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 Ambiente Energia

O uso do GN em veículos (GNV)

As reservas mundiais de Gás Natural aumentaram muito nos últimos anos, em uma proporção superior ao aumento do consumo.

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As reservas mundiais de Gás Natural aumentaram muito nos últimos anos, em uma proporção superior ao aumento do consumo. No Brasil, as reservas comprovadas, evoluíram de 164 bilhões de metros cúbicos em 1997, para 640 bilhões em 2003, Neste mesmo período, o consumo aumentou 300%. Atualmente o consumo diário é de 39,8 milhões de metros cúbicos dia, nas mais variadas formas de uso ou consumo: indústrias, residências, hospitais, na cogeração e geração de eletricidade, e na substituição de combustíveis veiculares líquidos; a esta forma de consumo, ganha a denominação de Gás Natural Veicular - GNV.

O Gás Natural Veicular – GNV é um combustível gasoso, cujas propriedades químicas se adaptam bem à substituição dos combustíveis tradicionais para motores que funcionam através de ignição por centelhamento, sejam motores de quatro tempos (ciclo Otto) ou motores de dois tempos.  Estes motores usam em geral a gasolina como combustível, porém no Brasil também são comuns os motores que utilizam álcool hidratado (etanol).

No caso do uso do GNV, em motores concebidos para utilizar gasolina ou álcool hidratado, é comum que se opere na forma “bicombustível”, utilizando preferencialmente o GNV, porém podendo ser usado o combustível original, (gasolina ou álcool hidratado) quando necessário o for.  Os veículos que possuem este tipo de adaptação, podem ser provindos de fábrica, ou podem ser adaptados em oficinas credenciadas, onde sofrem um processo de conversão e passam a poder contar com a opção de utilizar o GNV como combustível.

O GNV também pode ser usado para propulsão de veículos movidos a diesel (motores de dois ou quatro tempos, que possuem ignição por compressão), quer na forma combinada, que utiliza tanto o diesel quanto o gás, ou substituindo o antigo motor movido a diesel por outro movido apenas a gás.  Neste caso, a conversão do veículo é mais complexa e também mais cara, principalmente se houver a necessidade de substituição do motor original ou realização de serviços de retífica.

Em ambos os casos, a conversão se faz adicionando ao veículo um conjunto de equipamentos basicamente formado por:

• Conjunto de tubos de alta e baixa pressão;

• Dispositivo regulador de pressão;

• Válvula de abastecimento;

• Dispositivo de troca de combustível;

• Indicadores de condição do sistema;

• Cilindros de alta pressão, utilizados como reservatório de combustível. 

O abastecimento dos veículos convertidos para uso de GNV é normalmente feito com o produto à alta pressão, cerca de 200 atmosferas.  Os Postos de Serviços recebem o produto através das linhas de abastecimento provenientes das concessionárias de gás canalizado local, comprimem o GNV em instalações providas de compressores, e disponibilizam o produto para o usuário em “dispensers” similares a bombas de gasolina ou álcool hidratado.

No Brasil, a idéia original era de se utilizar o GNV como substituto do diesel para a propulsão da frota de veículos pesados nos centros urbanos.  Esta frota é composta por micro ônibus, ônibus e caminhões de diversas tonelagens.  Esta idéia deu lugar a uma maior difusão do uso de GNV na frota de veículos leves, em função de algumas dificuldades inerentes ao mercado de GNV na substituição do diesel, tais como: pequena diferença entre o preço deste combustível e do GNV, e pouca disponibilidade em território nacional de Postos de Serviços com capacidade específica para atender à frota de veículos pesados.

 

Perspectivas futuras

• O uso de GNV é uma tendência irreversível;

• A tecnologia de conversão está totalmente dominada e regulamentada;

• Espera-se uma pressão dos usuários e a conscientização das montadoras para produção em fábrica de veículos movidos a GNV; e isto já esta ocorrendo com o lançamento de veículos multi-fuel, onde a opção do combustível será do proprietário;

• A demanda por GNV deverá crescer consideravelmente, a partir da maior disponibilidade de oferta;

• Um maior número de Postos de Serviço deverá ser aberto; além de uma vigorosa interiorização dos mesmos.

