Submitted by Fabio Guimaraes (fabiolguimaraes@gmail.com) on 2011-12-13T01:59:43Z No. of bitstreams: 1 PreçosdeEtanolnoBrasil_UmaAnaliseEspacial_FabioGuimaraes_MPAgro2011_Revisada.pdf: 1787727 bytes, checksum: 9ab0396e6fbf3ad4ddaa71d2dbc2cc3e (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Isaura Hannickel (gisele.hannickel@fgv.br) on 2011-12-13T14:32:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PreçosdeEtanolnoBrasil_UmaAnaliseEspacial_FabioGuimaraes_MPAgro2011_Revisada.pdf: 1787727 bytes, checksum: 9ab0396e6fbf3ad4ddaa71d2dbc2cc3e (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-13T16:09:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PreçosdeEtanolnoBrasil_UmaAnaliseEspacial_FabioGuimaraes_MPAgro2011_Revisada.pdf: 1787727 bytes, checksum: 9ab0396e6fbf3ad4ddaa71d2dbc2cc3e (MD5) Previous issue date: 2011-11-22 / The introduction of flex-fuel technology resulted in an expressive increase of ethanol consumption in Brazil, competing directly with gasoline throughout gas stations. Nevertheless, unlike gasoline, ethanol suffers from seasonal cycles of sugarcane harvesting, proving to be insufficient to attend demand, incurring in high prices in off-season periods. Besides these factors, the growth in use of ethanol as fuel lacks clear public policies that would encourage the market, as well as structured logistics that would allow for the disposal of the product at a low cost. This study aims to demonstrate how ethanol and gasoline prices behave spatially in Brazil. It was observed that ethanol prices paid by consumers were lower the closer to production areas and higher with greater distances, until they turned disadvantageous for consumers in some states where the parity of ethanol prices against gasoline overcame the technical limit of 70%. It was also observed that the different seasonal cycles from the two production areas in the country define seasonal patterns in consumption of ethanol or gasoline, based on the 70% parity. The results indicate that stocks and product flows depend not only on logistic conditions, but also on seasonal combinations of the producing areas. Finally, this work intends to understand how and to what degree production prices in the state of São Paulo state relate to the prices that consumers pay in other regions of the country. This study demonstrates that the speed in price transmission is not related to distance, but rather, that logistic factors and the specific characteristics of each market are the major determinants of the behavior of consumer prices with relation to changes in production prices in the state of São Paulo. / A introdução da tecnologia flex-fuel resultou em um expressivo aumento do consumo de etanol no Brasil, tornando-o principal concorrente da gasolina nos postos de combustíveis. Apesar disso, diferentemente da gasolina, a oferta de etanol sofre com a sazonalidade da safra de cana de açúcar, mostrando-se insuficiente para atender a demanda, incorrendo em altos preços nos períodos de entressafra. Além destes fatores, a expansão do uso de etanol como combustível enfrenta a ausência de políticas públicas claras que incentivem o mercado, assim como uma estrutura logística que permita o escoamento do produto a baixos custos. O presente trabalho buscou demonstrar como se comportam espacialmente os preços de etanol e gasolina no Brasil. Observou-se que os preços de etanol combustível ao consumidor foram menores quanto mais próximos das regiões produtoras e maiores conforme se distanciam, até se tornarem desvantajosos para o consumidor de alguns estados na medida em que a paridade de preços frente à gasolina supera o limite técnico de 70%. Observou-se também que a sazonalidade distinta das duas regiões produtoras do país define padrões sazonais de áreas que predominantemente consomem etanol ou gasolina, conforme a paridade de 70%. Este resultado indica que a necessidade de estoques e fluxos de produtos depende não apenas das condições logísticas, mas também da combinação da sazonalidade das regiões produtoras. Por fim, intencionou-se entender como e em que proporção os preços ao produtor do estado de São Paulo relacionam-se com os preços ao consumidor de outras regiões do país. Este estudo demonstrou que a velocidade de transmissão dos preços não está relacionada com a distância e que fatores logísticos e características específicas de cada mercado são os principais determinantes do comportamento dos preços ao consumidor em relação às alterações nos preços ao produtor do estado de São Paulo.