Estudo do Gás natural

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    1/125

    1

    DANIEL VALIANTE

    ANLISE DE VIABILIDADE TCNICA, ECONMICA, AMBIENTAL E

    MERCADOLGICA DA INSTALAO ORIGINAL DE FBRICA DE

    SISTEMA DE CONVERSO PARA USO DE GS NATURAL EM

    VECULOS LEVES MOVIDOS A GASOLINA E / OU LCOOL.

    Trabalho de Concluso de Curso

    apresentado Escola Politcnica da

    Universidade de So Paulo para obteno

    do Ttulo de Mestre em Engenharia

    Automotiva

    So Paulo

    2006

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    2/125

    2

    DANIEL VALIANTE

    ANLISE DE VIABILIDADE TCNICA, ECONMICA, AMBIENTAL E

    MERCADOLGICA DA INSTALAO ORIGINAL DE FBRICA DE

    SISTEMA DE CONVERSO PARA USO DE GS NATURAL EM

    VECULOS LEVES MOVIDOS A GASOLINA E / OU LCOOL.

    Trabalho de Concluso de Curso

    apresentado Escola Politcnica da

    Universidade de So Paulo para obteno

    do Ttulo de Mestre em Engenharia

    Automotiva

    rea de concentrao:

    Engenharia Automotiva

    (Mestrado Profissional)

    Orientador:

    Prof. Dr. Guenther Carlos Krieger Filho

    So Paulo

    2006

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    3/125

    I

    AGRADECIMENTOS

    Ao orientador Prof. Dr. Guenther Carlos Krieger Filho, pelas diretrizes seguras epermanente incentivo.

    Ao Prof. Dr. Srgio Machado Corra da Universidade do Estado do Rio de Janeiro,

    pelas informaes fornecidas e auxlio na reviso do trabalho.

    Aos meus pais Emidio e Regina, e a toda minha Famlia, pelo constante e

    incansvel estmulo. Palavras no seriam o suficiente para expressar a minhaeterna gratido a eles.

    A todos amigos que, de forma direta ou indireta, colaboraram com a execuo deste

    trabalho. Sem eles, o mesmo jamais seria realizado.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    4/125

    II

    RESUMO

    cada vez maior a busca por fontes de energia alternativas com vistas substituio dos derivados do Petrleo, em especial aps a crise da dcada de 70. A

    indstria automotiva segue a mesma tendncia, buscando alternativas viveis frente

    incerteza do tempo e quantidade que ainda resta de estoque de combustveis

    fsseis lquidos. Alm do lcool como meio de substituio ao Diesel e a Gasolina,

    a utilizao de GNV - Gs Natural Veicular - est entre as tecnologias atualmente

    consideradas viveis e eficientes. Segundo a ANP - Agncia Nacional do Petrleo,

    Gs Natural e Biocombustveis (2006), o Brasil possui reservas comprovadas de306,4 x 109 m3 de Gs Natural, quantidade estimada para abastecer o mercado

    nacional, no cenrio mais pessimista, pelos prximos cinqenta anos. A associao

    desses fatores resulta na busca do consumidor brasileiro pela reduo dos gastos

    cada vez maiores com combustvel e no aumento da demanda por veculos movidos

    a Gs Natural. Apesar da notria demanda de mercado, atualmente existem no

    Brasil poucas opes de veculos leves com Sistemas de Converso originalmente

    instalados pelas montadoras e com manuteno da garantia de fbrica. A falta de

    opes de oferta abre espao para o grande aumento do nmero de oficinas de

    converso, freqentemente ignorando aspectos tcnicos e de legislao de

    converso, na inteno de apenas obterem lucros com o aumento de demanda. Mais

    do que pretensiosas concluses definitivas, o presente trabalho tem como objetivo

    oferecer uma pequena contribuio indstria e sociedade, atravs da anlise da

    viabilidade tcnica, econmica, ambiental e mercadolgica da instalao original

    de fbrica de Sistema de Converso para uso de Gs Natural em veculos leves

    movidos a Gasolina e / ou lcool, frente ao atual mercado de veculos convertidos

    e ao aumento da demanda por fontes de energia alternativa.

    Palavras chave: Gs Natural Veicular, GNV, Sistemas de Converso, combustveis

    alternativos, emisses veiculares, veculos leves.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    5/125

    III

    ABSTRACT

    The search for alternative energy sources aiming the substitution of derivate Oil products is each time higher, especially after the 70s Petroleum crisis. The

    automotive industry follows this trend too, looking for possible alternatives in face

    of the uncertainness of time and quantity available stocks of liquid fossil fuels.

    Besides the Ethanol as a way of Gasohol and Diesel substitution, the CNG -

    Compressed Natural Gas - use is nowadays considered one of the most possible and

    efficient technologies. According to the ANP - National Petroleum, Natural Gas

    and Biofuel Agency (2006), Brazil owns 306,4 x 10

    9

    m

    3

    of Compressed NaturalGas proved reserves, which are considered enough to supply the national market, in

    the worst case, for the next fifty years. The conjunction of these issues results in the

    Brazilian customers search for the each higher fuel expenses reduction and the raise

    of Compressed Natural Gas impelled vehicles demand. Despite the notorious

    market demand, there are nowadays on Brazil only a few options of light vehicles

    with Conversion System originally installed by automotive assemblers and

    warrantys maintenance. This lack of supply options creates a large field to the

    raise in the quantity of conversion workshops, frequently ignoring the technical

    aspects and the conversion legislation only with intent of achieving profit with the

    demand raise. More than pretentious definitive conclusions, the present work aims

    to offer a small contribution to the industry and society through the technical,

    economical, environmental and merchandizing practicability analysis of original

    assemblers installation of Conversion System to the use of Compressed Natural

    Gas in Gasohol and / or Ethanol impelled light vehicles, in face of the actual

    converted vehicles market and the demand raise for alternative energy sources.

    Key words: Compressed Natural Gas, CNG, Conversion Systems, alternative fuels,

    vehicular emissions, light vehicles.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    6/125

    IV

    SUMRIO

    LISTA DE TABELASLISTA DE FIGURAS

    LISTA DE SIGLAS

    LISTA DE SMBOLOS

    1 INTRODUO 1

    1.1 Justificativa escolha do tema 1

    1.2 Objetivo e objeto de estudo 1

    1.3 Desenvolvimento do trabalho 21.4 Limitaes do trabalho 2

    1.5 Metodologia de pesquisa 3

    1.6 Pblico alvo do trabalho 3

    2 REVISO BIBLIOGRFICA 5

    3 ASPECTOS TCNICOS 10

    3.1 Combustveis alternativos em veculos leves no Brasil 10

    3.2 Evoluo tcnica dos Sistemas de Converso 11

    3.3 Sistemas de Converso detentores de CAGN 13

    3.4 Sistemas de Converso Gerao 3 e Gerao 5 17

    3.5 Concluses sobre aspectos tcnicos de Sistemas de Converso 22

    4 ASPECTOS ECONMICOS 25

    4.1 Custos de explorao de Petrleo e Gs Natural 25

    4.2 Explorao nacional de Petrleo e Gs Natural 25

    4.2.1 A Lei do Petrleo 25

    4.2.2 Contratos de concesso de blocos de explorao 264.3 Formao de preo do Gs Natural de origem nacional e internacional 27

    4.4 Preo mdio ao consumidor - Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular 29

    4.5 Amortizao de investimento em Sistema de Converso 30

    4.6 Concluses sobre aspectos econmicos do Gs Natural Veicular 33

    5 ASPECTOS AMBIENTAIS 35

    5.1 Fontes mveis de poluio atmosfrica 35

    5.2 Programa de Controle de Poluio do Ar por Veculos Automotores 37

    5.3 Poluio gerada pelo uso de combustveis alternativos em veculos leves 42

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    7/125

    V

    5.3.1 Uso de Gs Natural Veicular e emisses de Formaldedo e Acetaldedo 42

    5.3.2 Alternativas adio de Chumbo na Gasolina e Gasolina reformulada 44

    5.4 Termoqumica da mistura Ar-Gs Natural 455.4.1 Eficincia termodinmica de mistura com Gs Natural versusGasolina e lcool 49

    5.5 Poluio gerada por veculos leves de combusto interna e Ciclo Otto 50

    5.6 Sistemas para reduo de emisses de gases de escape 55

    5.6.1 Conversores catalticos 55

    5.6.2 Implantao de Sistema OBD - On Board Diagnosis 59

    5.7 Controle dos gases de escape em veculos leves (NBR 6601) 62

    5.7.1 Descrio geral do ensaio em dinammetro de chassi 62

    5.7.2 Ensaios em veculo leve com Sistema de Converso original de fbrica 67

    5.7.2.1 Veculo originalmente movido a Gasolina operando com Gasolina 68

    5.7.2.2 Veculo originalmente movido a Gasolina operando com Gs Natural 68

    5.7.2.3 Veculo originalmente movido a lcool operando com lcool 69

    5.7.2.4 Veculo originalmente movido a lcool operando com Gs Natural 69

    5.7.3 Anlise e comparao dos resultados dos ensaios 70

    5.8 Concluses sobre aspectos ambientais de emisses de veculos leves 77

    6 ASPECTOS MERCADOLGICOS 806.1 Origem do Gs Natural 80

    6.2 Disponibilidade de combustveis fsseis para veculos 81

    6.3 Rede de distribuio nacional de Gs Natural 85

    6.4 Frota de veculos movidos a Gs Natural Veicular 86

    6.5 Poltica nacional da comercializao de Gs Natural Veicular 88

    6.6 Mercado nacional de oficinas de converso registradas pelo INMETRO 90

    6.7 Programa das montadoras para instalao de Sistema de Converso 91

    6.7.1 General Motors do Brasil S/A 92

    6.7.2 Fiat Automveis S/A 94

    6.7.3 Ford Motors Company Ltda. 96

    6.7.4 Volkswagen do Brasil Ltda. 98

    6.8 Concluses sobre aspectos mercadolgicos do Gs Natural Veicular 101

    7 CONCLUSES 104

    7.1 Concluses sobre instalao original de fbrica de Sistema de Converso 104

    7.2 Sugestes do autor 1058 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 107

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    8/125

    VI

    LISTA DE TABELAS

    Tabela 3.3.1 - Empresas e Sistemas de Converso detentores de CAGN no Brasil 15Tabela 4.2.2.1 - Concessionrias nacionais de explorao e produo de

    Petrleo e Gs Natural 27

    Tabela 4.4.1 - Preo mdio ao consumidor entre Janeiro de 2004 e Dezembro de

    2005 - Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular 29

    Tabela 4.5.1 - Veculos com Sistema de Converso oferecidos pelas montadoras,

    e respectivos preos em Valor da poca e em Valor Presente 31

    Tabela 4.5.2 - Estimativa para amortizao do investimento no Sistema deConverso em funo da reduo de gastos com combustvel 31

    Tabela 5.2.1 - Fatores mdios de emisso de veculos leves novos 39

    Tabela 5.2.2 - Limites mximos de emisso de poluentes para veculos leves

    de passageiros 40

    Tabela 5.2.3 - Limites mximos de emisso de poluentes para veculos leves

    comerciais e com massa referncia para ensaio menor que 1.700 kg 40

    Tabela 5.2.4 - Limites mximos de emisso de poluentes para veculos levescomerciais e com massa referncia para ensaio maior que 1.700 kg 41

