Utilization of waste transformer oil as a fuel in diesel engine
Fevereiro 2021 | Belkhode, P. N., Ganvir, V. N., Shende, A. C. & Shelare, S. D. | Materials Today: Proceedings, 2021
Nos últimos anos, um conjunto de fatores como o preço crescente dos combustíveis fósseis, as emissões dos veículos motorizados e o aumento dos custos de transporte tem motivado a equipas de investigação a pesquisar fontes alternativas de energia. Neste trabalho pretendeu-se analisar as propriedades dos resíduos de óleo de transformador (Waste Transformer Oil – WTO) para serem utilizados em mistura com o diesel.
O processo experimental começou com a filtração do WTO, seguida de destilação. No final desta operação foram recolhidas porções de 100 ml do material destilado. Ao serem analisados as soluções destiladas, verificou-se que algumas porções retiradas apresentavam propriedades semelhantes às do diesel, o que permitiu a sua seleção para a mistura com o diesel, em proporções de 10:90 (WTO 10), 20:80 (WTO 20), 30:70 (WTO 30) e 40:60 (WTO 40).
O desempenho do motor a diesel alimentado com a mistura do diesel puro com os destilados de WTO foi analisado. Quando abastecido com misturas refinadas do WTO 10, a eficiência térmica do travão do motor aumentou em 1,8% quando comparada com o WTO 20 e WTO 30. Verificou-se que o WTO 10, de um modo geral, apresenta características como viscosidade cinemática, densidade, valor de ácido e índice de cetano muito semelhantes ao diesel puro, sendo esta a mistura ideal.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785321010610
Experimental testing of combustion parameters and emissions of waste motor oil and its diesel mixtures
Setembro 2021 | Ðordic, D., Milotic, M., Curguz, Z., Ðuric, S. & Ðuric, T. | Energies, Volume 14, 2021
Neste estudo, foi realizado uma avaliação das características de combustão e emissão, usando misturas de resíduos de óleo de motor (do inglês, Waste Motor Oil, WMO) e diesel num forno de 40 kW, a uma pressão atmosférica igual à da combustão do diesel. O sucesso deste projeto pode reduzir o impacto que estes resíduos têm no ambiente e promover a economia circular.
O processo experimental consistiu na comparação das propriedades de combustão da mistura WMO-diesel com o combustível diesel, num forno rotativo (Figura 1). As proporções de WMO usadas na mistura foram de 20%, 25%, 33%, e 50%. Antes da combustão, tanto as amostras de diesel como as de WMO-diesel foram bem misturadas e mantidas numa atmosfera ao ar livre (número 2 na imagem). Antes de dar início ao processo de combustão, a massa de cada combustível foi medida por uma balança (1). A massa medida em cada amostra foi injetada por um queimador (3) e posteriormente queimado num forno rotativo (4). Usando uma bomba (11) localizada no final da linha de amostragem, foi extraído um fluxo parcial de gás de combustão (6), e no recipiente (7), foi calculada a composição do gás de combustão, o coeficiente de excesso de ar e a temperatura do gás. Após o cálculo da composição, a amostra foi transportada para um depósito de água destilada (9) para remoção do sulfato. Na última etapa, a amostra foi deslocada para um rotâmetro (10) para medir o fluxo da amostra final.
Figura 2 – Setup experimental
Perante os resultados, concluiu-se que:
- A temperatura do gás de combustão no forno é significativamente mais alta para todas as misturas de WMO-diesel quando comparada com o diesel. Estes valores indicam que existe uma maior eficiência no input energético;
- As misturas WMO-diesel podem ser utilizadas como combustíveis em geradores de calor de baixa energia;
- As emissões de NO e CO foram bastante mais elevadas na combustão da mistura WMO-diesel em relação ao diesel;
- A proporção de CO2:CO no gás de combustão é menor para a mistura de WMO-diesel em comparação com o combustível diesel;
- Foram registadas concentrações de sulfatos, sulfuretos, nitratos e nitritos que são prejudiciais se encontrados na atmosfera.
A conclusão final dita que as misturas WMO-diesel podem ser usadas como combustível alternativo em diferentes proporções de massa em motores de combustão interna, e centrais de combustão de baixo calor. A substituição do combustível diesel por esta mistura vai permitir reduzir a procura por combustível e os respetivos custos associados.
https://www.mdpi.com/1996-1073/14/18/5950
Preparation and application of an environmentally friendly compound lubricant based biological oil for drilling fluids
Dezembro 2021 | Ma,C., Wen, R., Zhou, F., Zhao, H., Bao, X., Evelina, A., Long, W., Wei, Z., Ma, L., Liu, J. & Chen, S. | Arabian Journal of Chemistry, 2021
A engenharia de perfuração do petróleo e gás é dependente dos fluídos de perfuração que representam um sistema de elementos líquidos, sólidos e produtos químicos. Estes fluídos têm como funções o controlo da pressão, arrefecimento e lubrificação da broca de perfuração. Os lubrificantes mais comuns são os de origem mineral e vegetal. Os de origem mineral são difíceis de biodegradar e pouco ecológicos. Adicionalmente, o uso de apenas um lubrificante muitas vezes não consegue atingir os requisitos da indústria de perfuração e obriga à adição de diluentes e antiespumantes para otimizar o desempenho geral do lubrificante.
Este projeto procurou resolver os problemas atuais dos lubrificantes na indústria através da aplicação de óleos lubrificantes biológicos otimizados por processos de vulcanização, esterificação e mistura de aditivos de modo a melhorar o desempenho geral e a criar competitividade de preços do lubrificante de origem biológica.
Os lubrificantes escolhidos para este processo experimental foram o óleo vegetal acidificado (AO), óleo de semente de algodão (CSO) e o óleo mineral (WO). Também foram utilizados o óleo de soja vegetal preto (BO) e o ácido oleico (OA). Como reagentes foram utilizados o metanol (MT), o glicerol (GL), o surfactante não iónico (QT) e Span-80 (SP-80). O processo iniciou-se com um teste de performance para estudar as propriedades físicas da cada lubrificante vegetal. O segundo teste foi a vulcanização que introduziu o elemento enxofre para melhorar a estabilidade e a pressão anti-desgaste. De seguida foi realizado o processo de esterificação dos óleos vegetais que pretendeu reduzir o valor acídico com a adição de glicerol e alcançar o efeito anti-espuma. Por último, foi realizado um teste piloto para avaliar a performance de um óleo vegetal acídico segundo as condições e o material usado na região em que se realizou este estudo (F-1).
Explorando os processos de modificação dos óleos acidificados biológicos, foi possível concluir que o enxofre melhorou a estabilidade e as propriedades de antidesgaste do AO. As alterações verificadas na esterificação reduziram a taxa de formação de espuma e melhorou as propriedades de lubrificação. Para o lubrificante de perfuração F-1 verificou-se uma excelente resistência a elevadas temperaturas e alta resistência à contaminação por sal. Analisando o teste piloto verificou-se que o lubrificante F-1 apresenta propriedades ecológicas e um maior custo-benefício em comparação com os lubrificantes comuns utilizados na perfuração de petróleo e gás.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878535221006250