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GilCL_DISSERT.pdf: 1771464 bytes, checksum: 92ddc93639f74d5c2bbc96617815f7ed (MD5) Previous issue date: 2010-12-18 / Flex-fuel vehicles are equipped with Otto Cycle internal combustion engines and have the capability of functioning with more than one type of fuel, mixed at the same tank and burned in the combustion chamber simultaneously. This sort of motorization is a world pattern due to the scarcity of petroleum, the trade of several types of fuels, technology advances and the restriction imposed to gas emissions to the atmosphere. In Brazil, the Flexfuel vehicles are a reality, specially the ones using fuel with 20 to 25% anhydrous alcohol mixed with gasoline and those that use natural gas or original liquid fuel (gasoline or hydrated ethanol). The Brazilian model Fiat Siena, the object of this present scientific investigation, is equipped with a unique electronic central capable of managing the liquid or gaseous fuels. The purpose of this research was to perform a comparative analysis in terms of performance (in terms of both potency and consumption) of a tetra-fuel vehicle - using a chassis dynamometer, operating with different fuels: common gasoline, premium gasoline, Podium gasoline, ethanol or natural gas. It became necessary to develop a bench of tests and trials procedures, as well as to know the functioning of the electronic management of the vehicle under analysis. The experiments were performed at the automotive laboratory in CTGAS-ER (Center of Gas Technologies and Renewable energies) at the light of Brazilian standard ABNT, NBR 7024: Light on-road vehicles - measurement of fuel consumption. The essay results on specific fuel consumption using common gasoline, premium gasoline and Podium gasoline have shown similar results, both for urban and road driving cycles / Os ve?culos flex s?o equipados com um motor de combust?o interna do ciclo Otto e t?m como caracter?stica a capacidade de funcionar com mais de um tipo de combust?vel, misturados no mesmo tanque e queimados na c?mara de combust?o simultaneamente. Este tipo de motoriza??o ? uma tend?ncia mundial devido ? escassez do petr?leo, a comercializa??o de v?rios tipos de combust?veis, aos avan?os tecnol?gicos dos sistemas de gerenciamento eletr?nico de combust?vel e ?s restri??es as emiss?es de gases poluentes na atmosfera. No Brasil, os ve?culos flex s?o uma realidade, com destaque para os ve?culos alimentados com 20 a 25% do ?lcool anidro misturado com gasolina e os que utilizam g?s natural ou o combust?vel l?quido original (gasolina ou etanol hidratado). O FIAT SIENA TETRAFUEL, objeto da presente investiga??o, ? equipado com uma ?nica central eletr?nica capaz de gerenciar os combust?veis l?quidos ou gasoso. A pesquisa em tela teve como prop?sito a an?lise comparativa de desempenho (pot?ncia e consumo) de um ve?culo tetracombust?vel simulando ciclos de condu??o urbano e de estrada em um dinam?metro de chassi, operando com os combust?veis: gasolina comum (tipo C), gasolina aditivada (tipo C), gasolina Podium (Premium), etanol (AEHC) ou g?s natural (GNV). Foi necess?rio desenvolver bancada de testes e procedimentos de ensaios, como tamb?m conhecer o funcionamento do gerenciamento eletr?nico do ve?culo em quest?o. Os ensaios foram realizados no Laborat?rio do Centro de Tecnologias do G?s e Energias Renov?veis de acordo com a norma ABNT NBR 7024 - Ve?culos rodovi?rios leves Medi??o do consumo de combust?vel. Os resultados dos ensaios de consumo espec?fico com as gasolinas comum, aditivada e Podium resultaram em valores pr?ximos, tanto no ciclo de condu??o urbano como tamb?m no ciclo de condu??o de estrada