    Tabela 5.3.1.1 - Dados de 52 amostras coletadas entre 1998 e 2002 na

    Avenida Presidente Vargas (Rio de Janeiro) 42

    Tabela 5.3.1.2 - Concentrao de Acetaldedo e Formaldedo (ppmv)

    determinada nos gases de escape de vinte veculos 43

    Tabela 5.4.1 - Principais propriedades do Gs Natural Veicular nacional 46

    Tabela 5.4.2 - Elementos e frao molar do Gs Natural Veicular nacional 47Tabela 5.4.3 - Proporo dos principais elementos do Ar seco 47

    Tabela 5.4.1.1 - Dados de configurao do Volkswagen Santana 1.8 49

    Tabela 5.7.2.1 - Principais caractersticas do ensaio e do veculo, de acordo

    com norma NBR 6601. 67

    Tabela 5.7.2.1.1 - Resultados dos ensaios da verso do veculo originalmente

    movido a Gasolina e operando com Gasolina. 68

    Tabela 5.7.2.2.1 - Resultados dos ensaios da verso do veculo originalmente

    movido a Gasolina e operando com Gs Natural. 68

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    9/125

    VII

    Tabela 5.7.2.3.1 - Resultados dos ensaios da verso do veculo originalmente

    movido a lcool e operando com lcool. 69

    Tabela 5.7.2.4.1 - Resultados dos ensaios da verso do veculo originalmentemovido a lcool e operando com Gs Natural Veicular 69

    Tabela 5.7.3.1 - Resultados mdios obtidos nos ensaios realizados 70

    Tabela 5.7.3.2 - Razo entre Formaldedo e Acetaldedo obtida nos ensaios 72

    Tabela 6.3.1 - Rede de postos de Gs Natural Veicular 85

    Tabela 6.4.1 - Dados dos principais mercados mundiais de Gs Natural Veicular 86

    Tabela 6.6.1 - Oficinas de converso para uso de Gs Natural por Estado 91

    Tabela 6.7.1.1 - Dados tcnicos do Astra Sedan Multipower 93Tabela 6.7.2.1 - Dados tcnicos do Fiat Siena com Sistema de Converso 95

    Tabela 6.7.3.1 - Dados tcnicos da Ford Ranger com Sistema de Converso 97

    Tabela 6.7.4.1 - Dados tcnicos do Volkswagen Santana com Sistema de Converso 99

    Tabela 6.7.4.2 - Veculos Volkswagen do Brasil oferecidos com sistemas de

    converso e principais caractersticas 100

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    10/125

    VIII

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 3.4.1 - Principais componentes de um Sistema de Converso Gerao 3 17Figura 3.4.2 - Galeria de vlvulas com sistema de injeo eletrnica

    seqencial de Gs Natural 21

    Figura 4.4.1 - Evoluo do preo mdio ao consumidor de Janeiro de 2004 a

    Dezembro de 2005 - Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular 30

    Figura 5.1.1 -ReduodeemissesmdiasdeveculoslevesmovidosaGasolina

    e lcool versus aumento da frota na RMSP, entre 1980 e 2005 36

    Figura 5.5.1 - Emisses e consumo de combustvel de motor convencionalde combusto interna 51

    Figura 5.5.2 - Mecanismo de formao dos poluentes NOx, CO e HC em um

    motor Ciclo Otto a quatro tempos 54

    Figura 5.6.1.1 - Representao esquemtica de conversor cataltico de trs vias 57

    Figura 5.6.1.2 - Curva tpica de eficincia de um conversor cataltico de trs

    vias versus razo Ar-combustvel 57

    Figura 5.6.2.1 - Smbolo da Lmpada Indicadora de Mau Funcionamento 62Figura 5.7.1.1 - Esquema de funcionamento de um laboratrio de emisses veiculares 63

    Figura 5.7.3.1 - Emisses de Aldedos Totais (Formaldedo e Acetaldedo)

    versus limites mximos impostos pela Fase IV PROCONVE 71

    Figura 5.7.3.2 - Emisses de Hidrocarbonetos Totais (Metano e no Metano)

    versus limites mximos impostos pela Fase IV PROCONVE 74

    Figura 5.7.3.3 - Emisses de Monxido de Carbono versus limites mximos

    impostos pela Fase IV PROCONVE 75Figura 5.7.3.4 - Emisses de xido de Nitrognio versus limites mximos

    impostos pela Fase IV PROCONVE 76

    Figura 6.1.1 - Formas de associao do Gs Natural presena de Petrleo 81

    Figura 6.2.1 - Evoluo de reservas brasileiras de Gs Natural entre 1965 e 2005 83

    Figura 6.2.2 - Distribuio por Estado de reservas de Gs Natural em 2006 83

    Figura 6.2.3 - Segmentao da produo nacional de Gs Natural 84

    Figura 6.2.4 - Composio da oferta de Gs Natural no Brasil por origem 84

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    11/125

    IX

    Figura 6.4.1 - Evoluo mensal desde 2003 e crescimento da frota em 2006

    de veculos leves convertidos 87

    Figura 6.4.2 - Participao por Estado da frota nacional de veculos levesconvertidos 88

    Figura 6.8.1 - Crculo Virtuoso de Crescimento do mercado nacional de Gs

    Natural Veicular

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    12/125

    X

    LISTA DE SIGLAS

    ABNT Associao Brasileira de Normas TcnicasANFAVEA Associao Nacional dos Fabricantes de Veculos Automotores

    ANP Agncia Nacional do Petrleo, Gs Natural e Biocombustveis

    AVC Amostrador de Volume Constante

    CADE Conselho Administrativo de Defesa Econmica

    CAGN Certificado Ambiental para o uso do Gs Natural em Veculos Automotores

    CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental

    CIDE Contribuio de Interveno no Domnio EconmicoCNE Comisso Nacional de Energia

    CNPE Conselho Nacional de Poltica Energtica

    CNTP Condies Normais de Temperatura e Presso

    CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente

    CONTRAN Conselho Nacional de Trnsito

    CRI Certificado de Registro de Instalador

    DNC Departamento Nacional de Combustveis

    DNPH Dinitrofenilhidrazina

    ECU Electronic Control Unit

    EGR Exhaust Gas Recirculation

    EPA Environmental Protect Agency

    GLP Gs Liquefeito de Petrleo

    GNV Gs Natural Veicular

    IANGV International Association for Natural Gas Vehicles

    IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovveis

    ICMS Imposto sobre Circulao de Mercadorias e Prestao de Servios

    INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial

    IPCA ndice Nacional de Preos ao Consumidor Amplo

    IPVA Imposto sobre a Propriedade de Veculos Automotores

    LIM Lmpada Indicadora de Mau Funcionamento

    MF Ministrio da Fazenda

    MINFRA Ministrio da Infra-Estrutura

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    13/125

    XI

    MMA Ministrio do Meio Ambiente

    MME Ministrio de Minas e Energia

    MTBE Metil tert-Butil terOBD On Board Diagnosis

    OEM Original Equipment Manufacturer

    OPEP Organization of the Petroleum Exporting Countries

    PLANGS Plano Nacional de Gs Natural

    PMI Ponto Morto Inferior

    PMS Ponto Morto Superior

    PROCONVE Programa de Controle de Poluio do Ar por Veculos AutomotoresQIP Quadro Instantneo de Parmetros

    RENAVAM Registro Nacional de Veculos Automotores

    RMSP Regio Metropolitana de So Paulo

    SDE Secretaria de Direito Econmico

    USGS United States Geological Survey

    SHED Sealed Housing for Evaporative Determination

    VE Valor da poca

    VP Valor Presente

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    14/125

    XII

    LISTA DE SMBOLOS

    C Graus Celsiuscal Caloria

    cv Cavalo vapor

    DE Distncia percorrida durante a fase estabilizada

    DTF Distncia percorrida durante a fase transitria com partida a frio

    DTQ Distncia percorrida durante a fase transitria com partida a quente

    F Fora

    g GramaH Entalpia

    IW ndice Wobbe

    J Joule

    k Constante de equilbrio

    K Kelvin

    Km Coeficiente de rigidez de mola

    kgf Kilograma-fora

    l Litro

    m Massa

    m& Fluxo de massa

    m Metro

    M Peso molecular

    n Nmero de moles.

    p Presso

    PCS Poder calorfico superior

    PCI Poder calorfico inferior

    ppb Partes por bilho

    ppmv Partes por milho em volume (Parts per million by volume)

    r Densidade relativa ao ar seco em massa

    R Constante do gs

    R Constante universal dos gases

    rpm Rotaes por minuto

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    15/125

    XIII

    s Segundo

    S Entropia

    t TempoT Temperatura

    U Energia Interna

    V Volume

    W Watt

    YE Emisso ponderada de cada componente do gs na fase estabilizada

    YMP Emisso ponderada de cada componente do gs

    YTF Emisso ponderada de cada componente do gs na fase transitria com partida a frioYTQ Emisso ponderada de cada componente do gs na fase transitria com partida a quente

    z Fator de compressibilidade

    catal Eficincia de converso cataltica

    Razo de equivalncia Ar-combustvel normalizada

    Razo de equivalncia combustvel-Ar normalizada

    Densidade

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    16/125

    1

    1 INTRODUO

    1.1 Justificativa escolha do tema

    O constante aumento de demanda por fontes de energia iniciada pela Revoluo

    Industrial na metade do sculo XVIII, aliado ao decorrente impacto ambiental e

    possibilidade de escassez de recursos, tornaram evidente sociedade a necessidade

    de busca por fontes de energia alternativas e menos poluentes. O mercado do

    Petrleo e derivados - maior fonte de energia no-renovvel do planeta - vem

    sofrendo constantes impactos de fatores polticos e especulao de preos,reforando o interesse de diversos segmentos de indstria e mercado em pesquisa e

    desenvolvimento de novas tecnologias com maior viabilidade de gerao de energia.

    A participao do Gs Natural na matriz energtica mundial cada vez maior,

    substituindo fontes de energia outrora utilizadas. Em aplicaes veiculares, o

    combustvel representa alternativa ao Diesel, Gasolina e lcool, atravs de instalao

    de Sistema de Converso para uso de Gs Natural.

    Apesar do aumento da frota de veculos com Sistema de Converso, as montadoras

    nacionais atualmente detm pequena participao no mercado de instalao desses

    sistemas. A grande maioria das converses realizada em oficinas independentes

    que instalam Sistemas de Converso adquiridos de fornecedores, ou ainda em

    oficinas prprias de empresas fornecedoras de Sistemas de Converso.

    1.2 Objetivo e objeto de estudo

    Diante das justificativas apresentadas, o estudo tem como objetivo analisar a

    viabilidade da instalao original de fbrica para uso de Gs Natural em veculos

    leves nacionais como alternativa ao uso de Gasolina e / ou lcool. O trabalho tem

    como premissas bsicas: veculo convertido com manuteno da garantia original de

    fbrica; maior confiana do consumidor nas montadoras em relao s oficinas de

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    17/125

    2

    converso independentes, quanto aos aspectos tcnicos e legislativos da converso;

    oportunidade de explorao de novo nicho de mercado para as montadoras.

    O objeto de estudo est dividido em quatro contextos - tcnico, econmico,

    ambiental e mercadolgico, e se desenvolve dentro da hiptese de que cada um dos

    contextos no pode ser analisado de maneira individual.