• A utilização de GNV para veículos de transporte coletivo de passageiros deverá ser viabilizada, principalmente para veículos de pequeno e médio porte, especialmente em substituição ao Diesel no transporte público nas grandes cidades.

 

Desempenho dos veículos convertidos

Como substituto da gasolina e do álcool hidratado, o GNV tem todas as propriedades físicas e químicas que um veículo necessita para o bom desempenho.  O uso de GNV proporciona a potência necessária e o desempenho regular do motor, tanto em marcha lenta (baixas rotações e sem carga), como em situação de altas solicitações de potência (altas rotações e com carga), ou torque (baixas rotações e muita carga), sendo capaz, se bem regulado, de inibir de forma eficaz o problema de detonação sem a adição de substâncias poluentes ao combustível.

Um motor especialmente projetado ou adequadamente adaptado para o uso de GNV, opera normalmente com altas taxas de compressão (da ordem de 13/1 a 16/1), permitidas em função do elevado poder antidetonante inerente ao gás; e, portanto, apresenta uma eficiência térmica superior se comparado a motores à motores à gasolina ou álcool hidratado.  Devido à necessidade de conciliar a operação da forma “bicombustível”, em função de uma rede de abastecimento ainda limitada, os veículos convertidos devem manter as taxas de compressão originais de seus motores a gasolina (8/1) ou álcool hidratado (12/1), o que pode acarretar uma sub-utilização das características originais do GNV e uma aparente perda de potência; no entanto, largamente compensada pela economia. Mister citar, que as conversões bem realizadas com Kits’s homologados pelo Proconve / Ibama, através do Certificado Ambiental para uso do Gás Natural – CAGN, são tecnicamente mais qualificadas quanto a emissões e performance do veículo, e apenas reduzem a potência em 8% a 12%, dependendo do modelo e motor do veículo.Esta perda equivale a aproximadamente ou até inferior, à utilizada por equipamentos de ar condicionado.

 

Vantagens técnicas no uso de GNV

O GNV apresenta importantes vantagens técnicas que, se comparadas com os combustíveis tradicionais, gasolina e óleo diesel, o indicam como alternativa promissora em termos de combustível automotivo:

• Temperatura de ignição superior, o que o torna mais seguro quanto ao manuseio;

• Menor densidade que o ar atmosférico, o que em caso de vazamento, possibilita sua rápida dissipação na atmosfera, reduzindo a probabilidade de ocorrência de concentrações na faixa de inflamabilidade;

• Não é tóxico nem irritante no manuseio;

• A combustão do GNV é muito próxima da combustão completa, reduzindo os resíduos de dióxido de carbono e vapor d’água, e assim inibindo a formação de resíduos de carbono no motor, o que aumenta sua vida útil e os intervalos entre os períodos de manutenção;

• O GNV é comercializado dentro de elevados padrões de segurança, e em função das altas pressões de operação,  praticamente elimina a possibilidade de escape do produto para o meio ambiente;

• O gás possui ainda outra notável vantagem quanto a aspectos de seu armazenamento, especialmente nos postos. Ainda em caso de vazamentos, que muito mais facilmente pode ser detectado por equipamentos de controles, do que seus concorrentes líquidos, não produz o efeito destes, em contaminar o sub-solo e conseqüentemente os lençóis freáticos.  

• Em função da baixa formação de resíduos da combustão, e por ser um combustível limpo e seco que não se mistura nem contamina o óleo lubrificante, permite um maior intervalo entre trocas de óleo  sem comprometer a integridade das partes e componentes do motor.

A combustão do Gás Natural, não produz óxido de enxofre, chumbo e particulados. Dentre os hidrocarbonetos, o GNV é o que produz a menor quantidade de monóxido de carbono, não emite fumaça preta nem odores; sua combustão é mais lenta permitindo significativa redução de ruído dos motores, especialmente os que utilizam diesel.

