades ativadas e para evitar que isso ocorra, ela deve ser usada

no mximo at trs meses depois do abastecimento. Vale ressaltar que esse procedimento

tambm implica no desgaste prematuro das velas, cuja vida til pode cair pela metade, por

requisitarem uma tenso maior de centelhamento (GASMAR, 2014).

No existem provas de que o motor do veculo seja comprometido devido ao uso do GNV,

entretanto h casos em que o motor est carbonizado de modo que oculte certas falhas no

motor, falhas essas que comeam a aparecer com uso do GNV. Isto ocorre porque a queima do

gs no gera resduos e assim, por conseqncia, limpa os pistes do motor queimando os

resduos que nele j existiam e expondo o desgaste sofrido (GLOBO GS BRASIL, 2014).

fato que o motor movido GNV perde potncia por causa da perda calrica no momento

da exploso. Como mostra a Tabela 04, o GNV o combustvel que possui menor poder

calorfico, ou seja, ele tem uma queima mais fraca que os outros combustveis, da necessrio

que se introduza uma maior quantidade de comburente (ar) para que ocorra a combusto e para

isso, recursos como turbo compressor, cabeotes, xido nitroso, dentre outras peas, so de

extrema importncia. Os combustveis lquidos mudam para o estado gasoso no momento da

admisso do ar, perdendo calor e conseqentemente aumentando sua densidade e a massa


admitida, acarretando em uma maior potncia. A Tabela 04 tambm apresenta a relao

ar/combustvel necessria para formar a mistura estequiomtrica ideal para a combusto.

notvel que a quantidade de GNV para formar a mistura com o ar aspirado pelo motor menor

comparada ao combustvel lquido e isto, somado menor energia do gs, faz com que o motor

gere menos potncia (GS POINT, 2014).

Tabela 04 Poder calorfico e relao ar/combustvel para o GNV, gasolina e etanol.

COMBUSTVEL PODER CALORFICO

(kcal/kg)

RELAO

AR/COMBUSTVEL

GNV 5,33 17/1

Gasolina 10,4 13,4/1

Etanol 6,65 8/1

Fonte: Adaptado do Gs Point (2014).

Devido ao GNV ter menos energia que os combustveis lquidos, uma maior compresso

no cabeote exigida para que o gs seja forado a queimar mais o combustvel. Entretanto, se

o motor no estiver com a mistura ideal, ele vai elevar a temperatura na cmara de combusto

do cabeote, podendo at queimar o cabeote (GLOBO GS BRASIL, 2014).

De forma geral, a perda de potncia pode variar de 4 a 7% devido ao motor no ser

dedicado; de 4 a 8% devido s caractersticas do combustvel; e de 8 a 10% devido mistura

estequiomtrica, totalizando em uma perda de at 25% de potncia, quando no devidamente

convertido (GLOBO GS BRASIL, 2014).

Alternativas s principais desvantagens da utilizao de GNV esto sendo aprimoradas e

entre elas podemos citar a ascenso dos veculos Tri Fuel, que permitem a utilizao tanto do

gs, quanto da gasolina e etanol, possibilitando obter um melhor desempenho com cada um dos

trs e reduo na emisso de poluentes; desenvolvimento de compressores de mdia vazo,

utilizados no abastecimento dos veculos; desenvolvimento de novas geometrias para os

reservatrios de GNV.

2.3. GNV na Paraba

Em 1998, o GNV foi implantado em Joo Pessoa, na Paraba, advindo dos campos de

produo do Rio Grande do Norte Pernambuco por meio do Gasoduto Nordesto, ligando

Cabo (PE) a Guamar (RN), cuja construo data desde 1985 (SOUSA, 2009).

No final de 1994, a PBGs foi fundada e iniciou suas operaes de distribuio de gs

canalizado no Estado da Paraba no ano seguinte e assim prossegue atualmente. A cidade de

Joo Pessoa foi a primeira cidade do estado a fornecer e utilizar o GNV no atendimento ao

segmento automotivo, principalmente em veculos de alto consumo de gasolina (SOUSA,

2009).