    1.3 Desenvolvimento do trabalho

    O desenvolvimento do trabalho ocorre atravs de extensa pesquisa e coleta deinformaes nos seguintes meios:

    - Literatura especializada e de cunho tcnico e cientfico - Livros, Artigos,

    Dissertaes, Teses, Rede mundial de Computadores, entre outros.

    - Bases de dados de entidades ligadas ao tema - Agncias, Associaes, Instituies,

    Companhias, Jornais, entre outros.

    1.4 Limitaes do trabalho

    Por se tratar de trabalho com tema extremamente abrangente, faz-se necessrio

    determinar de incio as limitaes que a mesma pretende atingir. Vale ressaltar que

    as limitaes impostas podem incentivar novos trabalhos sobre o tema proposto.

    - Considerando a abrangncia do tema e os recursos de tempo e equipamentos

    disponveis, o trabalho dispe exclusivamente de informaes tericas e provenientes

    de estudos realizados por autores terceiros em literatura especializada e bases de

    dados de entidades ligadas ao tema.

    - Embora a aplicao em veculos pesados - especialmente em frotas de nibus dos

    grandes centros - atualmente desempenhe importante papel no mercado nacional de

    Gs Natural Veicular, o trabalho prope a anlise apenas em veculos leves

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    18/125

    3

    originalmente movidos a Gasolina e / ou lcool. Dessa forma, o trabalho isola

    questes especficas - somente veculos com motores Ciclo Otto e no-dedicados ao

    uso exclusivo de Gs Natural.

    1.5 Metodologia de pesquisa

    Para que o trabalho possa ser realizado sob a forma proposta, necessria a adoo

    de metodologia especfica. Yin (2001) sugere cinco principais estratgias:

    experimento, levantamento, anlise de arquivos, pesquisa histrica e estudo de

    caso. Todas estratgias citadas so usadas pelo menos uma vez ao longo dotrabalho, alm de diversas situaes onde ocorre sobreposio de duas ou mais. As

    principais estratgias so usadas nas seguintes circunstncias:

    Contexto tcnico: levantamento, anlise de arquivos e estudo de caso;

    Contexto econmico: levantamento, anlise de arquivos e estudo de caso;

    Contexto ambiental: levantamento, anlise de arquivos, pesquisa histrica e

    experimento;

    Contexto mercadolgico: levantamento, anlise de arquivos e pesquisa histrica.

    1.6 Pblico alvo do trabalho

    - Montadoras nacionais de veculos leves, possibilitando s mesmas analisar novas

    oportunidades no mercado de Gs Natural. Para que a adoo de semelhante projeto

    seja vivel para uma montadora, fundamental a constatao da viabilidade dos

    quatro contextos anteriormente citados. A inviabilidade de qualquer um desses torna,

    de maneira automtica, o projeto invivel para a montadora.

    - Empresas da cadeia de fabricantes de Sistemas de Converso para uso de Gs

    Natural Veicular, permitindo s mesmas analisar a possibilidade de crescimento ou

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    19/125

    4

    de migrao do mercado de instalao de Sistemas de Converso, das oficinas de

    converso independentes para as montadoras de veculos.

    - Oficinas de converso independentes, possibilitando s mesmas a anlise do grau

    de probabilidade e conseqncias das montadoras oferecerem veculos convertidos

    originais de fbrica, alm de permitir a ampliao de conhecimentos dos fatores

    relacionados converso de veculos.

    - Postos de combustvel e seus respectivos fornecedores, que j dispem ou ainda

    estudam a viabilidade do investimento na instalao de sistema para abastecimentode Gs Natural Veicular, quanto as tendncia de mercado em funo de demanda e

    de regio do pas.

    - Organizaes Governamentais e no Governamentais relacionadas cadeia de

    produo e consumo de Gs Natural.

    - Pesquisadores e estudantes interessados em aprofundar conhecimentos ou em

    estender o presente trabalho.

    - Consumidor Final - particular ou comercial, possibilitando aos mesmos considerar

    as vantagens e desvantagens da instalao de Sistema de Converso.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    20/125

    5

    2 REVISO BIBLIOGRFICA

    Em relao aos aspectos tcnicos do uso de Gs Natural Veicular, a evoluo dosSistemas de Converso acompanha tanto a evoluo dos sistemas de injeo de

    combustvel lquido, quanto o aumento das restries de emisses veiculares

    impostas por rgos competentes. Diversos autores tambm denominam Sistemas de

    Converso como Kits de Converso. A palavra Kit tem origem no idioma ingls

    e significa equipamento ou conjunto no idioma portugus.

    Segundo Pelliza (2003), geralmente os fabricantes de Kits de converso possuemseus produtos destinados a veculos equipados com injeo eletrnica e catalisador

    ou carburador. Os Kits mais simples so destinados a veculos carburados (sem

    injeo eletrnica), e geralmente no possuem o controle eletrnico da mistura ar /

    gs, sendo dotados basicamente de cilindro de armazenamento de gs, vlvula de

    abastecimento, vlvula de cilindro, redutor de presso, misturador e tubulaes,

    podendo-se instalar um equipamento adicional chamado variador de avano, que

    possui a funo de melhorar o desempenho do veculo. Para veculos com injeo

    eletrnica, tem-se alm dos equipamentos listados anteriormente, emuladores de

    sensor de O2 e eletro-injetores, sendo encontrados tambm Kits com a capacidade

    de efetuar eletronicamente o controle da relao ar / gs, de forma a mant-la

    estequiomtrica. Existem ainda Kits de converso com sistema de injeo direta de

    GNV (bicos injetores de gs) utilizados em motores com injeo eletrnica, sensor

    de O2 e catalisador, projetados e construdos para integrarem-se com os mais

    modernos sistemas de injeo eletrnica de forma a manter inalterado os nveis de

    emisses em qualquer situao de solicitao do motor.

    Determinados autores preferem dividir a evoluo tcnica dos Sistemas de

    Converso de acordo com o sistema de injeo de combustvel. Segundo Villanueva

    (2002), os Sistemas de Converso pode ser caracterizados da seguinte forma:

    - Kit de Converso de 1 Gerao (regulagem mecnica do combustvel, sem

    controle em malha fechada).

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    21/125

    6

    - Kit de Converso de 2 Gerao (regulagem mecnica do combustvel e controle

    de estequiometria em malha fechada ou injeo de combustvel, sem controle em

    malha fechada).

    - Kit de Converso de 3 Gerao (injeo de combustvel e controle em malha

    fechada).

    - Kit de Converso de 4 Gerao (injeo de combustvel e controle em malha

    fechada e compatibilidade com o sistema OBD).

    Em relao aos aspectos econmicos do Gs Natural, segundo Fernandes (2000),

    dentro da regulamentao dos servios pblicos, a regulao tarifria cumpre o papel

    de controle econmico do projeto, garantindo a rentabilidade do investidor e a

    preservao do bem-estar do consumidor, dentro de um regime de monoplio natural.

    Embora o grau de superviso regulatria varie nos diversos pases, do Governo o

    papel de fixao, seno sinalizao, dos preos a serem cobrados. A tarefa

    complexa, tendo em vista o elevado grau de assimetria de informao pr-

    investidores, que acentua os ricos de abusos do poder de monoplio. A tarifao

    ainda enfrenta o desafio de atender a eficincia do sistema como um todo, o que,

    muitas vezes, apresenta tenses quanto determinao do modelo a ser escolhido.

    Assim, o conceito de eficincia abrange a eficincia produtiva, entendido como a

    utilizao das instalaes, pelo produtor, com o mximo rendimento e menor custo,

    dada a estrutura de mercado; a eficincia distributiva, que pode ser definida como a

    capacidade de reduo, pela concorrncia ou pela regulao, da apropriao de

    excedentes econmicos por parte do investidor (eliminao das rendas de monoplio

    e reduo dos lucros ao nvel normal); a eficincia alocativa (ou de Paretto), que a

    realizao do maior volume de transaes econmicas, com a gerao da maior renda

    agregada possvel. Segundo a teoria econmica, esta condio garantida quando os

    preos se igualam aos custos marginais, e sinalizam apropriadamente os custos

    relativos ao uso do sistema; e, finalmente, a eficincia dinmica, conceito que

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    22/125

    7

    considera o mercado como ambiente seletivo, com capacidade de selecionar

    inovaes de produto e de processo que resultem em reduo futura de custos e

    preos para o consumidor e em melhoria de qualidade dos produtos.

    No mbito da explorao nacional, a Lei n 9.478 de 6 de Agosto de 1997

    estabeleceu condies para o exerccio das atividades econmicas abrangidas pelo

    monoplio da Unio, relativas a Petrleo e Gs Natural. A denominada Lei do

    Petrleo viabilizou ainda a regulao, contratao e fiscalizao das atividades

    econmicas referentes a Petrleo e derivados, Gs Natural e Biocombustveis.

    Referente formao de preos ao consumidor, a Portaria Interministerial n 3 de 1o

    de Abril de 2000 dos Ministrios de Minas e Energia e da Fazenda visava

    desregulamentao dos preos dos combustveis em carter progressivo, com

    liberao dos preos do Gs Natural nacional e importado nos pontos de entrega s

    distribuidoras.

    Em relao aos aspectos ambientais do uso de Gs Natural Veicular, a emisso de

    poluentes em gases de escape tem sido objeto de estudo de diversas pesquisas.

    Segundo Villanueva (2002):

    Os principais poluentes emitidos pelo escapamento dos veculos automotores so:

    - Monxido de Carbono (CO), que tem a sua formao regulada principalmente pela

    relao Oxignio / Combustvel presente na cmara de combusto e pela eficincia

    da queima da mistura Ar / Combustvel.

    - Hidrocarbonetos (HC), tambm conhecidos como combustveis no queimados ou

    ainda como fraes de compostos orgnicos, so fraes do combustvel que no

    foram queimadas ou que sofreram apenas oxidao parcial.

    - xidos de Nitrognio (NOx), que tm a sua formao regulada, principalmente,

    pela temperatura no interior da cmara de combusto.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    23/125

    8

    - xidos de Enxofre (SOx), que resultam da oxidao do Enxofre (S) presente como

    impureza nos combustveis fsseis.

    - Material Particulado (MP), que resulta da combusto das fraes mais complexas

    de Hidrocarbonetos em condies de insuficincia de Oxignio e tempo para uma

    queima adequada, bem como de condensao dos aerosis e vapores e de desgaste ou

    deteriorao de materiais.

    - Aldedos (R-CHO) que resultam da oxidao parcial do combustvel durante aqueima. Os principais Aldedos, em termos de quantidade emitida, so o

    Formaldedo e o Acetaldedo.

    Entre os combustveis comercialmente utilizados em veculos leves nacionais -

    Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular, o terceiro popularmente considerado

    como alternativa menos poluente, sendo freqentemente citado em meios de

    comunicao como combustvel limpo e ecologicamente correto.

    Exemplo contrrio ao conceito popular, estudo realizado por Corra; Arbilla (2005)

    atribui a elevao dos nveis de Formaldedo do ar da Cidade do Rio de Janeiro entre

    os anos de 1998 e 2002 ao aumento da frota de veculos com Sistema de Converso

    para uso de Gs Natural. Aps anlise dos gases de escape de vinte veculos com

    Sistema de Converso, os autores constataram que a relao de emisso Formaldedo

    (HCHO) / Acetaldedo (CH3CHO) desses veculos cerca de quatro vezes maior do

    que a relao observada em veculos movidos a Gasolina. O aumento dos nveis de

    Formaldedo da cidade pode ser atribudo ao aumento do uso de Sistemas de

    Converso com regulagem e caractersticas tcnicas imprprias, gerando combusto

    incompleta do principal componente do Gs Natural Veicular - Metano (CH4) - e

    conseqente converso do gs em Formaldedo no escapamento.