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DouglasNS.pdf: 627007 bytes, checksum: b05193ec4ef1bbecaf4b2d739179e597 (MD5) Previous issue date: 2002-10-10 / Photo-oxidation processes of toxic organic compounds have been widely studied. This work seeks the application of the photo-Fenton process for the degradation of hydrocarbons in water. The gasoline found in the refinery, without additives and alcohol, was used as the model pollutant. The effects of the concentration of the following substances have been properly evaluated: hydrogen peroxide (100-200 mM), iron ions (0.5-1 mM) and sodium chloride (200 2000 ppm). The experiments were accomplished in reactor with UV lamp and in a falling film solar reactor. The photo-oxidation process was monitored by measurements of the absorption spectra, total organic carbon (TOC) and chemical oxygen demand (COD). Experimental results demonstrated that the photo-Fenton process is feasible for the treatment of wastewaters containing aliphatic hydrocarbons, inclusive in the presence of salts. These conditions are similar to the water produced by the petroleum fields, generated in the extraction and production of petroleum. A neural network model of process correlated well the observed data for the photooxidation process of hydrocarbons / Processos de fotooxida??o de compostos org?nicos t?xicos t?m sido bastante estudados. Este trabalho trata da aplica??o do processo foto-Fenton para a degrada??o de hidrocarbonetos em ?gua. A gasolina de refinaria, sem aditivos e ?lcool, foi usada como poluente modelo. O efeito das concentra??es dos seguintes compostos foi avaliado: per?xido de hidrog?nio (100-200mM), ?ons ferrosos (0,5-1,0mM) e cloreto de s?dio (200-2000ppm). Os experimentos foram realizados em um reator com l?mpada UV e em um reator solar tipo filme descendente. O processo de foto-oxida??o foi monitorado por medidas do espectro de absor??o, carbono org?nico total (TOC) e demanda qu?mica de oxig?nio (DQO). Os resultados experimentais demonstram que o processo foto-Fenton ? vi?vel para o tratamento de efluentes contendo hidrocarbonetos alif?ticos, inclusive na presen?a de sais, sob condi??es similares ?s das ?guas de produ??o de campos de petr?leo, geradas na extra??o e produ??o de petr?leo. Um modelo do processo, baseado em redes neurais, correlacionou bem os dados observados para o processo de fotooxida??o de hidrocarbonetos

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MicheleSGD_tese.pdf: 2430121 bytes, checksum: 4479472ce6fc90295b8c785bc52f29fd (MD5) Previous issue date: 2005-10-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The chemical nature of the hidrocarbons found in gasoline directly affects the formation of oxidation complexes known as gums. Such complexes are slightly soluble in gasoline and their formation is delayed with the use of inhibitors, known as antioxidants. In this study, a synthetic compound (βnaphtol) and a natural subproduct (hydrogenated cardanol, derived from cashewnut shell liquid CNSL) have been used in order to generate novel antioxidant substances. These compounds were submitted to chemical reactions including alkylation, nitration and reduction, with the purpose of forming the following derivatives: 6(Nethyl,Nethylamino)βnaphtol (AO1); 6(Nethyl,Ndiethylamino)βnaphtol (AO2); aminoβnaphtol (AO3); 2(Nethyl,Nethylamino)pentadecylphenol (AOC1), 2(Nethyl,Ndiethylamino)pentadecylphenol (AOC2) and aminopentadecylphenol (AOC3). The derivatives were subjected to accelerated oxidative stability assays (Potential Gum and Induction Period) and to storage assays (Washed Gum and ASTM Color) during six months, with naphtha provided by the petroleum refinery RPBC (Refinaria Presidente Bernardes de Cubat?o, in Brazil). The results for the derivatives were compared to those for commercial additives [DBPC (2,6ditbutyl4methylpcresol) and PDA (N,N disecbutylpphenylenediamine)], which were also added to the naphtha produced at RPBC at the moment of sampling. From all tested antioxidants, the novel antioxidant AOC1 (derived from hydrogenated cardanol) yielded a better global performance. During the period of time in which the naphtha was stored, an examination of this material was carried out in parallel, using the mass spectrometry technique. This study allowed to monitor the formation of a triolefinic compound, as well as the observation of subsequent formation and rupture of the olefinic constituents. As an eventual result from these experimental investigations, a reaction route leading to gum formation has been suggested / O tipo de hidrocarboneto presente na gasolina influencia diretamente na forma??o de complexos de oxida??o conhecidos como