Blendas de bioquerosene e querosene de aviação : caracterização térmica e espectrométrica

Abstract

Hoje todos os setores energéticos estão se modernizando no sentido de criarem tecnologias de consumo de energia com qualidade ambiental, a fim de contribuírem com a diminuição das emissões de gás carbônico emitidos na atmosfera, e consequentemente se tornar um dos setores menos dependentes da energia de fontes minerais. As empresas do setor aéreo estão sendo pressionadas por lei a adotarem biocombustíveis como fonte de energia nas aeronaves. Deste modo, este trabalho tratou de verificar o quanto a adição do bioquerosene do óleo de babaçu ao querosene de aviação interfere na estabilidade térmica do combustível. E verificou a qualidade dos gases provenientes dos processos de queima. O bioquerosene foi produzido a partir do óleo de babaçu, mediante processo de transesterificação, e em seguida a destilação a vácuo. O querosene de aviação foi adquirido no Aeródromo Botelho às margens da BR-251 saída de São Sebastião Distrito Federal para Unaí Minas Gerais. As blendas foram preparadas nas proporções de 10% e 20% em volume de bioquerosene em querosene de aviação. Esses combustíveis, blendas e os produtos intermediários da obtenção do bioquerosene de babaçu foram analisados por espectroscopia de infravermelho por Reflectância Total Atenuada (Attenuated Total Reflectance, ATR) a fim de avaliar a eficácia da transesterificação e os grupos funcionais presentes nesses materiais. Além disso, os combustíveis e blendas foram submetida à análise de termogravimétrica (TGA) acoplada a espectroscopia de infravermelho (FTIR). Ao mesmo tempo, a calorimetria exploratória diferencial (DSC) também foi aplicada, pela simultaneidade do equipamento, obtendo-se informações relacionadas as entalpias envolvidas nos processos de evaporação e degradação. As análises foram realizadas a 5ºC/min e 20ºC/min, da temperatura ambiente até 300ºC, sob atmosfera inerte (N2) ou oxidativa (ar sintético) com fluxos de 50mL/min e 100mL/min. Os resultados obtidos, mediante a técnica de termogravimetria acoplada a de infravermelho com transformada de Fourier, mostrarou-se eficaz para se analisar a estabilidade térmica, entalpia de vaporização e a composição dos produtos do aquecimento do querosene, bioquerosene do óleo de babaçu, e das blendas de 10% e 20% de bioquerosene em querosene. Os resultados mostraram que os combustíveis analisados são sensíveis às variações da taxa de aquecimento. A medida que aumentou a taxa de aquecimento, aumentou-se a estabilidade térmica e diminuiu-se a entalpia de vaporização. Mostrou-se que a adição de bioquerosene do óleo de babaçu ao querosene não interferiu significativamente na estabilidade térmica do querosene. Mediante o resultado de espectrometria observou-se que os combustíveis analisados são oxidativamente estáveis quando submetidos às condições termodinâmicas dos ensaios realizados. A adição do bioqueroene do óleo de babaçu ao querosene de aviação não interferiu significativamente na estabilidade térmica oxidativa do querosene de aviação. ____________________________________________________________________________ ABSTRACT

Today all energy sectors are modernizing towards building energy consumption technologies with environmental quality, in order to contribute to the reduction of carbon dioxide emissions released into the atmosphere, and thus become one of the sectors less dependent on energy sources minerals. The airlines in the world are being pressured by law to adopt biofuels as an energy source on the aircraft. Thus, this study tried to verify how much the addition of babassu oil to biokerosene jet fuel interferes with the thermal stability of the fuel. And verified the quality of the gases from burning processes. Biokerosene was produced from babassu oil through transesterification process, and then vacuum distillation. The jet fuel was purchased in Airfield Botelho along the BR-251 output São Sebastião Distrito Federal to Unai Minas Gerais. The blends were prepared in the proportions of 10% and 20% by volume of Biokerosene in kerosene. These fuels, and blends of obtaining intermediates Biokerosene babassu oil were analyzed by infrared spectroscopy by Attenuated Total Reflectance (Attenuated Total Reflectance, ATR) to assess the efficacy of transesterification and the functional groups present in these materials. Furthermore, fuels and blends were subjected to thermogravimetric analysis (TGA) coupled with infrared spectroscopy (FTIR). At the same time, the differential scanning calorimetry (DSC) was also applied by simultaneous equipment, obtaining the related information involved in enthalpy of evaporation and degradation processes. The analyzes were performed at 5ºC/min and 20ºC/min from room temperature to 300ºC under inert atmosphere (N2), or oxidative (synthetic air) flow to 50 mL/min and 100 ml/min. The results obtained by thermogravimetry coupled with infrared technique Fourier transform, mostrarou is effective to analyze the thermal stability of vaporization enthalpy and composition of products of kerosene heater, Biokerosene babassu oil, and blends of 10% and 20% in kerosene biokerosene. The analyzed results showed that the fuels are sensitive to heating rate variations. As the increased rate of heating, is increased and decreased thermal stability to heat of vaporization. It was shown that the addition of bio-kerosene babassu oil kerosene did not interfere significantly in the thermal stability of kerosene. Upon the result of spectrometry it was found that the analyzed fuels are oxidatively stable when subjected to conditions of thermodynamic ensaoios performed. The addition of the babassu to aviation kerosene oil bioqueroene did not significantly interfere in the oxidative thermal stability of jet fuel.