    Em relao aos aspectos mercadolgicos do uso de Gs Natural Veicular, a

    disponibilidade do combustvel fator decisivo para a viabilizao de toda sua

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    24/125

    9

    cadeia de consumo. Segundo estudos de Oil & Gas Journal (2005), as reservas

    mundiais comprovadas de Gs Natural somam 172,0 x 1012 m3, com projeo de

    reservas de cerca de 61 anos.

    No Brasil, de acordo a Agncia Nacional do Petrleo, Gs Natural e Biocombustveis

    (2005), as reservas comprovadas de Gs Natural somam 306,4 x 10 9 m, com

    projeo de reservas para um perodo mnimo de 50 anos.

    Estudos realizados por entidades relacionadas com Gs Natural mostram a atual

    situao do mercado nacional. Segundo Gasnet (2005), o pas dispe de rede de1.163 postos de Gs Natural Veicular, distribudos em 18 Estados e em processo

    de expanso.

    De acordo com dados do IBP - Instituto Brasileiro de Petrleo e Gs (2006), a frota

    nacional de veculos convertidos atingiu 1.053.000 veculos em Dezembro de 2005.

    Segundo o INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade

    Industrial (2005), existem no pas 724 oficinas de Converso para uso de Gs Natural

    Veicular operando em condies regulamentadas.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    25/125

    10

    3 ASPECTOS TCNICOS

    3.1 Combustveis alternativos em veculos leves no Brasil

    A busca por combustveis alternativos aos derivados de Petrleo teve incio no Brasil

    na dcada de 40 e foi intensificada na dcada de 70, devido crise mundial do

    Petrleo. At o incio da crise, apenas estudos pouco relevantes sobre reservas

    nacionais de Gs Natural haviam sido realizados no pas, o que reflete na reduzida

    participao do combustvel na matriz energtica da poca.

    A primeira ao efetiva sobre combustveis alternativos realizada no Brasil foi o

    incio da pesquisa e utilizao de Biomassa proveniente da cana de acar como

    combustvel automotivo, atravs de programa criado em 14 de Novembro de 1975

    denominado Prolcool. A utilizao de lcool combustvel obteve grande xito at

    o final da dcada de 90, mas perdeu efetividade com o fim da poltica de incentivos

    do governo e com o aumento da atratividade do mercado internacional de acar

    refinado. Atualmente, a maior parcela de utilizao de lcool combustvel ocorre na

    adio de 20 a 25% em volume na Gasolina automotiva nacional, no crescente

    mercado de veculos com tecnologia bi-combustvel e na frota remanescente de

    veculos movidos apenas a lcool.

    A segunda ao teve incio no final da dcada de 70. O PLANGS - Plano Nacional

    de Gs Natural - foi desenvolvido pela CNE - Comisso Nacional de Energia, e

    buscava a substituio do uso de combustveis fsseis lquidos. Durante o perodo da

    criao do PLANGS, at a promulgao do Decreto 1787 de 12 de Janeiro de 1996,

    autorizando a utilizao de Gs Natural em veculos automotores e motores

    estacionrios, diversas entidades nacionais realizaram pesquisas para a viabilizao

    do uso de Gs Natural em veculos leves. A autorizao era vinculada ao

    cumprimento das normas do DNC - Departamento Nacional de Combustveis.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    26/125

    11

    3.2 Evoluo tcnica dos Sistemas de Converso

    De maneira a acompanhar a evoluo tcnica dos sistemas de injeo de combustvellquido e o aumento das restries de emisses de gases em veculos automotores, os

    Sistemas de Converso para uso de Gs Natural modificaram as caractersticas

    tcnicas ao longo do tempo.

    Em termos comerciais, atualmente os Sistemas de Converso so divididos em cinco

    geraes, em funo da evoluo das principais caractersticas tcnicas.

    Gerao 1 - Sistema de Converso utilizado em veculos com carburao mecnica.

    Aps a reduo da presso do cilindro por meio de redutor de trs estgios, o Gs

    Natural flui atravs do misturador e aspirado por depresso no coletor de

    admisso do motor. Dois registros mecnicos - um para o funcionamento do motor

    em macha lenta e outro para funcionamento do motor em carga - fazem o ajuste da

    mistura de Gs Natural com Ar de admisso. Devido a ausncia de controles

    eletrnicos e de preciso, os veculos com Sistema de Converso da Gerao 1

    apresentam elevados ndices de emisses de poluentes e de consumo de

    combustvel, alm de menor rendimento trmico do motor.

    Gerao 2 - Sistema de Converso utilizado em veculos com carburao mecnica

    ou sistema de injeo eletrnica de combustvel - em geral, do tipo monoponto.

    Aps a reduo da presso do cilindro por meio de um redutor de trs estgios, o

    Gs Natural flui atravs do misturador e aspirado por depresso no coletor de

    admisso do motor. Em substituio ao registro mecnico para ajuste da mistura

    utilizado nos Sistemas de Gerao 1, um motor de passo ou modulador de presso

    eletricamente controlado faz o ajuste da mistura de Gs Natural com Ar de

    admisso. Apesar da maior preciso no controle da quantidade de Gs Natural

    injetada no coletor de admisso do motor, os Sistemas de Converso da Gerao 2

    tambm apresentam elevados ndices de emisses de poluentes e de consumo de

    combustvel, alm de menor rendimento trmico, em relao aos sistemas das

    geraes seguintes.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    27/125

    12

    Gerao 3 - Sistema de Converso utilizado exclusivamente em veculos com

    sistema de injeo eletrnica de combustvel e conversor cataltico de gases de

    escape. A reduo da presso do cilindro feita por meio de um redutor de trsestgios e com liberao de fluxo de gs acionada eletronicamente. A regulagem da

    vazo de Gs Natural para o misturador feita por meio de atuadores e comandada

    eletronicamente por um processador em malha fechada, em funo do sinal emitido

    pelo sensor de Oxignio - sonda lambda - original do veculo. O misturador o

    ltimo componente do Sistema de Converso que o fluxo de Gs Natural atravessa,

    antes de ser aspirado por depresso no coletor de admisso do motor.

    O variador de avano do ponto de ignio processa as informaes recebidas da

    ignio eletrnica, reajustando o ponto de ignio durante o consumo de Gs

    Natural. Uma vlvula eltrica interrompe o fornecimento de gs quando o

    combustvel original selecionado na chave comutadora, da mesma forma que os

    sistemas de injeo monoponto tambm possuem uma vlvula eltrica para

    interromper o fornecimento do combustvel original quando o Gs Natural

    selecionado. Os sistemas de injeo multiponto tm essa funo realizada atravs de

    um emulador das vlvulas injetoras - vulgo bicos injetores, que impede que os

    mesmos injetem combustvel e simula um sinal de funcionamento para a ECU -

    Electronic Control Unit. A unidade central de comando eletrnico tambm

    freqentemente denominada mdulo de comando da injeo eletrnica.

    Devido maior preciso obtida pelo controle eletrnico de injeo de Gs

    Natural, quando comparados com os Sistemas de Converso das geraes

    anteriores, os sistemas da Gerao 3 promovem expressiva reduo dos ndices de

    emisses de poluentes e de consumo de combustvel, alm de reduo da perda de

    rendimento trmico do motor.

    Gerao 4 - Sistema de Converso utilizado exclusivamente em veculos com

    sistema de injeo eletrnica de combustvel e conversor cataltico de gases de

    escape. A partir dessa gerao de Sistemas de Converso, o Gs Natural deixa de

    ser aspirado por depresso no coletor de admisso do motor, sendo injetado por

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    28/125

    13

    meio de sistema de injeo eletrnica - vlvula de fluxo contnuo, eliminando a

    necessidade do misturador de combustvel.

    As demais caractersticas e componentes dos Sistemas de Converso da Gerao 4

    so semelhantes aos utilizados nos Sistemas de Converso da Gerao 3. A adoo

    do sistema de injeo eletrnica de fluxo contnuo elimina o misturador e a aspirao

    por depresso no coletor de admisso do motor e melhora as caractersticas da

    mistura. Dessa maneira, o sistema apresenta reduo dos ndices de emisses de

    poluentes e de consumo de combustvel, alm de aumento de torque e potncia do

    motor em relao gerao anterior.

    Gerao 5 - Sistema de Converso utilizado exclusivamente em veculos com sistema

    de injeo eletrnica de combustvel e conversor cataltico de gases de escape. A

    diferena em relao aos Sistemas de Converso das geraes anteriores consiste na

    injeo de Gs Natural no coletor de admisso do motor, por meio de vlvulas com

    sistema de injeo eletrnica seqencial. A tecnologia garante maior preciso na

    qualidade da mistura, em relao ao uso de misturador Ar-Gs Natural.

    As demais caractersticas e principais componentes dos Sistemas de Converso

    Gerao 5 so semelhantes aos utilizados nos Sistemas de Converso Gerao 4. O

    Sistema de injeo eletrnica seqencial o mais avanado e preciso dos Sistemas de

    Converso em aplicao comercial na atualidade, o que lhe confere as melhores

    caractersticas de rendimento trmico e de emisses de poluentes, quando comparado

    com as geraes anteriores.

    3.3 Sistemas de Converso detentores de CAGN

    A Resoluo n 291 de 25 de Outubro de 2001 do MMA - Ministrio do Meio

    Ambiente - regulamenta os Sistemas de Converso nacionais atravs do CAGN -

    Certificado Ambiental para uso do Gs Natural em Veculos Automotores. A emisso

    do certificado realizada sob responsabilidade do IBAMA - Instituto Brasileiro do

    Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovveis e do PROCONVE - Programa de

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    29/125

    14

    Controle de Poluio do Ar por Veculos Automotores, sendo nominal ao fabricante ou

    importador do Sistema de Converso. O certificado emitido para cada modelo de

    conjunto de componentes do Sistema de Gs Natural, e para cada configurao demotor e combustvel originalmente utilizado. A validade do certificado anual, e pode

    ser renovada, desde que os procedimentos resolvidos pelo Instituto sejam cumpridos.

    Respeitado o patamar tecnolgico estabelecido nas fases do PROCONVE, os prazos

    estabelecidos aps a publicao da Resoluo para atendimento aos limites de

    emisso aplicveis ao conjunto de componentes:

    Noventa dias: declarao dos fabricantes e importadores de componentes quanto aos

    valores tpicos de emisses de gases poluentes para os veculos com Sistemas de

    Converso, atendendo a Fase III PROCONVE.

    Doze meses: apresentao pela empresa interessada em obter o CAGN de veculo

    com conjunto de componentes para veculos Fase III PROCONVE, obedecidas as

    exigncias prescritas nas Resolues CONAMA.

    Vinte e quatro meses: homologao dos conjuntos de componentes para veculos

    Fase III PROCONVE, obedecidas as exigncias prescritas nas Resolues

    CONAMA e segundo a classe de capacidade volumtrica de motor e combustvel:

    classe A - at 1.000 cm3; classe B - de 1.001 a 1.500 cm3; classe C - de 1.501 a 2.000

    cm3; classe D - de 2.001 a 2.500 cm3 e classe E - acima de 2.501 cm3.

