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Cummins Brasil LTDA29 de Outubro de 2008
Luis Chain Faraj
MOTORES DIESEL E USO DE BIODIESEL
2
Agenda
Definição de BiodieselAnálise do Ciclo de Vida - Diesel x BiodieselPrograma de Biodiesel do BrasilMapa Mundial de BiodieselResultados Práticos em MotorTecnologia Desenvolvida pela Cummins para Motores BiodieselProjeto de Biodiesel da CumminsRequerimentos Básicos
3
DistribuiçãoDistribuiçãoComponentesComponentesMotoresMotores Geração deGeração de EnergiaEnergia
FiltrosFiltros Soluções deSoluções deEmissõesEmissões
TurboTurbocompressorescompressoresSistemas deSistemas de
CombustívelCombustível
4
894 mil motores produzidos em 2007
5
Análise do Ciclo de VidaDiesel x Biodiesel
6
Extração do Petróleo Transporte do Petróleo até a refinaria
Refinar Petróleo para Diesel
Transportar o Diesel até o local de uso
Queima do Diesel no motor de combustão interna
1 2 3
5 4
Ciclo de Vida do Diesel
7
Produção de Oleaginosas/Gado Transporte dos Grãos até a indústria de óleo vegetal
Produção de óleo vegetal
Transportar o óleo vegetal até a usina de biodieselProdução de Biodiesel
1 2 3
5 4
Ciclo de Vida do Biodiesel
Transportar :
Biodiesel – Distr. Diesel / Distrib. Diesel – Posto Comb.
67
Queima do Diesel no motor de combustão interna
8
Redução na Emissão de Gás Efeito Estufa (%)
-90,90%
-56%
-46,80%
-41,40%
-28,50%
-22,60%
-19,90%
-21,80%
-8,50%
-67,70%
Etanol (Celulose)
Biodiesel
Etanol (Cana de Açucar)
Eletricidade
Gás Hidrogênio
GNC
GNL
Etanol (Milho)
GLP
Metanol
Fonte :
-67,70%
9
Programa de Biodiesel do Brasil
10
Janeiro 2008 – B2 mandatório
Julho 2008 – B3 mandatório
Janeiro 2013 – B5 mandatório
Programa de Biodiesel do BrasilPrograma de Biodiesel do Brasil
11
Mapa Mundial de Biodiesel
12
África do SulAlemanhaArgentina
BoliviaBrasil
CanadáColombia
Estados UnidosFilipinas
ItáliaMalásiaParaguai
PeruReino Unido
Repúblida DominicanaUruguai
MAPA MUNDIAL DE BIODIESEL
B5 em 2010B2.5 em 2008 ; B5 em 2010
B2 em 2015B2 em 2008 ; B5 em 2012
B5 em 2008B5 Novo México ; B2 em Louisiana e Washington
B1 em 2008 ; B2 em 2011B1
B5 em 2010B2.5 em 2007 ; B20 em 2015
B2 em Jan/2008 ; B3 em Jul/2008 ; B5 em 2013B2 em 2008
B5 em 2008B1 em 2007 ; B3 em 2008 ; B5 em 2009
Proposta para B2-B5B4.4 em 2007 ; B5.75 em 2010
Source : Renewables 2007
GLOBAL STATUS REPORT
13
Resultados Práticos em Motor
14
Efeito do B20 no Desempenho do MotorMotor - ISC Euro 3
0
50
100
150
200
250
300
350
700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300
Rotação do Motor (rpm)
Potê
ncia
(CV)
Diesel E2 B20
15
Efeito do B20 no Desempenho do MotorMotor - ISC Euro 3
0
20
40
60
80
100
120
700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300
Rotação do Motor (rpm)
Con
sum
o de
Com
bust
ível
(lb
/h)
Diesel E2 B20
16
Efeito do Biodiesel B20 nas Emissões do Motor
-20%Emissão de Fuligem
-16%MP (Material Particulado)
-3.9%CO (Monóxido de Carbono)
-20%HC (Hidrocarbonetos )
+3%NOx (Oxido de Nitrogênio)
Conforme ciclo ECE R49
C8.3 215 Euro 2
-15%Emissão de Fuligem
-5,3%MP (Material Particulado)
-6%CO (Monóxido de Carbono)
-10%HC (Hidrocarbonetos )
+3,4%NOx (Oxido de Nitrogênio)
ISC8.3 300 Euro 3