goma. Estes complexos s?o levemente sol?veis em gasolinas e sua forma??o ? retardada atrav?s de uso de inibidor, conhecido como antioxidante. Neste estudo utilizouse um composto de origem sint?tica (βnaftol) e um subproduto natural (cardanol hidrogenado (derivado do l?quido da castanha de caju (LCC)) para obten??o de novas subst?ncias antioxidantes. Os compostos citados foram submetidos a rea??es qu?micas de alquila??o, nitra??o e redu??o para obten??o dos seguintes derivados : 6(Netil,Netilamino)βnaftol (AO1), 6(Netil,Ndietilamino)βnaftol (AO2), Aminoβnaftol (AO3), 2(Netil,Netilamino)pentadecilfenol (AOC1), 2(Netil,Ndietilamino)pentadecilfenol (AOC2) e Aminopentadecilfenol (AOC3). Os novos derivados foram submetidos a ensaios acelerados de estabilidade oxidativa (Goma Potencial e Per?odo de Indu??o) e a testes de estocagem (Goma Lavada e Cor ASTM) durante seis meses com nafta amostrada na RPBC (Refinaria Presidente Bernardes de Cubat?o). Os resultados com os novos derivados foram comparados ?queles obtidos com aditivos comerciais [DBPC (2,6diterbutil (4 metil)pcresol) e PDA (N,N disecbutilpfenilenodiamina)]que tamb?m foram adicionados ?s naftas da RPBC no momento da amostragem. O novo antioxidante AOC1(derivado do cardanol hidrogenado) apresentou melhor desempenho global dentre todos os antioxidantes amostrados. Durante o per?odo em que as naftas amostradas foram estocadas, foi realizado, em paralelo, um acompanhamento deste material atrav?s da t?cnica de Espectrometria de Massas e registrouse, n?o somente, a forma??o de um composto triolef?nico, como tamb?m acompanhouse as forma??es e as rupturas, subseq?entes, de compostos olef?nicos. Este acompanhamento possibilitou a sugest?o de uma rota reacional que leva ? forma??o de goma

O presente trabalho avalia o impacto da utilização de misturas de álcool e gasohol no desgaste e corrosão de bombas elétricas de combustível. / Assessement of alcohol and gasohol fuel blends impact on wear and corrosion of electric fuel pumps.

Relata a utilizaÃÃo da espectroscopia FT-Raman combinada com CorrelaÃÃo 2D Generalizada como mÃtodo alternativo para a realizaÃÃo do controle de qualidade de Gasolinas automotivas diretamente nos postos de combustÃvel. Apresenta os procedimentos para identificar a adulteraÃÃo da Gasolina automotiva pela adiÃÃo irregular de Etanol, Metanol e compostos aromÃticos e parafÃnicos, atravÃs da anÃlise dos espectros Raman obtidos para os diferentes adulterantes separadamente, misturados à Gasolina A e misturados à Gasolina A e ao Etanol. Descreve os procedimentos de prÃ-tratamento sobre os espectros Raman, a aplicaÃÃo do mÃtodo de CorrelaÃÃo 2D Generalizada aos sistemas estudados e a determinaÃÃo das curvas de calibraÃÃo que relacionam as intensidades integradas das bandas Raman com o teor de adulterante na Gasolina. Apresenta a praticidade de aplicaÃÃo do mÃtodo, que possibilita verificar a adulteraÃÃo da Gasolina automotiva atravÃs da comparaÃÃo entre o espectro Raman da amostra cuja conformidade se deseja verificar com o espectro da amostra padrÃo. Enfatiza a flexibilidade e a viabilidade de se ter um padrÃo especÃfico para cada distribuidora, ou atà mesmo para cada nova produÃÃo de Gasolina da refinaria. / It is reported the use of Generalized Two-Dimensional FT-Raman Correlation Spectroscopy (2DCOS-FT-Raman) method to monitor the quality of automotive gasoline in the gas stations. It is presented a procedure to identify the adulteration of automotive gasoline by the illicit addition of ethanol, methanol, aromatic and paraphinic compounds through the analysis of the Raman spectra obtained for different compositions of adulterants added to gasoline âAâ type and to gasoline âAâ type plus ethanol samples. It is discussed the data preconditioning step, the application of 2DCOS method, and the calibration curves that correlates the integrated intensities of the Raman bands of a given adulterant with its percentage in a given gasoline sample. It shown the protocol for using the 2DCOS-FT-Raman method to verify the adulteration in a given gasoline sample compared with a specific standard. This work emphasizes the flexibility and viability of using this method to have a specific standard for each gasoline distribution firm and also for each new gasoline derived from the refinery.