    Trinta e seis meses: homologao dos conjuntos de componentes para veculos da

    Fase III PROCONVE, obedecidas as exigncias prescritas nas Resolues

    CONAMA por marca, modelo e configurao de motor do veculo.

    A homologao dos Sistemas de Converso destinados a veculos das fases

    posteriores Fase III PROCONVE tambm feita segundo as normas que as regem,

    por marca, modelo e configurao de motor do veculo. Os nveis de emisso de

    poluentes do veculo com Sistema de Converso no devem superar os nveis de

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    30/125

    15

    emisso obtidos pelo veculo antes da instalao do sistema, a exceo da emisso de

    Hidrocarbonetos Totais (HC).

    Os ensaios para obteno do Certificado para conjunto de componentes devem ser

    realizados no Brasil, em laboratrio vistoriado pelo IBAMA ou credenciado pelo

    Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial, conforme

    normas nacionais e acompanhados por tcnico responsvel. Dessa forma, somente os

    Sistemas de Converso detentores do Certificado podem ser instalados em veculos

    leves nacionais, devendo ser mantidas as caractersticas tcnicas e os componentes

    originalmente certificados. A Tabela 3.3.1 apresenta a relao dos 51 Sistemas deConverso detentores do Certificado no Brasil, e os respectivos sistemas de injeo

    utilizados, de acordo com dados do IBAMA (2006).

    1 - RODAGS DO BRASIL SISTEMAS A GAS LTDA.Sistema de Converso: RODAGAS 16.000 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 001/20032 - RODAGS DO BRASIL SISTEMAS A GS LTDA.Sistema de Converso: RODAGAS 17.000 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV multiponto seqencial - CAGN: 002/20033 - BIOGAS COMRCIO E REPRESENTAO LTDA.Sistema de Converso: OMVL e Sistema de Injeo de GNV, marca OMVL - CAGN: 003/20034 - ATODOGAS IMPORTAO, EXPORTAO, COMRCIO E SERVIOS LTDA.Sistema de Converso: GNC / GALILEO e Sistema de Injeo de GNV, marca GNC/GALILEO - CAGN: 004/2003

    5 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA.Sistema de Converso: BRC (at 1.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV, marca BRC - CAGN: 005/20036 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.Sistema de Converso: 291.XLP e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 006/2003 7 - KGM DO BRASIL LTDA.Sistema de Converso: CGN1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 007/20038 - NETGAS LTDA.Sistema de Converso: NET GAS POCKET e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 008/20039 - LANDI RENZO DO BRASIL/LR INDSTRIA E COMRCIO LTDA.Sistema de Converso: LANDI RENZO LCS/2 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 009/200310 - GNV 382 PEAS LTDA.Sistema de Converso: MAZZI ECO e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 010/200311 - LANDI RENZO DO BRASIL/LR INDSTRIA E COMRCIO LTDA.Sistema de Converso: LANDI RENZO LCS A/1 V05 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 11/200312 - METAN 2.001 DE QUATIS IND. E COM. LTDA.Sistema de Converso: METAN LCS A/1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 12/2003

    13 - POWER GAS INDSTRIA E COMRCIO LTDA.Sistema de Converso: POWER GAS LCS A1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 13/200314 - BUGATTI DO BRASIL - COMRCIO, IMPORTAO E EXPORTAO LTDA.Sistema de Converso: BUGATTI LCS/ A1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 14/2003 15 - FBM TECNO EXPORTAO E IMPORTAO LTDA.Sistema de Converso: FBM LCS A/1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 15/200316 - OYRSA GNV DO BRASIL EQUIPAMENTOS DE ENGENHARIA LTDA.Sistema de Converso: OYRSA BR I e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 16/200317 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.Sistema de Converso: 291.XLP e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 17/200318 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.Sistema de Converso: 291.XLP e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 18/200319 - ELETRICA AUTO LTDA.Sistema de Converso: ITAGAS LCS A/1 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 19/2003

    Tabela 3.3.1 - Empresas e Sistemas de Converso detentores de CAGN no Brasil(Fonte: IBAMA, 2006).

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    31/125

    16

    20 - BIOGAS COMRCIO E REPRESENTAO LTDA.Sistema de Converso: REG e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 20/200421 - PGN GAS AUTOMOTIVO IMPORT E EXPORT LTDA.Sistema de Converso: PGN/Pelmag - IB - 001 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 21/200422 - BAHIA COMSI LTDA.Sistema de Converso: HDG K01 e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 22/200423 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.Sistema de Converso: 291.XLP e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 23/200424 - BAHIA COMSI LTDA.Sistema de Converso: TL LOGIKA (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 24/200425 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.Sistema de Converso: 291.XLP/1 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 25/200426 - TOMASETTO ACHILLE DO BRASIL LTDA.Sistema de Converso: 291.XLP/2 (at 1.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 26/200427 - ISAPA IMPORTAO E COMRCIO LTDA.Sistema de Converso: STEFANELLI ECO 01 (at 1.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 27/200428 - TUPAMPLAS COMERCIAL IMPORTADORA E EXPORTADORA LTDA.Sistema de Converso: FUNDEMAP K01 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 28/200429 - PVR DO BRASIL TECNOLOGIA LTDA.Sistema de Converso: PVR-SM (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 29/2004

    30 - OSASGAS LAPENA MECNICA GERAL E INSTALAO DE GAS AUTOMOTIVO LTDA.Sistema de Converso: OSASGAS (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 30/200431 - BBGAS DO BRASIL COMRCIO IMPORTAO E EXPORTAO DE PRODUTOS AUTOMOTIVOS LTDA.Sistema de Converso: ABA GAS K01 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 31/200432 - TURY DO BRASIL INDSTRIA E COMRCIO LTDA.Sistema de Converso: REG/GNV PEAS (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 32/200433 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA.Sistema de Converso: BRC JUST (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 33/200534 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA.Sistema de Converso: JUST HIGH-TECH (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 34/200535 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA.Sistema de Converso: BRC BLITZ (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 35/200536 - ICTUS ENGENHARIA REPRESENTACOES E SERVICOS LTDA.Sistema de Converso: DINAMOTOR DR 02 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 36/200537 - KGM INDSTRIA E COMRCIO DE PEAS AUTOMOTIVAS LTDA.Sistema de Converso: CGN 02 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 37/2005

    38 - ROR INSTALADORA E COMRCIO LTDA.Sistema de Converso: SPEED CAR (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 38/200539 - VERPTRO BRASIL ELECTRONICS LTDA.Sistema de Converso: CFG II (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 39/200540 - TECHNOGAS DO BRASIL LTDA.Sistema de Converso: IZAWA IZ-02 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 40/200541 - SULTECNICA INDSTRIA COMRCIO E REPRESENTAO DE MAQUINAS E EQUIPAMENTOS LTDA.Sistema de Converso: PRESSOR/ZETRONIC KPZ 001 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 41/200542 - CONVERTINGEL EQUIPAMENTOS PARA GNV LTDA.Sistema de Converso: PFABER MD-09 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 42/200543 - NETGAS LTDA.Sistema de Converso: NETGAS POCKET II (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 43/200544 - CMC GAS NATURAL LTDA.Sistema de Converso: CMC-TES (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 44/200545 - ASTECOMP - INDSTRIA, COMRCIO E SERVIOS DE COMPONENTES ELETRNICOS LTDA .Sistema de Converso: FUNDEMAP K01 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV- CAGN: 45/2005

    46 - LOVATO DO BRASIL SISTEMAS AUTOMOTIVOS LTDA.Sistema de Converso: Lovato-Lov-eco (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 46/200547 - OYRSA GNV DO BRASIL EQUIPAMENTOS DE ENGENHARIA LTDA.Sistema de Converso: OYRSA BR II (1.001 a 1.500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 47/200548 - TURY DO BRASIL INDSTRIA E COMRCIO LTDA.Sistema de Converso: TURY C RG (1.501 a 2.500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 48/200549 - CONVERTINGEL EQUIPAMENTOS PARA GNV LTDA.Sistema de Converso: PFABER GN 09 (1.501 a 2.000 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 49/2005 50 - WMTM EQUIPAMENTOS DE GASES LTDA.Sistema de Converso: BRC Sequent (2.001 a 2.500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 50/2005 51 - ASTECOMP - INDUSTRIA, COMRCIO E SERVIOS DE COMPONENTES ELETRNICOS LTDA.Sistema de Converso: FUNDEMAP/BCO (1.001 a 1.500 cm3) e Sistema de Injeo de GNV - CAGN: 51/2005

    Tabela 3.3.1 - Empresas e Sistemas de Converso detentores de CAGN no Brasil

    (Fonte: IBAMA, 2006).

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    32/125

    17

    3.4 Sistemas de Converso Gerao 3 e Gerao 5

    Atualmente, os Sistemas de Converso Gerao 3 e Gerao 5 so os mais aplicadosem veculos leves com sistema de injeo eletrnica de combustvel. As

    caractersticas de ambos sistemas so resumidamente descritas e comparadas abaixo.

    A Figura 3.4.1 demonstra a lista dos principais componentes de um Sistema de

    Converso tpico da Gerao 3.

    A - Vlvula de segurana do cilindro de Gs Natural

    B - Emulador do sensor de Oxignio e gerenciador eletrnicoC - Variador de avano do ponto de ignioD - Chave comutadoraE - Emulador das vlvulas injetorasF - Redutor de pressoG - Vlvula de abastecimento do cilindro de gsH - ManmetroI - Motor de passo ou atuadorJ - Sensor de OxignioK - Misturador Ar-Gs NaturalL - Cilindro de Gs Natural

    Fig. 3.4.1 - Principais componentes de um Sistema de Converso Gerao 3 (Fonte:

    White Martins, 2005)

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    33/125

    18

    A - Vlvula de segurana do cilindro de Gs Natural: conectada ao cilindro por meio

    de rosca cnica padro, a vlvula possui as funes:

    - Dispositivo para controle de excesso de vazo, interrompendo a vazo de gs em

    caso de ruptura nos tubos subseqentes vlvula;

    - Dispositivo para controle de excesso de presso, liberando a vazo de gs para a

    atmosfera em caso de aumento de presso no cilindro;

    - Mancula de fechamento rpido, permitindo controle manual da vazo de gsatravs da vlvula.

    B - Emulador do sensor de Oxignio e gerenciador eletrnico: O emulador um

    dispositivo eletrnico que utiliza o sinal eltrico do sensor de Oxignio para os

    parmetros de funcionamento do motor com Gs Natural, ajustando a vazo de gs

    em funo da estequiometria dos gases de escape. O emulador tambm simula o sinal

    do sensor de oxignio para o mdulo da injeo eletrnica original, enquanto o

    veculo utiliza Gs Natural. O gerenciador eletrnico efetua a gesto dos sinais

    recebidos dos componentes do Sistema de Converso, rastreando o sistema e

    garantindo a correta atuao do motor de passo.

    C - Variador de avano do ponto de ignio: dispositivo eletrnico que corrige o

    ponto de ignio para o uso de Gs Natural, devido diferena da velocidade de

    propagao de chama entre o combustvel gasoso e lquido. O variador processa as

    informaes recebidas da unidade de comando da ignio eletrnica, antecipando o

    ponto de ignio em funo da rotao do motor entre cerca de 3 e 15. O

    dispositivo ativado somente quando o veculo utiliza Gs Natural.

    D - Chave comutadora: dispositivo instalado no painel do veculo que permite a

    seleo do combustvel - gasoso ou lquido - por meio de vlvula eltrica.