A frota atual da Paraba de 21542 veculos convertidos, segundo dados do

DENATRAN no ano de 2014 (Figura 05), representando um total de aproximadamente 2,07 %

em relao ao nmero total de veculos, dentre os quais 75,26% so bicombustveis, seja

GNV/gasolina ou GNV/etanol, e 24,56% so Tri Fuel, ou seja, utilizam os trs combustveis e

apenas 0,08% so exclusivos ao uso de GNV.


Figura 05 Frota de GNV na Paraba, no ano de 2014.

Fonte: Elaborao prpria com dados do DENATRAN (2014).

Dados da PBGs apontam a Paraba como sendo o 5 estado com menor preo do GNV no

Nordeste (Figura 06) e 10 no ranking nacional (Figura 07), ao passo que tambm o estado

com o menor custo de etanol na regio (7 no ranking nacional) e o terceiro menor custo de

gasolina em mbito nacional. De modo geral, os combustveis obedecem a ordem de preo

GNV < etanol < gasolina.

Figura 06 Preo dos combustveis na regio Nordeste.

Fonte: Adaptado de PBGs (2014).


Figura 07 Preo dos combustveis no Brasil

*Informaes no disponveis respeito do GNV

Fonte: Elaborao prpria com dados da PBGs (2014).

Com relao ao abastecimento, apenas seis municpios comercializam, por meio de

gasodutos, o combustvel na Paraba, tornando agravante a preocupao com o aumento do

nmero de converses anuais, por falta de malhas de distribuio que incentivem o uso do

GNV nos outros municpios do estado. A partir da Tabela 05 possvel observar que o preo

do GNV, com relao gasolina e ao etanol, o torna a melhor opo de combustvel presente

atualmente, considerando o custo de abastecimento.

Tabela 05 Preos dos combustveis por municpio na Paraba, em R$, no ms de

Dezembro de 2014.

MUNICPIO GNV ETANOL GASOLINA

Bayeux 1,962 2,300 2,921

Cabedelo 1,990 2,313 2,934

Campina Grande 2,050 2,304 3,026

Joo Pessoa 1,979 2,295 2,915

Mamanguape 2,020 2,330 3,001

Santa Rita 1,980 2,280 2,907

MDIA 1,997 2,304 2,951

Fonte: PBGs (2014).

Considerando que um veculo movido a GNV roda 12 km/m, enquanto que a gasolina

e o etanol rodam, respectivamente, 10 e 7,5 km/L, tem-se que o custo por km rodado

aproximadamente 55% menor quando o GNV utilizado, como mostra a Tabela 06.

Tabela 06 Clculo do custo por km rodado, R$/km.

COMBUSTVEL UND R$/UND R$/UND R$/UND

GNV m 1,997 12,00 0,17

Gasolina L 2,951 10,00 0,30

Etanol L 2,304 7,50 0,31

Fonte: PBGs (2014).


Quanto mais quilmetros rodados pelo veculo, mais rpido ser o retorno do

investimento feito para a sua converso. Os dados da Figura 08 consideram os preos mdios

do GNV, gasolina e etanol mencionados na Tabela 05. Consideram, tambm, que eles,

respectivamente, rendem 14 km/m3, 10 km/L e 7 km/L e que o investimento feito na instalao

do GNV seja de R$4000,00 (preo mximo da instalao de um kit de 5 gerao). O tempo de

retorno do investimento para um veculo Flex (bicombustvel) ou movido etanol sempre

menor que quele movido gasolina e, a partir de 4000 km rodados, esse tempo chegam a ser

prximo para veculos movidos a qualquer combustvel e a tendncia que esse valor se torne

constante se o aumento do preo da gasolina for significativamente maior que o preo do etanol

e do GNV.

Figura 08 Tempo de retorno da instalao do Kit GNV.

FONTE: Elaborao prpria com dados de Gs Brasiliano (2014).

Pode-se afirmar que o gasto (R$) com os combustveis lquidos chega a ser maior que o

dobro do gasto com GNV, como pode ser observado na Figura 09. Tanto o consumo de etanol

quanto o gasto com esse combustvel muito maior quando comparado ao GNV. A gasolina,

apesar de possuir o custo por litro mais caro, menos consumida pelo motor e acaba se

tornando mais rentvel que o etanol, porm ainda assim seu consumo muito maior que o de

GNV.