Na maioria dos equipamentos mecânicos há movimento relativo entre componentes, e como resultado desse deslizamento relativo, as forças de atrito na superfície geram deformação plástica e/ou remoção de massa (ou volume) do material. Nos motores de combustão interna a geração da potência é realizada pela transformação da energia química em calor por meio da combustão do combustível com o ar, gerando o movimento alternativo de mecanismos (pistões, biela, virabrequim). Já no caso dos motores flex-fuel, o etanol como combustível aumenta a potência, levando a maiores carregamentos termomecânicos e, consequentemente, tribológicos nos seus componentes. Um dos sistemas do motor mais afetado pela mudança no combustível é o par válvula-sede, motivo pelo qual é necessário investigar os mecanismos de desgaste, os efeitos dos parâmetros de operação no comportamento frente ao atrito, e escolher apropriadamente pares deslizantes de materiais que apresentem baixas perdas de massa (taxas de desgaste) e coeficientes de atrito. Ensaios do tipo reciprocating tinham sido empregados para realizar estudos tribológicos de materiais de válvulas e com tratamentos superficiais. As condições de ensaio mais representativas são de operação do motor. Portanto, a seleção de parâmetros como carga, velocidade e temperatura não é fácil: para alguns equipamentos de teste, as variáveis não são independentes. Além disso, devido à complexidade do sistema tribológico, a interação entre as variáveis afeta os resultados. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi dividido em duas frentes. A primeira, analisar isoladamente o efeito da temperatura, força normal e velocidade no coeficiente de atrito e no desgaste. O tribômetro SRV-4 do tipo reciprocating foi usado com uma esfera de aço AISI 52100 e distintos materiais de disco (aços e ligas intermetálicas sinterizadas de Nb). A segunda parte consistiu na caracterização dos mecanismos de desgaste de válvulas e sedes de motores distintos, após diferentes tipos de ensaios (dinamômetro e campo em veiculo). O coeficiente de atrito (?) e a perda de massa foram medidos para determinar o desempenho tribológico dos sistemas estudados. Além disso, as superfícies das marcas de desgaste tanto no disco quanto na esfera, assim como das válvulas e sedes foram analisadas por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) com espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS) e espectroscopia Raman. Para as distintas ligas intermetálicas de Nb ensaiadas com esfera de aço AISI 52100, encontrou-se que os mecanismos de desgaste nas superfícies após uma análise de MEV-EDS foram particularmente abrasão, adesão e oxidação. Já no caso dos motores que foram avaliados, muitos dos danos observados estavam presentes em ambas as válvulas e sedes de admissão e escape; no entanto, a oxidação ocorreu apenas nas válvulas de escape, provavelmente produzido pela alta temperatura durante a operação do motor. / In most of the mechanical assemblies there is relative motion between components, and as a result of this relative sliding action, frictional forces on the sliding surface result in removal or displacement of mass (or volume) of the material. The power generation of internal combustion engines comes from chemical energy transformation into heat through air fuel combustion with further expansion of gases generating the reciprocating movement of power cell (pistons, rod and crankshaft). For flex fuel engines, the ethanol increases power, leading to higher thermo-mechanical forces and consequently higher friction between its components. The valve/valve seat pair is one of the most affected system due to this change, leading to the need of more accurate analysis of its wear mechanisms, its operating parameters effects and his behavior regarding the friction so making possible to choose properly materials with lower mass loss (wear rate) and coefficient of friction. Reciprocating tests had been used to tribological studies of valve materials with surface treatment purpose. The most important test boundary conditions are the engine operating conditions. Therefore, the load, speed and temperature parameters definition is not easy since for some test equipment those variables are not independent. Besides due to tribological system complexity the variable interaction affects its results. The present research goal was divided in two groups. The first one analyzes the normal force, frequency and temperature effect on friction coefficient and wear, independently