    Geralmente possui acoplado um sistema de medio da quantidade percentual de Gs

    Natural nos cilindros por meio de lmpadas indicadoras - leds.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    34/125

    19

    E - Emulador das vlvulas injetoras: dispositivo que, ao mesmo tempo, interrompe e

    simula o funcionamento das vlvulas injetoras do combustvel original, evitando que

    o mdulo da injeo eletrnica registre falsos cdigos de avarias. Dessa forma, oemulador das vlvulas injetoras impede a injeo dos combustveis lquido e gasoso

    ao mesmo tempo.

    F - Redutor de presso: dispositivo responsvel pela reduo da presso do Gs

    Natural contido no cilindro em trs estgios.

    No primeiro estgio, uma vlvula solenide permite a vazo do gs quando a chavecomutadora acionada. O gs presso de cerca de 220 kgf/cm2 flui para um

    compartimento do redutor, atravs de uma vlvula controlada por diafragma de

    borracha, sendo mantido a presso mdia de 4,5 kgf/cm2. A variao da presso do

    gs promove reduo da temperatura no redutor, que pode ser elevada por meio de

    resistncia eltrica ou reaproveitamento do fludo de arrefecimento do motor.

    No segundo estgio, a presso do gs reduzida para cerca de 1,5 kgf/cm2, de forma

    que o fluxo de gs no sofra variao com a queda de presso no compartimento, a

    medida em que o mesmo consumido. A reduo de presso nesse estgio tambm

    efetuada atravs de uma vlvula controlada por diafragma de borracha.

    No terceiro estgio, o redutor fornece a quantidade de gs necessria ao motor,

    atravs de um dispositivo que permite regular o fornecimento do gs em funo da

    demanda. Com presso reduzida cerca de 1,0 kgf/cm2, o gs aspirado no coletor

    de admisso por depresso. Um dispositivo permite ainda regulagem de vazo para

    situaes de rotao e carga mnima do motor - marcha lenta.

    G - Vlvula de abastecimento do cilindro de gs: conector do tipo engate rpido e

    destinado ao abastecimento do cilindro de Gs Natural. Deve possuir dispositivos de

    alvio de presso e de reteno de fluxo em caso de irregularidade, alm de

    identificao do tipo de gs e da presso mxima de abastecimento.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    35/125

    20

    H - Manmetro: o dispositivo indicador de presso instalado entre a vlvula de

    abastecimento e o redutor de presso, medindo continuamente a presso do Gs

    Natural contido no cilindro. O manmetro tambm envia sinal eltrico a um sistemade medio - geralmente localizado na chave comutadora, que interpretado como a

    quantidade percentual de Gs Natural nos cilindros.

    I - Motor de passo ou atuador: dispositivo responsvel pelo ajuste da razo Ar-Gs

    Natural no coletor de admisso no motor do veculo. O motor de passo instalado

    aps o redutor de presso, e controla a vazo de Gs Natural atravs do sinal

    recebido do sensor de Oxignio. O sinal varia em funo de parmetros comorotao e carga solicitada pelo motor do veculo.

    J - Sensor de Oxignio: tambm denominado sonda lambda, gera um sinal eltrico em

    funo da quantidade de Oxignio presente nos gases de escape, para que o mdulo de

    comando ECU possa variar a quantidade de combustvel injetado. O sensor consiste

    de um corpo cermico poroso, cuja superfcie provida de eletrodos de Platina

    permeveis ao gs. A cermica se torna condutora em temperaturas elevadas, e a

    diferena de teor de Oxignio entre o lado do sensor em contato com o Gs de escape e

    o lado em contato com o ar ambiente gera tenso eltrica (sinal) entre os eletrodos.

    K - Misturador Ar-Gs Natural: promove a homogeneidade da mistura do Ar com

    Gs Natural atravs do princpio de Venturi. O perfil do Tubo de Venturi

    dimensionado em funo de parmetros como forma do escoamento, velocidade e

    presso ao longo do perfil, ngulos de entrada e de sada e qualidade da superfcie do

    perfil, razo da mistura e densidade do Ar e do gs, para que haja variao de presso

    corretamente determinada e distribuda ao longo do comprimento do misturador. A

    rea da garganta do Venturi deve ser suficiente para permitir a mistura Ar-

    combustvel adequada ao motor, porm limitando perdas de carga na admisso e

    consumo inadequado de combustvel.

    L - Cilindro de Gs Natural: armazena o Gs Natural comprimido a presso

    aproximada de 220 kgf/cm2. O cilindro fabricado e ensaiado sob normas

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    36/125

    21

    especficas, a partir de tubos sem costura ou por embutimento em chapa plana,

    geralmente de Ao com liga de Cromo e Molibdnio. Existem ainda cilindros

    fabricados em Alumnio e reforados com fibra de Carbono, significativamente maisleves - e onerosos - que os cilindros convencionais.

    O cilindro fixado carroceria do veculo atravs de suporte constitudo de cintas

    abraadeiras que envolvem o cilindro, cintas ou batentes limitadores que evitam o

    deslocamento do cilindro, bero que acomoda o cilindro, travessas que fixam bero e

    abraadeiras ao veculo e parafusos sob normas especficas.

    Diversos componentes de Sistemas de Converso da Gerao 5 so comuns aos de

    Sistemas de Converso da Gerao 3. A principal diferena consiste da utilizao

    de uma galeria de vlvulas com sistema de injeo eletrnica seqencial de Gs

    Natural - vulgo flautas, sendo uma vlvula para cada cilindro do motor.

    Desenvolvido em parceria entre fornecedor e montadora, o Sistema de Converso

    Gerao 5 abaixo descrito integra e elimina duplicidade de componentes da injeo

    de combustvel lquido e gasoso como: emulador do sensor de Oxignio e

    gerenciador eletrnico, variador de avano do ponto de ignio, chave comutadora,

    emulador das vlvulas injetoras e misturador Ar-Gs Natural. A Figura 3.4.2

    mostra a galeria de vlvulas com sistema de injeo eletrnica seqencial de Gs

    Natural.

    Fig. 3.4.2 - Galeria de vlvulas com sistema de injeo eletrnica seqencial de

    Gs Natural (Fonte: Magneti Marelli, 2006).

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    37/125

    22

    Um nico mdulo eletrnico controla a injeo do combustvel lquido e gasoso, e

    seleciona preferencialmente o consumo de Gs Natural. Dessa forma, o sistema

    dispensa a necessidade de instalao de chave comutadora de combustvel no paineldo veculo. Em situaes de maior demanda de potncia do motor, o sistema

    seleciona automaticamente o combustvel lquido disponvel no tanque - lcool,

    Gasolina pura ou com adio de lcool.

    Por se tratar de equipamento original do veculo, o sistema dispensa componentes

    necessrios converso nas geraes anteriores, apresentando vantagem na reduo

    de custos em componentes integrados. O sistema tambm possibilita s montadorasreduo de custos com unificao de componentes do sistema de injeo de

    combustvel, para veculos destinados ao mercado domstico e de exportao.

    3.5 Concluses sobre aspectos tcnicos de Sistemas de Converso

    Apesar da regulamentao imposta, e da existncia de 51 modelos de Sistemas de

    Converso detentores de CAGN no Brasil, diversas oficinas realizam a instalao de

    sistemas fora da regulamentao. A reduo do preo de venda - ou ainda o aumento

    da margem de lucro - pode ser apontado como o principal motivo da prtica por parte

    das oficinas de converso. Duas principais irregularidades so observadas:

    1 - Instalao de componentes diferentes dos conjuntos de componentes

    originalmente certificados. Determinadas oficinas selecionam vrios componentes de

    diferentes empresas, formando um Sistema de Converso com custo relativamente

    menor do que o sistema completo e da mesma empresa.

    Existem ainda situaes em que o componente substitudo por outro de

    caracterstica tcnica inadequada ao sistema. Como exemplo, o emulador das vlvulas

    injetoras de combustvel substitudo por uma chave comutadora do tipo rel, que

    com funcionamento incorreto pode inclusive ocasionar desgaste prematuro dessas

    vlvulas. O misturador Ar-Gs Natural original tambm freqentemente substitudo

    por componentes inadequados, fabricados a partir do perfil e da rea da garganta do

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    38/125

    23

    Tubo de Venturi. Um misturador dimensionado de maneira incorreta causa ao veculo

    variao do consumo de combustvel - gasoso ou lquido, alm de desgaste prematuro

    de componentes do motor e aumento dos nveis de emisso de poluentes.

    2 - Excluso de componentes originais aos conjuntos originalmente certificados, ou

    instalao de conjunto inferior s caractersticas tcnicas dos veculos. O Sistema de

    Converso executa as funes, porm de maneira inadequada ou inferior

    originalmente prevista. So componentes normalmente excludos do conjunto

    original e as respectivas conseqncias:

    Variador de avano do ponto de ignio: a propagao da chama no tempo incorreto

    causa reduo do rendimento trmico, alm de desgaste prematuro de componentes

    do motor e aumento dos nveis de emisso de poluentes. Em veculos com sistema de

    ignio via distribuidor mecnico, o ponto de ignio normalmente antecipado, para

    melhor eficincia trmica no uso de Gs Natural. Porm, o efeito se inverte quando o

    veculo utiliza o combustvel lquido original, em especial nos movidos a Gasolina. A

    alterao do ponto de ignio causa o fenmeno conhecido como detonao ou auto-

    ignio, provocando danos s vlvulas e suas sedes, pistes e anis.

    Sistema de aquecimento do redutor de presso: a excluso do sistema de aquecimento

    impede a manuteno da temperatura do redutor de presso, que resfria durante o

    processo de descompresso do gs. Sob baixas temperaturas, o redutor no opera de

    modo adequado, e eventualmente pode acumular gelo na superfcie externa.

    A instalao de conjuntos de componentes inferiores s caractersticas tcnicas dos

    veculos pode causar, alm do no aproveitamento do melhor rendimento trmico

    com Gs Natural, danos aos componentes originais do veculo. Como exemplo, a

    instalao de Sistemas de Converso Gerao 3 ou inferiores em veculos com

    coletor de admisso plstico freqentemente causa a ruptura do componente, devido

    ao fenmeno de back fire - retorno da chama ao coletor. Para veculos com essa

    configurao, aconselhvel a instalao de Sistemas de Converso Gerao 4 ou 5,

    devido ausncia de misturador e posio onde o Gs Natural injetado.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    39/125

    24

    As irregularidades acima citadas somente podem ser evitadas pelo consumidor

    atravs da instalao de Sistema de Converso detentor de CAGN, em oficinas com

    CRI - Certificado de Registro de Instalador e credenciadas pelo INMETRO.

    Da mesma forma, a aquisio de veculo com Sistema de Converso original da

    montadora garante ao consumidor o atendimento da regulamentao vigente.

    Porm, diferente dos veculos convertidos em oficinas independentes, veculos com

    essa caracterstica so desenvolvidos em parceria com o fornecedor do sistema.

    Alm da manuteno da garantia do veculo, a instalao de Sistema de Converso

    original da montadora promove ao consumidor outras vantagens tcnicas emrelao instalao em oficina independente:

    - Possibilidade de desenvolvimento de Sistema de Converso dedicado verso

    especfica de veculo, devido parceria entre fornecedor e montadora. A maior

    disponibilidade de equipamentos, instalaes e corpo tcnico especializado tambm

    promove s montadoras facilidades no desenvolvimento de Sistemas de Converso,

    em relao s oficinas independentes.

