Proposta de microemulsão combustível contendo diesel B10 S500, óleo de soja e cossolvente à base de álcoois

Abstract

Resumo: O uso de emulsões combustíveis ganhou progressiva atenção na última década, ao se buscar a substituição de derivados fósseis por produtos ambientalmente mais adequados, utilizando rotas tecnológicas mais simples, de forma a facilitar a produção. Neste trabalho, testou-se a adição de biocomponentes oxigenados, óleo vegetal de soja, etanol e 1-octanol, ao diesel B S500 (diesel contendo biodiesel). A limitação inerente à alta viscosidade resultante da mistura direta dos óleos vegetais, sem a etapa de transesterificação, foi contornada com o uso dos cossolventes etanol/1 octanol. As propriedades surfactantes desses cossolventes permitiram a obtenção de formulações combustíveis homogêneas e estáveis por até 90 dias, mesmo em amostras com alto teor de água. Foram preparadas seis formulações, sendo que a amostra D80O10C10 (80% diesel, 10% óleo de soja e 10% cossolvente) apresentou apenas 3% de redução no poder calorífico em relação ao diesel puro (de 10.676,0 kcal/kg para 10.371,0 kcal/kg). A viscosidade cinemática das amostras variou de 3,02 a 4,83 mm²/s, permanecendo dentro do limite especificado pela ANP (2,0 a 5,0 mm²/s). O teor de enxofre foi significativamente reduzido com a adição dos cossolventes, atingindo até 118 mg/kg na amostra D60O25C15 — valor bem abaixo do limite máximo permitido (500 mg/kg). Apesar do aumento no teor de água em algumas formulações, todas permaneceram visualmente estáveis, sem separação de fases. Os testes em motor estacionário revelaram rendimento energético semelhante ao do diesel comercial, com destaque para a redução nas emissões de hidrocarbonetos (HC) e monóxido de carbono (CO) em algumas amostras. Assim, as emulsões combustíveis formuladas demonstram ser uma alternativa técnica e ambientalmente viável, especialmente vantajosa para regiões afastadas dos centros de refino e transesterificação

Abstract: The use of fuel emulsions has gained increasing attention over the past decade as efforts intensify to replace fossil-derived fuels with more environmentally friendly alternatives, using simpler technological processes to ease production. In this study, oxygenated biocomponents, soybean oil, ethanol, and 1-octanol, were added to B S500 diesel (diesel blended with biodiesel). The inherent limitation of high viscosity resulting from the direct mixing of vegetable oils, without a transesterification step, was addressed through the use of ethanol/1-octanol as cosolvents. The surfactant properties of these cosolvents enabled the formation of homogeneous and stable fuel blends for up to 90 days, even in samples with high water content. Six formulations were prepared, and the D80O10C10 sample (80% diesel, 10% soybean oil, and 10% cosolvent) showed only a 3% reduction in calorific value compared to pure diesel (from 10,676.0 kcal/kg to 10,371.0 kcal/kg). The kinematic viscosity of the samples ranged from 3.02 to 4.83 mm²/s, remaining within the limits established by the ANP (2.0 to 5.0 mm²/s). Sulfur content was significantly reduced with the addition of cosolvents, reaching as low as 118 mg/kg in the D60O25C15 sample—well below the maximum allowed limit of 500 mg/kg. Despite an increase in water content in some formulations, all samples remained visually stable, with no phase separation. Engine bench tests showed energy performance comparable to commercial diesel, with notable reductions in hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO) emissions in some cases. Therefore, the formulated fuel emulsions prove to be a technically and environmentally viable alternative, particularly transesterification centers