of each other. It was used a SRV-4 reciprocating tribometer with a sphere (AISI 52100 steel) against several disc materials (steel and sintered intermetallic alloys of Nb). The second one consisted in the characterization of wear mechanisms of valve/valve seat from different engines that were submitted to different test (engine dynamometer test bench and vehicle). The coefficient of friction (?) and mass loss were measured in order to define the studied systems tribological performance. Besides the both disc and sphere wear scars such as valve/valve seat were analyzed using optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectroscopy of X-ray (EDS) and Raman spectroscopy. For the tested intermetallic alloys of Nb with AISI 52100 sphere it was found the following wear mechanisms after SEM-EDS analyses: abrasion, adhesion and oxidation. In the case of the evaluated engines, several damages were observed in both intake and exhaust valves/valve seats; however, the oxidation occurred only on exhaust valves, probably due to high operating temperature.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Darlan.pdf: 2834733 bytes, checksum: f7d35c098bddf8713fbdbe733565fdef (MD5) Previous issue date: 2013-07-12 / During several years, adulterated gasoline has been commercialized across all Brazil. Often such product has higher alcohol content, water traces or organic solvents insertion (e.g. paint thinner and/or turpentine). The use of nonconforming gasoline, in the short and long terms, has several problems for consumers, for the vehicle and the environment. Thus, this work aims to propose a low cost technique for analyzing gasoline blends, in relation to its oxygenated addition. Both capacitance and dielectric constant (relative permittivity) were determined by means of a high precision LCR-meter, using a metal concentric sensor. Therefore, gasoline blends were prepared by adding 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 and 30% of AEAF to the initial petroleum-based fuel and their dielectric constants were measured at frequencies of 0.3, 0.4, 0.5 and 0.6 kHz. The same samples were analyzed by the reference method, the Test Tube Test. According to statistical modeling, the frequency of 0.6 kHz showed the most significant results for all samples. The results show that at 95% confidence level, there is no significant difference between the two methods, indicating a good correlation between the proposed method and then standard one. However, when the density was used as evaluating parameter, instead of dielectric constant, for the same samples, a substantial discrepancy of the obtained values were observe, suggest a low sensibility of such methodology. / Vários são os casos de não conformidade da gasolina comercial, principalmente pelo excesso de etanol, ou ainda pela adição de água ou solventes leves como thinner e aguarrás. O uso de gasolina não conforme, a curto e longo prazo, traz diversos problemas para o consumidor, para o veículo e ao meio ambiente. No presente trabalho estudou-se a qualidade da gasolina tipo C, comercializada nos postos revendedores de combustível, no que diz respeito à concentração de álcool etílico anidro combustível (AEAC). Análises estas, realizadas através de medidas de constante dielétrica (permissividade relativa) utilizando sensor capacitivo. Misturas de gasolina A e AEAC foram preparadas nas concentrações de 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 e 30% de AEAC, sendo suas constantes dielétricas medidas nas frequências de 0,3; 0,4; 0,5 e 0,6 kHz. Utilizando tratamento estatístico verificou-se que a frequência de 0,6 kHz apresentou resultados mais significativos para leitura de AEAC das misturas preparadas. Nessa mesma frequência, amostras comerciais de gasolina e amostras de gasolinas não conformes contaminadas com gasolina A e AEAC foram submetidas à análise. As mesmas amostras foram submetidas à análise pelo método de referência, o Teste da Proveta. Os resultados obtidos mostram que, no nível de confiança de 95%, não há diferença significativa entre os dois métodos. Medidas de massas específicas também foram realizadas com as misturas gasolina A e AEAC (16 a 30%) para modelamento de curva de calibração com finalidade de determinar o teor de AEAC e posterior comparação com os resultados oriundos da constante dielétrica e do teste da proveta, entretanto, o método não se mostrou eficiente para análise das amostras de gasolina comercial e amostras de gasolinas não conformes analisadas.

