Histórico da utilização de combustíveis alternativos em turbinas a gás: a ação do DCTA

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Eurico Vasconcellos Garcia da Silveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Combustíveis alternativos; Turbinas a gás; Engenharia mecânica
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2874

O Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) do Departamento de Ciência e Tecnologia da Aeroespacial (DCTA) realizou diversos trabalhos visando à utilização de combustíveis alternativos em motores a pistão, tanto de ciclo OTTO como de ciclo Diesel, e em Turbinas a gás. O DCTA foi um dos responsáveis pelo sucesso técnico do PROÁLCOOL, do Programa de Óleos Vegetais, do Prodiesel e do Prosene, dentre outros trabalhos de visão estratégica nas áreas de mecânica, propulsão e energia. Muitos destes trabalhos, embora tenham atingido seus objetivos iniciais, foram interrompidos devido ao desinteresse gerado, em primeiro momento pela queda de preços dos combustíveis fósseis, e em segundo, e em alguns casos, pelos altos custos da matéria-prima e/ou do processo de obtenção do combustível que estavam ainda em cadência de estudos e desenvolvimento. Não houve preocupação, à época, nem com o registro nem com a divulgação dos resultados das pesquisas. Os documentos originais (relatórios parciais e finais) foram enviados aos órgãos de gestão e/ou de financiamento de pesquisas, ficando apenas as cópias destes documentos no DCTA, que não foram guardadas adequadamente e, por isso, acabaram sendo perdidas ao longo do tempo. Para a realização deste trabalho foi necessária a recuperação das informações a partir de anotações, que restaram, dos principais projetos e instalações de ensaios usados no DCTA, pelo "Grupo de Turbinas", tais como o álcool em substituição ao querosene Jet A-1 e ao Diesel D2, e o prosene em substituição ao querosene Jet A-1. A análise dos resultados de ensaios em banco de prova com as turbinas a gás utilizando os combustíveis alternativos confirmaram não ter havido necessidade de mudanças significativas da máquina, exceto pela troca e ajustes de alguns componentes dos sistemas de combustível e de controle. Foi comprovado, através da análise de desempenho, que o aumento do consumo específico de combustível reflete a diminuição de seu poder calorífico. Verificou-se também que é possível obter uma maior potência do eixo na condição de temperatura máxima dos gases de escape de uma mesma turbina a gás, quando o álcool etílico é utilizado em substituição ao óleo diesel e ao querosene. O mesmo acontece com o combustível prosene podendo-se obter uma maior potência do eixo ou maior empuxo na condição de temperatura máxima dos gases de escape quando se utiliza este combustível em lugar do querosene. Foram também testados diversos graus de hidratação do álcool etílico em turbina a gás, que operou estavelmente com álcool hidratado com 40% de água.