    - Eliminao de duplicidade de componentes da injeo de combustvel lquido e

    gasoso, e conseqente vantagem na reduo de custos em componentes integrados. O

    Sistema de Converso Gerao 5 desenvolvido em parceria entre fornecedor e

    montadora um exemplo dessa vantagem.

    Os Itens 6.6 - Mercado nacional de oficinas de converso registradas pelo

    INMETRO e 6.7 - Programa das montadoras para instalao de Sistema de

    Converso apresentam informaes complementares ao presente Item.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    40/125

    25

    4 ASPECTOS ECONMICOS

    4.1 Custos de explorao de Petrleo e Gs Natural

    Os custos incidentes sobre companhias de explorao e produo de Petrleo e Gs

    Natural podem ser divididos em quatro grandes grupos, de acordo com Gallun;

    Stevenson; Nichols (1993).

    - Custos de aquisio: provenientes da aquisio da propriedade de bens - custos

    provenientes do direito explorao, perfurao de poos e produo de Petrleo eGs Natural. Os direitos so normalmente adquiridos pelas companhias atravs de

    contratos de leasing ou arrendamento para minerais, Petrleo e Gs Natural.

    - Custos de explorao: provenientes da explorao da propriedade, o que envolve a

    identificao de reas que possam ser examinadas e o exame de reas especficas,

    incluindo a perfurao de poos de explorao.

    - Custos de desenvolvimento: provenientes da preparao para produo das reservas

    comprovadas, os custos envolvem o acesso s reservas comprovadas e a proviso de

    equipamentos para extrao, tratamento, transporte em dutos e armazenagem de

    Petrleo e Gs Natural.

    - Custos de produo: provenientes do transporte de Petrleo e Gs Natural da

    reserva para a superfcie e dos processos de extrao, tratamento e armazenagem.

    4.2 Explorao nacional de Petrleo e Gs Natural

    4.2.1 A Lei do Petrleo

    A necessidade de redimensionamento da participao do Estado brasileiro nas reas

    de Energia, Telecomunicaes e Infra-Estrutura foi o fator responsvel pela

    aprovao do Congresso Nacional, em 9 de Novembro de 1995, da Emenda

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    41/125

    26

    Constitucional n 9. Nas questes referentes ao Petrleo e Gs Natural, a Emenda

    flexibilizou a forma de execuo do monoplio da Unio para atividades de

    explorao, desenvolvimento e produo.

    De maneira a iniciar o processo de regulamentao da Emenda Constitucional n 9, o

    Congresso Nacional aprovou a Lei n 9.478 em 6 de Agosto de 1997, denominada Lei

    do Petrleo. A referida Lei dispe sobre a poltica energtica brasileira e estabelece

    condies para o exerccio das atividades econmicas abrangidas pelo monoplio,

    referentes ao transporte, importao e exportao de Petrleo e derivados e de Gs

    Natural, alm do refino de Petrleo e do processamento de Gs Natural.

    A Lei do Petrleo tambm viabilizou a criao da ANP - Agncia Nacional do

    Petrleo, Gs Natural e Biocombustveis. O rgo vinculado ao MME - Ministrio

    de Minas e Energia - e responsvel pela regulao, contratao e fiscalizao das

    atividades econmicas desses combustveis. A Agncia tambm elabora editais e

    promove licitaes para concesso de direitos ao exerccio de atividades de

    explorao, desenvolvimento e produo de Petrleo e Gs Natural.

    4.2.2 Contratos de concesso de blocos de explorao

    At ento executora do monoplio da Unio, a Petrobras - Petrleo Brasileiro S/A -

    teve ratificado o direito sobre os blocos exploratrios e reas em desenvolvimento

    em que realizou investimentos, na forma de contratos de concesso. No caso das

    reas produtoras, teve ainda os direitos assegurados sobre os campos em produo na

    data de incio da vigncia da Lei do Petrleo. Em 6 de Agosto de 1998, a Agncia

    assinou 397 contratos de concesso com a Petrobras sem processo de licitao e

    envolvendo rea de 450.000 km2, sendo denominado Brasil Round 0. At o ano de

    2006, a Agncia concluiu sete novas rodadas de licitaes e concedeu 384 novos

    blocos exploratrios em 434.000 km2 - cerca de 4,2% da rea sedimentar brasileira

    com interesse para Petrleo. Atualmente, atuam no Brasil 57 concessionrias de

    explorao e produo de Petrleo e Gs Natural. As duas fases dos contratos de

    concesso so divididas na seguinte forma:

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    42/125

    27

    - Explorao: com durao de dois a oito anos, consiste de aquisio de dados

    geolgicos, geofsicos e perfurao de poos de explorao.

    - Produo: caso ocorra descoberta comercial, a empresa realiza investimentos para o

    desenvolvimento dos campos. Alm dos devidos impostos e taxas, as empresas pagam

    ainda pela licena concedida para explorao (royalties), participao do superficirio

    nos blocos terrestres e participao especial - taxa extra em produes elevadas.

    As empresas vencedoras das licitaes so definidas pelo programa exploratrio e

    pelo bnus de assinatura - valor monetrio oferecido pelo bloco, alm do grau decompromisso com a aquisio de bens e servios nacionais. A Tabela 4.2.2.1 lista as

    57 concessionrias nacionais de explorao e produo de Petrleo e Gs Natural.

    Agip-ENI Codemig Kerr-McGee Petrogal StarfishAlcom Construtora Pioneira Koch PetroRecncavo StatoilAmerada Hess Delp Logos Petroserv SynergyAnadarko Devon Maersk Phoenix TDCArbi Dover NewField Queiroz Galvo TotalFinaElf

    Auriznia Egesa Nexen RAL TarmarBG El Paso Norse Repsol YPF UnocalBHP Encana Oil M&S Severo & Vilares W.WashingtonBP ERG Orteng Shell WintershallBrazAlta Esso Panergy Silver MarlinC. Foster Inpex Partex SinalmigChevron Ipiranga Petrobras SKTabela 4.2.2.1 - Concessionrias nacionais de explorao e produo de Petrleo e

    Gs Natural (Fonte: ANP, 2006).

    4.3 Formao de preo do Gs Natural de origem nacional e internacional

    Revogando-se a Portaria Interministerial n 155 de 23 de Junho de 1999, a Portaria

    Interministerial n 3 de 1o de Abril de 2000 dos Ministrios de Minas e Energia e da

    Fazenda visava desregulamentao progressiva dos preos dos combustveis, com

    liberao dos preos do Gs Natural nos pontos de entrega s distribuidoras, a partir da

    entrada de novos fornecedores. A manuteno de uma poltica de preos regulados, at o

    surgimento da competio no fornecimento de Gs Natural s empresas distribuidoras,visava consolidao de ambiente onde predominassem mecanismos de mercado.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    43/125

    28

    Aps 31 de Dezembro de 2001, a Portaria previa a liberao de preos em toda a

    cadeia de produo e comercializao de combustveis - refino, distribuio e

    revenda, no havendo tabelamento, valores mximos e mnimos, participao naformao de preos ou necessidade de autorizao prvia da Agncia Nacional do

    Petrleo, Gs Natural e Biocombustveis para a prtica de reajustes de preos.

    Mesmo com predomnio dos mecanismos de mercado e liberao de preos em toda

    cadeia de produo e comercializao, a Agncia monitora os preos praticados pelas

    distribuidoras e postos de combustveis. O levantamento de preos e de margens de

    comercializao de combustveis realizado pela empresa Anlise & SntesePesquisa e Marketing S/C Ltda., abrangendo Gasolina, lcool, leo Diesel, Gs

    Natural Veicular e GLP - Gs Liquefeito de Petrleo.

    Alm de orientao ao consumidor quanto aos preos praticados no mercado, o

    levantamento possibilita a Agncia identificar infraes de ordem econmica, como

    formao de cartel e alinhamento de preos. Os casos so comunicados a SDE -

    Secretaria de Direito Econmico e ao CADE - Conselho Administrativo de Defesa

    Econmica, rgos responsveis pela investigao e aplicao de penalidades

    previstas em lei para infraes dessa ordem.

    No caso de prticas abusivas ou de circunstncias que afetem a adequada formao

    de preos, o CNPE - Conselho Nacional de Poltica Energtica - estabelece diretrizes

    para que a Agncia fixe preos mximos em carter temporrio.

    A mesma Portaria tambm estabelece que o Gs Natural importado - atualmente da

    Argentina e da Bolvia - e destinado distribuio local, tem preo de venda liberado

    s distribuidoras. Ainda de acordo com a Portaria, valem os contratos j existentes ou

    futuros, negociados livremente entre as partes. Apesar do preo do Gs Natural

    importado ser determinado atravs de acordo entre as partes e expresso

    contratualmente, tambm cabe a Agncia a resoluo de eventuais conflitos e o

    monitoramento das prticas de mercado.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    44/125

    29

    4.4 Preo mdio ao consumidor - Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular

    A Tabela 4.4.1 apresenta o preo mdio nacional ao consumidor entre Janeiro de2004 e Dezembro de 2005 para Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular, segundo

    dados da Agncia Nacional do Petrleo, Gs Natural e Biocombustveis (2006).

    Os preos so expressos em VE - Valor da poca e em VP - Valor Presente de

    Dezembro de 2005, corrigido monetariamente de acordo com o IPCA - ndice

    Nacional de Preos ao Consumidor Amplo. O ndice abrange as famlias com

    rendimentos mensais compreendidos entre um e quarenta Salrios Mnimos,qualquer que seja a fonte de rendimentos, e residentes nas reas urbanas de onze

    regies metropolitanas nacionais: Belm, Fortaleza, Recife, Salvador, Belo

    Horizonte, Rio de Janeiro, So Paulo, Curitiba, Porto Alegre, Braslia e Goinia. Um

    Salrio Mnimo equivale a R$ 300,00, em valores de Dezembro de 2005.

    Perodo GNVR$/m3

    Valorpoca

    lcoolR$/l

    Valorpoca

    GasolinaR$/l

    Valorpoca

    GNVR$/m3

    Valor Presente

    lcoolR$/l

    Valor Presente

    GasolinaR$/l

    Valor Presente

    IPCA(%)

    Janeiro 2004 1,074 1,205 2,007 1,221 1,370 2,282 0,76Fevereiro 2004 1,075 1,170 2,003 1,213 1,321 2,261 0,61

    Maro 2004 1,075 1,105 1,991 1,206 1,240 2,234 0,47

    Abril 2004 1,073 1,032 1,972 1,198 1,152 2,202 0,37

    Maio 2004 1,069 1,048 1,983 1,189 1,166 2,206 0,51

    Junho 2004 1,091 1,136 2,062 1,208 1,257 2,282 0,71

    Julho 2004 1,100 1,162 2,107 1,209 1,277 2,316 0,91

    Agosto 2004 1,092 1,262 2,127 1,189 1,374 2,316 0,69

    Setembro 2004 1,095 1,273 2,124 1,184 1,377 2,297 0,33

    Outubro 2004 1,086 1,347 2,161 1,171 1,452 2,330 0,44

    Novembro 2004 1,081 1,408 2,190 1,160 1,511 2,351 0,69

    Dezembro 2004 1,085 1,437 2,271 1,157 1,532 2,421 0,86

    Janeiro 2005 1,088 1,424 2,288 1,150 1,505 2,418 0,58

    Fevereiro 2005 1,091 1,412 2,262 1,146 1,484 2,377 0,59Maro 2005 1,094 1,413 2,263 1,143 1,476 2,364 0,61

    Abril 2005 1,089 1,411 2,267 1,131 1,465 2,354 0,87

    Maio 2005 1,088 1,332 2,253 1,120 1,371 2,319 0,49

    Junho 2005 1,000 1,215 2,226 1,024 1,245 2,280 -0,02

    Julho 2005 1,121 1,251 2,232 1,149 1,282 2,287 0,25

    Agosto 2005 1,120 1,272 2,239 1,145 1,300 2,288 0,17

    Setembro 2005 1,194 1,405 2,442 1,218 1,433 2,491 0,35

    Outubro 2005 1,194 1,449 2,447 1,214 1,473 2,488 0,75

    Novembro 2005 1,206 1,496 2,449 1,217 1,510 2,471 0,55

    Dezembro 2005 1,209 1,549 2,457 1,213 1,555 2,466 0,36

    Preo mdio 1,104 1,301 2,201 1,174 1,380 2,338

    Tabela 4.4.1 - Preo mdio ao consumidor entre Janeiro de 2004 e Dezembro de2005 - Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular (Fonte: ANP, 2006).