[pt] A frota veicular brasileira utiliza largamente combustíveis fósseis, como a gasolina, e biocombustíveis, como o bioetanol, este último utilizado in natura, na forma hidratada, ou como aditivo para a gasolina, na forma anidra. Em caso de vazamento destes combustíveis leves para o meio ambiente, a correlação entre contaminantes e fontes suspeitas aplicando técnicas tradicionais, como a Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (GC-MS - Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry) é extremamente difícil, pois gasolinas não possuem biomarcadores e apresentam distribuições de hidrocarbonetos semelhantes, enquanto a diferenciação inequívoca do etanol é inviável. Uma alternativa analítica recente é a Análise de Isótopos Estáveis de Compostos Específicos (CSIA - Compound-specific stable isotope analysis) por meio de Espectrometria de Massas de Razão Isotópica em Fluxo Contínuo (CF-IRMS - Continuous Flow Isotope Ratio Mass Spectrometry). Neste trabalho, uma metodologia de análise isotópica aplicável à gasolina foi implementada utilizando também a extração em Headspace (HS-CF-IRMS). A introdução de amostras por Micro Extração em Fase Sólida (SPME - Solid Phase Micro Extraction), como alternativa ao Headspace, também foi avaliada, apresentando, no entanto, problemas técnicos que restringiram seu uso apenas aos padrões de BTEX, inviabilizando sua aplicação em amostras de gasolina nas condições testadas. Foram analisadas as razões isotópicas de hidrogênio (delta elevado a 2 H) de tolueno, etilbenzeno e xilenos de 38 amostras de gasolina coletadas em 12 refinarias brasileiras ao longo de várias campanhas de amostragem, visando avaliar a existência de assinaturas isotópicas específicas para cada refinaria pesquisada. Os resultados foram avaliados estatisticamente utilizando Análise de Variância (ANOVA), na qual foram encontrados grupos de dados estatisticamente homogêneos. A representação e análise gráfica tridimensional destes grupos de dados permitiu identificar seis refinarias com razões isotópicas específicas, assim como dois conjuntos de refinarias agrupadas por similaridade de assinaturas isotópicas na maioria dos gráficos estudados. No entanto, devido a valores discrepantes entre campanhas distintas para algumas refinarias, os resultados preliminares obtidos neste estudo são válidos somente para as campanhas não excluídas no tratamento estatístico, não podendo, portanto, ser entendidos como uma regra geral. Com relação ao etanol, marcadores isotópicos foram utilizados e testados como ferramenta para identificação de sua origem geográfica. Neste caso, foram avaliadas as razões isotópicas de carbono (delta elevado a 13 C) e hidrogênio (elevado a 2 H) do biocombustível produzido em quatro usinas localizadas em áreas de cultivo dos estados do Amazonas (Norte), Mato Grosso (Centro-Oeste), São Paulo (Sudeste) e Rio Grande do Sul (Sul), bem como os valores de delta13C da cana-de-açúcar coletada nos respectivos canaviais. A técnica empregada foi CF-IRMS. Também foram determinados os perfis isotópicos de oxigênio (delta elevado a 18 O) e hidrogênio em água da planta, do solo de cultivo, da precipitação pluviométrica e de corpos d água associados aos canaviais das respectivas usinas, através da técnica de Espectroscopia de Infravermelho de Razão Isotópica (IRIS – Isotope Ratio Infrared Spectroscopy). O etanol apresentou variações sazonais de delta2H similares às observadas para a água da planta, ressaltando a influência do ciclo hidrológico na sua razão isotópica. Foi constatado que a influência substancial e complexa do ciclo hidrológico sobre delta elevado a 2 H, aliada à pequena variação de delta elevado a 13 C, dificulta o uso destes isótopos como marcadores de origem do etanol. / [en] Brazilian vehicle fleet makes wide use of fossil fuels and biofuels such as gasoline and bioethanol, the latter used neat, hydrated, or as gasoline additive, anhydrous. In case of leakage of such light fuels to the environment, correlation between contaminants and suspicious sources applying traditional techniques such as Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS) is extremely difficult, since gasoline does not have biomarkers and presents similar hydrocarbons distributions, while unambiguous differentiation of ethanol is unfeasible. A recent analytical alternative is the Compound-Specific Stable Isotope Analysis (CSIA) by Continuous Flow Isotope Ratio Mass Spectrometry (CF-IRMS). In this work, a methodology for isotopic analysis suitable to gasoline was implemented using also headspace extraction (HS-CF-IRMS). Sample introduction using Solid Phase Micro-Extraction (SPME) as an alternative to Headspace was also evaluated, presenting, however, technical problems which restricted its use only to BTEX standards, preventing its application in gasoline samples under the tested conditions. Analyses of hydrogen isotopic ratios (delta 2 H) for