17
Tecnologia Cummins para Motores Biodiesel
18
Filtro de Combustível StrataPoreTM
Tecnologia Convencional
19
Fluxo de Diesel
Camada 1 Camada 2 Camada 3
Partículas
Maiores
Partículas
Menores
Partículas
Finas
Tecnologia para Filtrar Partículas
20
Tecnologia para Separar Água do Diesel
Repelir e Aderir
Passo 1 Passo 2 Passo 3
Agregar Coalescer e Separar
21
Alta Eficiência de Separação de Água
60
70
80
90
100
110
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Tempo (Minutos)
Efic
iênc
ia d
e Se
para
ção
de Á
gua
(%)
Stratapore
Celulose
22
Maior Capacidade em Reter Partículas
0
5
10
15
20
25
30
0 20 40 60 80 100 120 140
Tempo (min)
Dife
renc
ial d
e Pr
essã
o (k
Pa)
StrataporeCelulose
23
Maior eficiência separaçao de H2O
Maior capacidade em reter partículas
Tecnologia de Filtragem Biodiesel
Sistema de Aquecimento
(baixas temp.)
Sensor de presença de H2O no diesel
24
Compatibilidade de Materiais
25
•Materiais metálicos que devem ser evitados :
•Cobre
•Bronze
•Estanho
•Chumbo
•Zinco
Remoção da camada de zinco da válvula após 1 ano de operação em gerador Stand-by com B20 (300 horas):
Impacto em materiaisImpacto em materiais
B20 #2 Diesel
26
Elastômeros que devem ser evitadosBorracha naturalBorracha nítrilica
Impacto em materiaisImpacto em materiais
Elastômeros p/ Biodiesel - VITON
27
Qualidade do Combustível
28
Qualidade do CombustívelQualidade do CombustívelDiesel Oxidado
Entupimento do filtro de combustível
Formação de Depósitos
Depositos deOxidaçãoTeste de campo - B20
29
Alta Acidez Depósito de verniz
Corrosão
B20 com alta acidez: pitting nas engrenagens da bomba de engrenagens em teste de bancada
#2 Diesel
B20 de acordo com a especificação B20
Qualidade do CombustívelQualidade do Combustível
30
Alta Acidez
Depósito de verniz
B20 com alta acidez :Depósito de verniz em bancada de teste
#2 Diesel
B20 feito com B100 dentro da especificação
Qualidade do CombustívelQualidade do Combustível
31
Cliente Final
Usinas de Biodiesel
Qualidade do Biodiesel
Distribuidoras de Combustível
Agência Nacional do Petróleo
32
Projeto de Biodiesel da Cummins
33
BiodieselB5
34
Cummins – B5 aprovado em 2006Cummins – B5 aprovado em 2006
400.000 Km
sem ocorrência de falhas
35
BiodieselB20
36
Testes de Certificação do B20Testes de Certificação do B20490,000 litros de B20490,000 litros de B2098,000 litros de B10098,000 litros de B100
1,2 Milhões Km
1250 horas
1000 horas
Meta da CumminsB20 aprovado até Jan/09
37
BiodieselB100
38
Motor : NTA855G5
Potência : 605 hp @ 1800 rpm
Período do teste : 1500 horas
B20 : 1250 horas
B100 : 250 horas (20.000 litros de B100)
39
40
B100 – Mamona
B100 – Girassol
B100 – Soja
B100 – Gordura Animal
B20 – Mamona
B20 – Girassol
B20 – Soja
B20 – Gordura Animal
Análise do Biodiesel
41
B100 Gordura Animal B20 Gordura Animal
42
B100 Mamona
43
Motor Capaz
Qualidade Combustível
Equipamento/Veículo Capaz
Qualidade MisturaDistribuição
SUCESSO NAAPLICAÇÃO
B100 em conformidadec/ a especificação
B5/B20Usinas Certificadasp/ ANP
Somente Motore Aprovados Somente equipamentos/veículos aprovados
Requerimentos da Aplicação Ex.: Estocagem do Combustível, uso sazonal, etc.
Requerimentos Básicos
