Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoIvanWerncke.pdf: 1495599 bytes, checksum: ca73f0189d2d92f4cd32410397e6fb1f (MD5) Previous issue date: 2014-01-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The constant search for new energy sources leads to need for new technological solutions, which require the analysis of some of the options for energy generation. This search assessed the behavior of an internal combustion engine in what concerns to the influence of gradual to total substitution of commercial diesel for crambe biodiesel and the influence of the use of biogas, with the engine running on dual mode. The items assessed were the diesel, biodiesel and biogas calorific power; the power generated according to the load (kW.kW-1); the specific consumption of liquid fuel (g.kWh-1); the energetic consumption (kJ.h-1); return/yield (%); the reduction of diesel-biodiesel consumption (%); gas emission: nitrogen oxides (NOx) and carbon monoxides (CO), and the variation of engine gas temperature. The experiment was performed at the Gas and micro-generation of electricity laboratory at the State University of West Parana (UNIOESTE), and in a pig fattening unit in the city of Medianeira PR. The diesel used in the experiment was composed of 95% mineral diesel and 5% biodiesel, according to current standards. Both diesel and biodiesel s inferior calorific power were assessed with an E2K calorimeter. Biogas was analyzed with DRAGER X-AM 7000. In order to assess the fuel, an OVAL flowmeter model M-III LSF41L0-M2 was used. Data was recorded by means of a FIELD LOGGER data logger, by NOVUS. The assessment of biogas consumption happened with the aid of a gas meter, by SCHIMBERGER, model GALLUS 1000. Data were transferred to an electronic spreadsheet. The electricity generated was measured by analyzer AE-200, by INSTRUTHERM. The equipment used in the analysis of gas emission and temperature was BACHARACH s PCA-3. The Inferior Calorific Power (PCI) found was 40141 kJ.kg-1 for diesel and 36853 kJ.kg-1 for crambe biodiesel. Methane concentration in biogas was 66% and its PCI was 23.7 MJ.m-3. The electric power generated in normal mode was up to 33% lower than in dual mode for the trial with B100. The specific consumption of the liquid fuel was lower in dual mode than in normal mode. The maximum efficiency in normal mode was 23.32% with diesel at a load of 5 kW and 14.58% in dual mode with B75 and load of 4 kW. Maximum economy was 87% for loads of 2 and 3 kW of the trial with B100. NOx emission was lower with the insertion of biogas. Regarding CO emission, there wasn t a trend on the interference of biodiesel proportions and biogas insertion. The gas exhaustion temperature increased with the insertion of biogas and with load raise, reaching values over 500°C. / A constante busca pela diversificação das fontes de energia traz consigo a necessidade de novas soluções tecnológicas e para que isso seja possível, é preciso avaliar algumas opções de geração de energia. O presente estudo avaliou o comportamento do motor de combustão interna quanto à influência da substituição gradual até total de diesel comercial por biodiesel a partir de óleo de crambe e a influência do uso de biogás, operando o motor em modo Dual. Foram avaliados o poder calorífico do diesel, do biodiesel e do biogás, a potência gerada em função da carga imposta (kW.kW-1), o consumo específico de combustível líquido (g.kWh-1), consumo energético (kJ.h-1), rendimento (%), redução de consumo de diesel-biodiesel (%), emissão de gases: óxidos de nitrogênio (NOx) e monóxido de carbono (CO) e a variação de temperatura dos gases gerados no motor. O experimento foi realizado no laboratório de Gaseificação e Microgeração de eletricidade da Universidade Estadual do Oeste do Paraná e em uma unidade de engorda de leitões em Medianeira - PR. O diesel utilizado era composto de 95 % de Diesel mineral e 5 % de biodiesel, conforme normas vigentes. Foi analisado o PCI do diesel e do biodiesel com uma bomba calorimétrica E2K. A composição do biogás foi analisado com o DRAGER X-AM 7000. Para a mensuração de combustível utilizou-se um fluxometro OVAL M-III LSF41L0-M2 e os dados foram gravados pelo datalogger FIELD LOGGER. Para a