Foto: Banco de Ensaios de Motores com BioFuel Avançados. Da esquerda para direita: Christian Coronado, coordenador do projeto, Prof. Luiz Fernando Valadão Flores, diretor do Instituto de Engenharia Mecânica da Unifei (in memorian), Alexandre Xavier, diretor de Engenharia da FPT Industrial, Gustavo Teixeira, gerente de Inovação da FPT Industrial, Evandro Cruz, gerente da área de Calibração de Motores da FPT Industrial, e Prof. Edson da Costa Bortoni, reitor da Unifei.
Iniciativa da Linha V do Rota 2030, coordenada pela Fundep, desenvolveu ensaios com tecnologia dual-fuel em motores de ignição por compressão.
O projeto “Estudo experimental da tecnologia dual-fuel em motores de ignição por compressão utilizando diesel renovável (HVO/Farnesano) com etanol, hidrogênio ou biogás”, coordenado pela Universidade Federal de Itajubá (Unifei), em parceria com a empresa FPT Industrial, teve sua fase experimental finalizada. A iniciativa é uma das contribuições da Linha V do programa Rota 2030, coordenada pela Fundep, para a transição energética dos veículos utilitários e de maior porte e a redução das emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) nacionais.
O trabalho tinha como objetivo principal aumentar a eficiência de conversão de combustível, reduzir as emissões de poluentes e desenvolver tecnologia com validação em motores da empresa FPT Industrial. O projeto contemplou a criação da infraestrutura para os ensaios na Unifei, o Laboratório de Ensaios em Motores de Combustão Interna com Novos Biocombustíveis (HVO, H2 e GNR).
Os esforços concentraram-se em duas frentes: ensaios em motor monocilíndrico diesel de 10 HP para testes em motores diesel em single-fuel e dual-fuel com combustíveis/biocombustíveis líquidos e gasosos, totalmente instrumentalizado; e ensaios em motor multicilíndrico de até 600 HP para motores de combustão interna com novos biocombustíveis (HVO, H2 e Gás Natural Renovável).
Os resultados indicam que o conjunto de soluções em combustíveis alternativos podem se complementar para o alcance dos objetivos. Eles foram apresentados durante a inauguração do laboratório e divulgados por meio de artigos científicos publicados em revistas internacionais de grande impacto.
Demanda mundial
O setor de transporte responde por cerca de 20% das emissões globais de CO2, um dos principais GEE. O Inventário Nacional da Quarta Comunicação Nacional do Brasil à Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC, na sigla em inglês), coordenado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), indica que o transporte rodoviário contribuiu, em 2016, com cerca de 13% de todas as emissões de dióxido de carbono equivalente [CO2(eq)] do país. A categoria é também a principal emissora de CO2 no setor de energia, respondendo por 44,5% do total. Mais de 50% desse percentual estão relacionados às emissões de veículos de maior porte, como caminhões e ônibus, com a maioria movida a diesel.
O projeto desenvolvido pela Unifei, em parceria com a FPT Industrial, visa contribuir para uma mudança nesse cenário. De acordo com o coordenador-geral do projeto e professor da Unifei, Christian Jeremi Coronado, “o trabalho se destaca por partir de demanda de um importante player do setor, a FPT Industrial, líder global em powertrain, que adotou o regime de combustão dual-fuel em motores de ignição por compressão em motores diesel do seu portfólio. Os testes experimentais com biocombustíveis avançados, como o HVO/Farnesano (ou diesel verde), o Biogás, H2 verde e etanol, em banco de ensaio novo e totalmente instrumentalizado criam uma expectativa relevante para toda a cadeia”, afirma Coronado.
Resultados aplicados
A FPT Industrial é forte apoiadora do desenvolvimento de soluções de propulsão com combustíveis alternativos e contribuiu com o projeto com a doação de um motor N67 e de peças para a segunda fase de testes, além de disponibilizar suporte técnico de prototipação, manutenção e calibração do sistema de injeção do motor no projeto como um todo. Para Alexandre Xavier, diretor de Engenharia da FPT Industrial, o programa foi conduzido de maneira transparente e objetiva.
Segundo ele, a visão da empresa após o projeto é de que o conjunto de soluções em combustíveis alternativos podem se complementar, pois possuem características específicas para atender a cada tipo de missão e região de atuação. Porém, a análise é de que a tecnologia diesel ainda manterá o seu protagonismo nos próximos 5 a 10 anos. Neste quesito, Xavier destaca os motores FPT Industrial movidos a gás utilizados pelos caminhões e ônibus IVECO, os tratores T6 Methane Power movidos a biometano, lançados no Brasil pela New Holland Agriculture, e os geradores de energia desenvolvidos com a mesma tecnologia.
“A inovação está no DNA da FPT Industrial e a integração com a Unifei demonstrou, de maneira clara, como é possível a colaboração das instituições de ensino no processo de inovação aberta da empresa. Desde a primeira conversa ficamos motivados com o potencial do projeto e com a possibilidade de encontrar meios de desenvolver soluções em benefício da sociedade e do mercado, além da alavancar conhecimento e estrutura nas universidades”, afirma Xavier.
O diretor confirma que os resultados dos ensaios impactaram desde os processos internos da empresa até seu posicionamento de mercado quanto à utilização das soluções de combustíveis alternativos locais. “O Brasil tem papel fundamental na rota de desenvolvimento sustentável, com grande potencial e vantagens energéticas associadas ao uso do gás natural e dos biocombustíveis.”
“Motores verdes”
Em maio de 2022, a Fundep lançou a Chamada de PD&I 02/2022 do programa Rota 2030 no âmbito da Linha V: Biocombustíveis, Segurança Veicular e Propulsão Alternativa à Combustão. Propostas de pesquisa de todo o Brasil, desenvolvidas por universidades em parceria com empresas do setor automotivo, foram selecionadas para apoiar e fomentar o intercâmbio científico entre grupos de pesquisa e a cadeia automotiva para desenvolvimento de novas tecnologias.
Entre elas está projeto de pesquisa intitulado “Motor bi-fuel de alta eficiência a etanol e biometano para aplicação em veículos comerciais leves: testes experimentais, hibridização, dual-fuel com H2 verde e análise da pegada de carbono”. Trata-se de um trabalho desenvolvido pela Unifei em parceria com a FPT Industrial, que passa a contar também com a Universidade Federal do Pará (UFPA), a Universidade Estadual Paulista (Unesp) e a MAHLE Metal Leve S.A formando a rede de pesquisa.
SOBRE A LINHA V DO ROTA 2030
A Linha V – Biocombustíveis, Segurança Veicular e Propulsão Alternativa à Combustão tem como diretriz a eletrificação do powertrain veicular para a alta eficiência energética, a utilização de biocombustíveis para a geração de energia e a adequação do contexto brasileiro de infraestrutura de abastecimento.
A partir da aliança entre os principais atores que representam o conhecimento do setor (empresas, entidades representativas e Instituições de Ciência e Tecnologia – ICTs), serão habilitadas as competências necessárias para capacitar a cadeia automotiva.
A Fundep é a coordenadora da Linha V. A Coordenação técnica é da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI) e da Universidade Estadual do Ceará (UECE).
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