 

Vantagens econômicas

As vantagens técnicas mencionadas são rigorosamente relacionadas com as vantagens econômicas e com os problemas de manutenção dos veículos.  A principal vantagem econômica, diz respeito ao menor preço de comercialização do GNV se comparado com a gasolina e o álcool hidratado, conforme pode ser verificado nas tabelas a seguir, e que se aplica à frota de veículos leves.

 

Comparativo das vantagens econômicas com uso do GNV

Veículo: Corsa FLex

 Combustíveis   Consumo Km   Valor Combusrível   Custo Km rodado   Economia 
 GNV (1)  12,0 Km/m3  R$ 1,10/m3  R$ 0,09 -
 Álcool (2)  5,5 Km/L  R$ 1,35/L  R$ 0,25  64%
 Gasolina (2)  8,0 Km/L  R$ 2,35/L  R$ 0,29  69%

 

Veículo: Gol Flex 

 Combustíveis   Consumo Km 
 Valor Combustível 
 Custo Km rodado   Economia 
 GNV (1)  12,0 km/m3  R$ 1,10 Km/m3  R$ 0,09  -
 Álcool (2)  5,8 Km/L  R$ 1,35 /L  R$ 0,23   59%
 Gasolina (2)  7,6 Km/L  R$2,35/L  R$ 0,31   71%

 

Veículo: Fiesta Flex 

Combustível   Consumo Km   Valor Combustível  Custo Km rodado   Economia 
 GNV (1)  12,0 Km/L  R$ 1,10 /m3  R$ 0,09  -
 Álcool (2)  7,9 Km/L  R$ 1,35 /L  R$ 0,17  47%
 Gasolina (2) 8,2 Km/L  R$ 2,35 /L  R4 0,29  69%

 

Observações

(1)Consideração mínima de rendimento,GNV: 12,0 km/m3. Em conversões bem feitas, com “gerenciamento eletrônico”, ou seja, kits certificados pelo CAGN; esta marca tem evoluído em 10% a 15 %, ou seja, atingindo cerca de 13 a 14,3 km/m3.

(2) Testes realizados pela Revista Quatro Rodas

 

Notas

  • Transito urbano; preços base São Paulo.
  • A economia com o custo do combustível (GNV), é acrescida de outras decorrentes de um menor desgaste das partes e componentes do motor, como por exemplo, o intervalo de troca de óleo lubrificante que pode ter a sua vida útil dobrada. 
  • Para um usuário que rode em média 150 km/dia, pode-se afirmar que o investimento em conversão, de cerca de R$ 3.000,00, poderá ser amortizado em 3,5 meses se o combustível original for gasolina, e 5,2 meses se for álcool.Ou ainda o retorno do investimento realizado, em uma boa conversão, se dará nos primeiros 14.000 km rodados se o combustível até então utilizado era gasolina. E se considerarmos o álcool, este retorno se dará com os primeiros 22.000 km percorridos.
  • Outra forma interessante, e que o mercado usa para expressar a economia efetivada apenas com combustíveis, é do valor poupado a cada 100 quilômetros percorridos. Com o álcool a economia atual é de R$ 12,00 a R$ 14,00; quanto à gasolina é de R$ 20,00 a R$ 23,00.   
  • Preços,base cidade de São Paulo, onde a relação da diferença do GNV para os preços praticados por outros combustíveis é uma das menores do País, especialmente com o álcool hidratado.Ampliando-se a diferença do preço do metro cúbico GNV, para o litro de álcool ou gasolina, os retornos dos investimentos na conversão do veículo ocorrerão em prazos mais reduzidos ou com menor quilometragem percorrida.     

 

Segurança

O GNV não é uma fonte de perigo para o veículo, seus componentes e ocupantes.  As normas relacionadas com a conversão, são extremamente rígidas e seus controles são melhores do que aqueles relacionados com a maioria das outras partes do veículo.  Os componentes do sistema de conversão são testados exaustivamente pelos fabricantes, com a finalidade de assegurar elevada confiabilidade. 