mensuração do consumo de biogás foi utilizado um medidor de gás marca SCHIMBERGER, modelo GALLUS 1000. Os dados de consumo de biogás foram anotados em planilha eletrônica. A energia elétrica gerada foi mensurada pelo equipamento AE-200, marca INSTRUTHERM. A emissão e temperatura dos gases de exaustão foi analisada pelo equipamento PCA-3, marca BACHARACH. O PCI do diesel foi de 40141 kJ.kg-1 e do biodiesel de crambe foi de 36853 kJ.kg-1. A concentração de metano no biogás foi de 66 % e o PCI foi de 23,7 MJ.m-3. A potência elétrica gerada no modo normal foi menor que no modo Dual. O consumo específico de combustível líquido foi menor no modo Dual que no modo normal. A máxima eficiência no modo normal foi de 23,32 % com diesel na carga de 5 kW e no modo dual foi de 14,58 %, com B75 e carga de 4 kW. A máxima economia foi de 87% para as cargas de 2 e 3 kW do ensaio com B100. A emissão de NOx foi menor com a inserção de biogás. Para a emissão de CO não houve uma tendência sobre a interferência das proporções de biodiesel e a inserção de biogás. A temperatura de exaustão dos gases elevou com a inserção de biogás e com o aumento da carga, chegando a valores acima de 500 oC.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-10Bitstream added on 2014-06-13T20:42:10Z : No. of bitstreams: 1 jasper_sp_dr_botfca.pdf: 1562694 bytes, checksum: b55b7f0ee3c9a7b679ce4dfecf3f17df (MD5) / O biodiesel é uma realidade no Brasil, devido ao Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), que tornou obrigatório em 2008, adição de 2% de biodiesel em todo diesel comercializado, numa mistura denominada B2. O setor agroindustrial respondeu ao programa federal, enfrentando várias dificuldades para produção do biodiesel, em que se destaca a matéria-prima. Os problemas relacionados com a produção de biodiesel foram, principalmente, a escassez do óleo do vegetal, por causa das demandas dos mercados interno e externo, e as altas dos preços das matérias-primas disponíveis para a produção, tornando a fabricação deste biocombustível inviável até mesmo no Brasil, onde os custos de produção agrícolas estão entre os mais competitivos do mundo. O crambe é uma espécie vegetal que tem despertado interesse dos produtores brasileiros, devido ao teor de óleo, rusticidade, cultivo mecanizado e, principalmente, por ser uma cultura de inverno, torna-se uma opção a mais para o agricultor neste período. Além disso, pode compor sistemas de rotação de culturas, bem como ser utilizada como cobertura vegetal do solo no período de inverno. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção do crambe, avaliando os custos de produção e a análise energética da sua produção, em sistema de plantio direto, bem como as características físico-químicas do óleo e do biodiesel obtidas desses grãos. O ensaio foi conduzido no ano agrícola 2008, na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas – UNESP, localizada no município de Botucatu - SP. A produtividade obtida foi de 1.507,05 kg ha-1, resultando numa produção de 561,94 litros... / Biodiesel is a reality in Brazil, due to the National Program for Production and Use of Biodiesel (PNPB), which became mandatory in 2008, addition of 2% biodiesel in all diesel sold in a blend known as B2. The agribusiness sector, said the federal program faced several difficulties in production of biodiesel, which stresses the material. The problems related to raw materials were mainly the shortage of vegetable oil, because of the demands of domestic and foreign markets, and the high prices of raw materials available for production, the production of biofuel made impossible by even in Brazil, where the costs of agricultural production are among the most competitive in the world. The Crambe is a species that has attracted interest of Brazilian producers due to oil content, rusticity, and mechanized cultivation, mainly as a crop of winter it becomes an option for most farmers in this period. Additionally, you can make crop rotation systems, and be used as a cover crop soil during the winter. The objective of this study was to evaluate the production potential of Crambe, evaluating production costs and energy balance of its production of Crambe no tillage and the physicochemical characteristics of oil and biodiesel obtained from these grains. The test was conducted in the agricultural year 2008 in Lageado Experimental Farm, belonging to the Faculty of Agricultural Sciences - UNESP, located in Botucatu - SP. The yield obtained was 1507.05 kg ha-1, resulting in production of 561,94 liters of oil per hectare. The fuel consumption was 17,68 L ha-1 and the energy demand of mechanized operations found an energy consumption of 41,82 kWh ha-1. The cost of deployment and conduct of Crambe... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: O biodiesel é uma realidade no Brasil, devido ao Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), que tornou obrigatório em 2008, adição de 2% de biodiesel em todo diesel comercializado, numa mistura denominada B2. O setor agroindustrial respondeu ao programa federal, enfrentando várias dificuldades para produção do biodiesel, em que se destaca a matéria-prima. Os problemas relacionados com a produção de biodiesel foram, principalmente, a escassez do óleo do vegetal, por causa das demandas dos mercados interno e externo, e as altas dos preços das matérias-primas disponíveis para a produção, tornando a fabricação deste biocombustível inviável até mesmo no Brasil, onde os custos de produção agrícolas estão entre os mais competitivos do mundo. O crambe é uma espécie vegetal que tem despertado interesse dos produtores brasileiros, devido ao teor de óleo, rusticidade, cultivo mecanizado e, principalmente, por ser uma cultura de inverno, torna-se uma opção a mais para o agricultor neste período. Além disso, pode compor sistemas de rotação de culturas, bem como ser utilizada como cobertura vegetal do solo no período de inverno. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção do crambe, avaliando os custos de produção e a análise energética da sua produção, em sistema de plantio direto, bem como as características físico-químicas do óleo e do biodiesel obtidas desses grãos. O ensaio foi conduzido no ano agrícola 2008, na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, localizada no município de Botucatu - SP. A produtividade obtida foi de 1.507,05 kg ha-1, resultando numa produção de 561,94 litros... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract : Biodiesel is a reality in Brazil, due to the National Program for Production and Use of Biodiesel (PNPB), which became mandatory in 2008, addition of 2% biodiesel in all diesel sold in a blend known as B2. The agribusiness sector, said the federal program faced several difficulties in production of biodiesel, which stresses the material. The problems related to raw materials were mainly the shortage of vegetable oil, because of the demands of domestic and foreign markets, and the high prices of raw materials available for production, the production of biofuel made impossible by even in Brazil, where the costs of agricultural production are among the most competitive in the world. The Crambe is a species that has attracted interest of Brazilian producers due to oil content, rusticity, and mechanized cultivation, mainly as a crop of winter it becomes an option for most farmers in this period. Additionally, you can make crop rotation systems, and be used as a cover crop soil during the winter. The objective of this study was to evaluate the production potential of Crambe, evaluating production costs and energy balance of its production of Crambe no tillage and the physicochemical characteristics of oil and biodiesel obtained from these grains. The test was conducted in the agricultural year 2008 in Lageado Experimental Farm, belonging to the Faculty of Agricultural Sciences - UNESP, located in Botucatu - SP. The yield obtained was 1507.05 kg ha-1, resulting in production of 561,94 liters of oil per hectare. The fuel consumption was 17,68 L ha-1 and the energy demand of mechanized operations found an energy consumption of 41,82 kWh ha-1. The cost of deployment and conduct of Crambe... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Marco Antônio Martin Biaggioni / Coorientador: Paulo Roberto Arbex Silva / Banca: Antonio RenanBerchol da Silva / Banca: Luis Fernando Nicolosi Bravin / Banca: Osmar de Carvalho Bueno / Banca: Maura Seiko Tsusui Esperancini / Doutor