Tesis
Estudo da cinética de degradação térmica de blendas de bioquerosene de óleo de babaçu com querosene de aviação
Fecha
2021-04-09Registro en:
BOTELHO, Renan Santos. Estudo da cinética de degradação térmica de blendas de bioquerosene de óleo de babaçu com querosene de aviação. 2020. 117 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Autor
Botelho, Renan Santos
Institución
Resumen
A adoção de um novo combustível para aviação com o objetivo de reduzir as emissões de CO2, CH4 e CO do setor, pode ser um processo complicado. Essas complicações são representadas pelas necessidades estabelecidas na RANP 778 (2019). As instabilidades geradas como perda na potência, diminuição de poder calorífico e adequação aos motores já fabricados são alguns pontos de cuidado. Dessa forma, a solução mais viável, a curto prazo, se dá pela adoção de blendas entre o querosene de aviação (JET-A1) e os bioquerosenes de fonte vegetal. A utilização de bioquerosene nas blendas demanda um estudo mais detalhado, pois durante a degradação destes, podem ser aferidos dados que não corroborem na sua utilização. As espécies químicas geradas durante a degradação (CO2, CH4 e CO) devem ser menos nocivas ou produzidas em menor quantidade e suas características físico-químicas não devem ser alteradas de forma abrupta pela atmosfera as quais estão sendo expostas. Para o estudo, foi produzido o bioquerosene de óleo de babaçu através de um processo de transesterificação, que após finalizado, foi utilizado na produção de blendas de 10 e 20% v/v com o querosene de aviação JET-A1. As amostras de bioquerosene puro, bioquerosene 10%, bioquerosene 20% e de JET-A1 foram então comparadas através de uma análise térmica de sua degradação. Nesta análise, foram utilizadas termogravimetria (TG), termogravimetria derivada (DTG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). As amostras foram submetidas a duas taxas de aquecimento distintas (5 e 20°C.min-1 ), alteração na atmosfera de ar-sintético para nitrogênio e uma modificação do fluxo de gás dessa atmosfera de 50 para 100 mL.min-1 . Para verificar as espécies encontradas com a degradação, os gases liberados foram analisados no acoplamento TG-FTIR, que fornece através do número de onda das vibrações moleculares o seu perfil. Os aumentos na taxa de aquecimento provocaram aumento das temperaturas de pico das blendas de cerca de 5% em relação ao JET-A1. A atmosfera inerte provocou aumento na quantidade de resíduos de 1 a 2% em relação a atmosfera reativa. O aumento do fluxo de gases revelou novas espécies químicas pós degradação (CH3, CH2 e anéis aromáticos). O aumento das taxas de aquecimento também gerou redução da energia de ativação de 23 a 35% para todas as amostras.