Uma das características do GNV, é que em caso de escapamento, ele se dissipa rapidamente para a atmosfera, evitando assim, concentrações de produtos potencialmente perigosos. Não é tóxico nem irritante, e apresenta um ponto de auto-ignição elevado (650ºC).

As normas de projetos e construções dos Postos de Abastecimento, são tão ou mais severas do que aquelas empregadas na conversão dos veículos, o que garante normalmente um padrão de segurança nas instalações de GNV, no mínimo igual ou superior àquelas encontradas para os combustíveis líquidos.

 

GNV:  o combustível ecológico

Pelas características descritas anteriormente, pode-se constatar que o uso do GNV, propicia importante ação na redução dos níveis de poluição atmosférica, uma vez que a sua combustão tende a ser mais completa, liberando apenas dióxido de carbono (CO2) e água (H2O).  Acrescente-se a isto o fato de que por ser um combustível gasoso, possui um sistema de abastecimento e alimentação do motor isolado da atmosfera, reduzindo bastante as perdas por manipulação para abastecimento e estocagem (principalmente a evaporação dos combustíveis líquidos que naturalmente ocorrem pelos respiros dos tanques de combustível).

No ambiente urbano, o uso adequado deste combustível, se comparado com os combustíveis tradicionais, podem reduzir as emissões de monóxido de carbono (CO) em 76%, de óxidos de nitrogênio (NOx) em 84%, e de hidrocarbonetos pesados (CnHm) em 88%, praticamente eliminando as emissões de benzeno e formaldeídos, que são cancerígenos.

Atualmente as principais fontes de poluição atmosférica, em especial nos grandes centros urbanos, são causadas por veículos. O último relatório da Companhia de Tecnologia Ambiental de São Paulo – CETESB - 2.003 nos dá conta que 97% destes poluentes na Região Metropolitana de São Paulo, são emitidos por veículos em circulação ou em processos evaporativos de seus reservatórios.

Para ilustrar, na já citada região urbana, os veículos movidos à gasolina são responsáveis pela emissão anual de 790,2 mil toneladas de monóxido de carbono (CO), 84,2 ton. de hidrocarbonetos e 51,8 mil ton. de dióxidos de nitrogênio(NOx).

Os veículos a álcool, respondem por 211,5 mil toneladas de monóxido de carbono (CO), 22,9 mil ton. de hidrocarbonetos e 12,6 mil ton. de dióxidos de nitrogênio(NOx).

Os veículos a diesel, respondem por 444,4 mil toneladas de monóxido de carbono (CO), 72,4 mil ton. de hidrocarbonetos, 324,5 ton. de dióxidos de nitrogênio(NOx), 11,2 mil ton. de dióxidos de enxofre (SOx) e 20, 2 mil ton. de materiais particulados. 

Vale citar que as motocicletas na Região Metropolitana de São Paulo, emitem anualmente 238,9 mil toneladas de monóxido de carbono. E todos combustíveis líquidos, através de seu manuseio, e mesmo acondicionados em tanques, produzem ainda cerca de 168 mil toneladas anuais de hidrocarbonetos, através de processos evaporativos. 

Note a importância dos dados acima, pois se trata do terceiro maior conglomerado urbano do mundo, ocupa 0,1% do território nacional, cerca de 8.015 km quadrados e possui uma população superior a 17 milhões de pessoas. A deterioração da qualidade do ar, basicamente originada por uma frota de aproximadamente 7,3 milhões de veículos, causa sensíveis problemas de saúde a toda comunidade. Atentarmos para isto, é respeitar desde já um futuro melhor para as gerações que nos sucederão.

GNV, bom para o bolso e para a saúde também.

 

Associação Brasileira do Gás Natural Veicular – ABgnv Institucional - Treinamento ABgnv -dezembro de 2004.



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