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    45/125

    30

    A Figura 4.4.1 representa a evoluo do preo mdio nacional ao consumidor em

    Valor da poca e em Valor Presente de Dezembro de 2005, entre Janeiro de 2004 e

    Dezembro de 2005 para Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular, segundo dados daAgncia Nacional do Petrleo, Gs Natural e Biocombustveis (2006).

    0,800

    1,000

    1,200

    1,400

    1,600

    1,800

    2,000

    2,200

    2,400

    2,600

    Jan'04 Mar'04 Mai'04 Jul'04 Set'04 Nov'04 Jan'05 Mar'05 Mai'05 Jul'05 Set'05 Nov'05

    GNV R$/m3 (VE) lcool R$/l (VE) Gasolina R$/l (VE)

    GNV R$/m3 (VP) lcool R$/l (VP) Gasolina R$/l (VP)

    Fig. 4.4.1 - Evoluo do preo mdio ao consumidor de Janeiro de 2004 a Dezembrode 2005 - Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular (Fonte: ANP, 2006).

    Atravs da Figura 4.4.1, possvel constatar que durante o perodo de Janeiro de

    2004 a Dezembro de 2005, a Gasolina e o lcool sofreram aumentos reais de preo

    em Valor Presente de Dezembro de 2005 (respectivamente 8,1% e 13,5%), enquanto

    o Gs Natural Veicular sofreu reduo real de preo de 0,7% em Valor Presente de

    Dezembro de 2005.

    4.5 Amortizao de investimento em Sistema de Converso

    Conforme apresentado no Item 6.7 - Programa das montadoras para instalao de

    Sistema de Converso, desde o ano de 2003, as quatro maiores montadoras nacionais

    ofereceram pelo menos uma verso de veculo com Sistema de Converso para uso

    de Gs Natural Veicular original de fbrica.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    46/125

    31

    A Tabela 4.5.1 apresenta os dados dos veculos oferecidos pelas montadoras, e

    os respectivos preos dos Sistemas de Converso em Valor da poca e em Valor

    Presente de Dezembro de 2005, corrigido pelo ndice Nacional de Preos aoConsumidor Amplo.

    Preo do Sistema de Converso (R$)

    Modelo Perodo Valor da poca Valor Presente

    GM Astra Sedan Multipower Agosto 2004 3700,00 4030,00

    Fiat Siena 1.8 Novembro 2003 4080,00 4680,00

    Ford Ranger 2.3 L Novembro 2003 5000,00 5046,00Volkswagen Santana 1.8 Outubro 2003 3100,00 3566,00

    Tabela 4.5.1 - Veculos com Sistema de Converso oferecidos pelas montadoras, e

    respectivos preos em Valor da poca e em Valor Presente.

    Atravs dos dados de consumo mdio dos veculos e de acordo com a NBR 7024 -

    Veculos rodovirios automotores leves - Medio do consumo de combustvel, a

    Tabela 4.5.2 estima a distncia que deve ser percorrida para amortizao do

    investimento no Sistema de Converso dos quatro veculos, em funo da reduo de

    gastos com combustvel. Vide Tabelas 6.7.1.1, 6.7.2.1, 6.7.3.1 e 6.7.4.1.

    km/l km/m3

    Modelo Verso R$/l R$/m3 G/A GNV G/A GNV R$/km km

    GM Astra Sedan Multipower 4.030,00 lcool 1,380 1,174 8,7 15,0 0,159 0,078 0,080 50.153

    GM Astra Sedan Multipower 4.030,00 Gasolina 2,338 1,174 12,0 15,0 0,195 0,078 0,117 34.572Fiat Siena 1.8 4.680,00 Gasolina 2,338 1,174 14,2 12,4 0,165 0,095 0,070 66.885

    Ford Ranger 2.3 L 5.046,00 Gasolina 2,338 1,174 9,0 10,9 0,260 0,108 0,152 33.182

    Volkswagen Santana 1.8 3.566,00 lcool 1,380 1,174 8,7 17,8 0,159 0,066 0,093 38.482

    Volkswagen Santana 1.8 3.566,00 Gasolina 2,338 1,174 11,9 16,3 0,196 0,072 0,124 28.655

    EconomiaCombustvel

    DistnciaAmortizao

    Sistema deConversoVP (R$)

    Consumo ConsumoPreo CombustvelValor Presente R$/km

    Tabela 4.5.2 - Estimativa para amortizao do investimento no Sistema de Converso

    em funo da reduo de gastos com combustvel.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    47/125

    32

    Diversos fatores devem ser considerados na estimativa apresentada na Tabela 4.5.2

    para amortizao do investimento realizado pelo consumidor na instalao do

    Sistema de Converso:

    - Os preos dos combustveis - Gasolina, lcool e Gs Natural Veicular - refletem a

    mdia nacional averiguada pela Agncia Nacional do Petrleo, Gs Natural e

    Biocombustveis. Algumas regies brasileiras possuem particularidades com relao

    oferta e preo de determinados combustveis, o que varia os resultados da

    estimativa da amortizao do investimento.

    - A estimativa considera os dados fornecidos pelas montadoras para o consumo

    mdio dos veculos, de acordo com a norma NBR 7024. As caractersticas

    particulares de cada consumidor na utilizao do veculo - maior parte em ciclo

    urbano ou ciclo em estrada - variam os resultados da estimativa da amortizao do

    investimento em funo da distncia percorrida.

    - O tempo de amortizao do investimento no Sistema de Converso est

    diretamente relacionado com a distncia percorrida pelo veculo em funo do

    tempo. Dessa forma, segmentos de mercado como taxistas e frotistas tendem a

    reduzir o tempo de amortizao do investimento, em funo da mdia elevada de

    distncia percorrida pelo veculo.

    - A valorizao de mercado obtida por veculos com Sistema de Converso, no

    momento da venda, gera amortizao parcial do investimento no equipamento. O

    consumidor tem ainda a possibilidade de transferir integralmente o Sistema de

    Converso para outro veculo, desde que as caractersticas tcnicas dos veculos

    permitam a instalao - sistema de injeo de combustvel, espao para alojamento

    do cilindro, entre outros.

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    48/125

    33

    4.6 Concluses sobre aspectos econmicos do Gs Natural Veicular

    A sustentabilidade do mercado de Gs Natural para veculos leves tem dependnciadireta dos aspectos econmicos de sua utilizao e da poltica nacional de preos ao

    consumidor, devido a sua caracterstica de combustvel apenas opcional ao lcool e a

    Gasolina. Atualmente, o estabelecimento dessa poltica est a cargo dos Estados

    brasileiros, que so responsveis pela regulao da distribuio de Gs Natural. A

    Portaria Interministerial nmero 3 de 17 de Fevereiro de 2000 do MME - Ministrio de

    Minas e Energia - e do MF - Ministrio da Fazenda - unifica os preos mximos do

    Gs Natural vendido s distribuidoras estaduais pela Petrobrs. Entretanto, a Petrobrsarca com os custos da promoo de poltica de incentivo ao uso veicular, em relao a

    outras aplicaes possveis de Gs Natural - Industrial, Comercial e Residencial.

    Exemplo de contribuio de destaque manuteno dos preos do Gs Natural

    Veicular, a Portaria n 32 de 6 de Maro de 2001 criada pela Agncia Nacional do

    Petrleo, Gs Natural e Biocombustveis possibilitou aos postos adquirir Gs Natural

    de qualquer distribuidora presente no mercado. Essa alterao amplia a competio

    no mercado, pois a legislao anterior obrigava o posto a somente adquirir Gs

    Natural de sua correspondente distribuidora - vulgo bandeira. Com relao ao

    ICMS - Imposto sobre Circulao de Mercadorias e Prestao de Servios, a maioria

    dos Estados aplica alquota de apenas 12% sobre o Gs Natural Veicular, enquanto o

    lcool e a Gasolina so tributados entre 25% e 30%. Outra vantagem tributria do

    Gs Natural Veicular em relao Gasolina e o Diesel consiste no no recolhimento

    de CIDE - Contribuio de Interveno no Domnio Econmico.

    Na perspectiva do consumidor final, a reduo de despesas com consumo de

    combustvel em relao Gasolina e ao lcool o principal fator da instalao de

    Sistemas de Converso. A hiptese est baseada na grande parcela de consumidores da

    tecnologia no segmento de frotistas e taxistas - que normalmente percorrem grandes

    distncias em curto perodo de tempo. A divulgao popular da vantagem -

    freqentemente citada como reduo de despesas da ordem de 60 a 70% - tem grande

    apelo mercadolgico e amplamente realizada por meios de comunicao como

  • 8/3/2019 Estudo do Gs natural

    49/125

    34

    imprensa, anncios do prprio mercado de converso e consumidores dessa tecnologia.

    Convm ressaltar que a falta de conhecimento tcnico por parte dos pretensos

    consumidores podem diminuir ou at inverter a vantagem econmica. Entre osdeterminantes da vantagem econmica, podem ser citados distncia mdia percorrida

    por tempo pelo veculo, sistema de injeo e taxa de compresso do veculo, eficincia

    e autonomia do Sistema de Converso e preo mdio na regio de abastecimento.

    Ainda em relao ao consumidor final e fatores econmicos, podem ser citados:

    - Opo de consumo do combustvel mais vivel em funo da freqente variaonacional de preos dos combustveis - flutuao de preos do Petrleo e perodos de

    entressafra da cana de acar;

    - O curto prazo de amortizao e retorno do investimento no Sistema de Converso

    em funo da reduo de gastos com combustvel, em especial para consumidores de

    regies com ampla disponibilidade de postos de abastecimento e que freqentemente

    percorrem grandes distncias com o veculo convertido. Taxistas e frotistas em geral

    podem ser citados como principais exemplos do perfil de consumidor beneficiado.

    - Valorizao de mercado obtida por veculos com Sistema de Converso no

    momento da venda - gerando retorno de parte do investimento no equipamento, ou

    ainda a transferncia do Sistema de Converso para outro veculo - desde que as

    caractersticas tcnicas de ambos permitam.

    Para que o Gs Natural Veicular permanea economicamente vivel ao consumidor

    final, e o mercado nacional em um patamar de crescimento sustentvel, necessrio

    que a atual poltica de incentivos e de preos diferenciados continue vigorando,

    mesmo com a abertura do setor de Gs Natural concorrncia. Atualmente, o