Figura 09 Gasto (R$) e consumo dos combustveis.

FONTE: Adaptado de Gs Brasiliano (2014).
http://www.gasbrasiliano.com.br/automotivo/aplicacoes/


3. CONCLUSES

No Brasil, a frota de veculos leves movida basicamente gasolina e etanol, porm

devido a uma srie de fatores e, principalmente, aos altos preos desses combustveis lquidos,

o GNV tem entrado em ascenso e se destacado na escolha do combustvel mais utilizado.

Entretanto, no pas ainda no h venda de veculos exclusivos, ento necessrio que haja a

converso do motor, a qual deve seguir uma poltica rigorosa para que o mesmo no apresente

problemas tcnicos futuros, como queima de pequenas peas importantes para o

funcionamento do motor.

Quando se trata dos fatores ambientais, o GNV o combustvel com menores emisses de

poluentes, especialmente o dixido de carbono, porm depende da combinao entre o ano de

fabricao do veculo e do kit GNV. Quanto mais antigo o veculo ou kit, maior poder ser a

emisso de poluentes com o uso do GNV, em relao aos combustveis lquidos.

Em relao segurana, o GNV o combustvel mais seguro tanto por conter o

reservatrio mais resistente a vazamentos, quando comparado aos tanques de gasolina e

etanol, quanto por, em caso de vazamentos, no criar uma atmosfera txica ou explosiva por

se dispersar imediatamente no ar.

Na Paraba, o nmero de converses de veculos ao uso de GNV crescente, apesar de

que o Estado apresente um nmero muito pequeno de postos de abastecimento, e o fator que

mais se destaca como justificativa para isso o baixo custo com abastecimento e um menor

tempo de retorno com o custo de converso.

4. AGRADECIMENTOS

Deus, por ter me guiado at esta etapa da minha vida, me dando fora e motivao

quando tudo parecia perdido.

Aos meus pais, Gess Filho e Ivonete Menezes, por todo o sacrifcio a fim de ver um

grande sonho realizado: minha formao em Engenharia de Petrleo. Pela educao que me

deram, por todo amor e pacincia, mesmo com a distncia.

toda minha famlia que contribuiu de forma direta e indireta para que essa graduao

fosse levada adiante com toda garra possvel, em especial s minhas tias Naurinha e Lalinha e

ao meu namorado Bruno Paiva, que seguiu todos meus passos desde o incio e me apoiou em

cada deciso tomada ao longo dessa jornada.

Aos meus amigos, sem os quais eu no conseguiria adquirir tantos conhecimentos, ter

tido maravilhosos momentos de descontrao e grupos de estudo, em especial a Thiago

Rodrigues, Renan Pires, Vinicius Miranda, Bianca Evaristo, Safyra Gurgel, Sammyra

Almeida, Jder Leal, Rafael Barros, Matheus Garrido, Jssica Ramalho, Raphael Ribeiro, Lus

Augusto, Lzaro Ricarte, Danielle Lima e minha grande conselheira Endyara Cabral, entre

tantos outros.

Prof Dra. Adriana Cutrim, pela orientao tanto no TCC, quanto em todo o meu

percurso acadmico, com toda sua amizade e sabedoria compartilhadas. coordenadora do

Curso de Engenharia de Petrleo, Prof Dra. Rucilana Cabral por toda a sua amizade, ateno

e ajuda nos momentos mais diversos. todos os professores do curso de Engenharia de

Petrleo por todo o conhecimento e dedicao transmitidos. Ao pesquisador Kleberson Pereira

por toda contribuio, e tambm amizade, nos mais diversos trabalhos desenvolvidos ao longo

da minha graduao.

Companhia Paraibana de Gs (PBGs), na pessoa do Dr. Carlos Alberto, pela

contribuio dada neste trabalho com dados quantitativos e qualitativos que puderam

desenvolver minha pesquisa.


5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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coleta de resduos slidos urbanos. 2013. 75 f. Dissertao (Mestrado em Engenharia e

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