toluene, ethylbenzene and xylenes present in the composition of 38 gasoline samples collected in 12 Brazilian refineries were performed along several sampling campaigns, aiming at the assessment of the existence of specific isotopic signatures for each refinery studed. Results obtained were statistically evaluated using Analysis of Variance (ANOVA), yielding statistically homogeneous groups of data. Graphical representation analysis in 3D of these data sets allowed the identification of six refineries with specific isotopic ratios, as well as two sets grouped by similarity of their isotopic ratios in most of the studied plots. However, due to inconsistent values between different campaigns for some refineries, the preliminary results obtained in this study are valid only for the campaigns not excluded in the statistical treatment, therefore they cannot be understood as a general rule. Regarding to ethanol, isotopic markers were used and tested as a tool for identification of its geographical origin. In this case carbon and hydrogen isotopic ratios (delta 13 C and delta 2 H) were evaluated in the biofuel produced in four sugarcane mills located in crop areas from the states of Amazonas (North), Mato Grosso (Center-West), São Paulo (Southeast) and Rio Grande do Sul (South), as well as delta 13 C values in plants collected in respective sugarcane fields. The technique used was CF-IRMS. Also, oxygen (delta 18 O) and hydrogen isotopic patterns were determined in plant-water, soil-water, rainwater, and water from reservoirs and some rivers associated to each sugarcane mill, through Isotope Ratio Infrared Spectroscopy (IRIS). Ethanol showed similar seasonal variation of delta 2 H as those observed for plant-water, highlighting the influence of hydrological cycle on the isotopic fingerprint of the alcohol. It was found that the substantial and complex influence of the hydrological cycle on delta 2 H and the small variations on delta 13 C constrain the use of isotopes as tracers for ethanol origin.

En los últimos años, dentro del marco de los motores de encendido por compresión, el número de investigaciones centradas en el desarrollo y estudio de nuevos modos de combustión de baja temperatura premezclados ha sido ingente. Dichos modos presentan indudables ventajas respecto a los modos convencionales de combustión Diesel por difusión, sobre todo en cuanto a la reducción de emisiones contaminantes, especialmente de NOx y hollín características de estos motores. No obstante, dichos nuevos conceptos también presentan diversas problemáticas no resueltas hasta el momento. Fundamentalmente, estas derivan del control sobre el proceso de combustión, ya que son las condiciones termodinámicas en el interior de la cámara de combustión las que determinan el momento de encendido y por tanto las prestaciones y emisiones asociadas al mismo. Este hecho implica graves problemas con respecto al control del inicio y de la liberación de la energía en el ciclo motor, así como también un estrecho rango de operación en donde los modos de combustión de baja temperatura, tanto homogéneos como premezclados, son funcionales. Con la finalidad de paliar y reducir estas limitaciones, la presente tesis propone como objetivo principal contribuir a la reducción de las diferentes desventajas derivadas del control de los procesos de combustión parcialmente premezclados así como a mejorar el conocimiento de los procesos físico químicos involucrados en los mismos. En primer lugar, se propone ampliar los conocimientos que existen en la actualidad en cuanto a la variación de la reactividad del combustible en procesos de combustión parcialmente premezclados como estrategia para aumentar el control y modulación sobre el modo de combustión. Para ello se plantea un estudio y caracterización de los principales fenómenos (inyección, mezcla y autoencendido) derivados del uso de la gasolina en motores de encendido por compresión de inyección directa y mediante la utilización de un sistema common rail de alta presión. Derivados de estos estudios se presentan las principales diferencias encontradas en los procesos de inyección entre el Diesel y la gasolina debidos principalmente a las diferencias en densidad y viscosidad. También se observa que en los resultados de cantidad de movimiento, penetración y ángulo del chorro las diferencias son mínimas, existiendo por el contrario una gran diferencian en la longitud liquida entre ambos combustibles en condiciones evaporativas. Los estudios del proceso de mezcla muestran como, en condiciones de premezcla parcial donde los transitorios sobre el proceso de inyección son importantes, los resultados son similares para el Diesel y la gasolina. / Domenech Llopis, V. (2013). Estudio de nuevas estrategias para el control de la combustion en modos parcialmente premezclados en motores de encendido por compresión [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/32956