Alternativa Dimetileter<\/strong><\/h5>\nMuitos fabricantes e operadores de ve\u00edculos comerciais est\u00e3o agora a considerar propuls\u00f5es alternativas para melhorar a sustentabilidade ambiental das suas frotas. No entanto, os sistemas de propuls\u00e3o el\u00e9trica s\u00e3o pouco adequados para ve\u00edculos comerciais em opera\u00e7\u00e3o de longa dist\u00e2ncia: as baterias seriam demasiado pesadas, os tempos de carregamento demasiado longos e as pot\u00eancias de carregamento necess\u00e1rias demasiado elevadas para uma utiliza\u00e7\u00e3o competitiva. O hidrog\u00e9nio poderia resolver este problema: a partir de setembro de 2020, os primeiros cami\u00f5es de c\u00e9lulas de combust\u00edvel da Hyundai estar\u00e3o em opera\u00e7\u00e3o comercial na Su\u00ed\u00e7a. Tamb\u00e9m est\u00e1 a ser investigado o g\u00e1s natural sint\u00e9tico produzido a partir de eletricidade excedente de fontes renov\u00e1veis: a partir de 2021, os primeiros cami\u00f5es a g\u00e1s natural ser\u00e3o abastecidos no demonstrador de mobilidade move da Empa. Mas h\u00e1 uma outra alternativa que poderia ser adequada para transportes de longa dist\u00e2ncia e merece uma an\u00e1lise mais aprofundada: o dimetileter.<\/p>\n
Infraestrutura acess\u00edvel, combust\u00e3o limpa<\/strong><\/h5>\nA subst\u00e2ncia qu\u00edmica dimetileter (DME) \u00e9 produzida em escala de v\u00e1rias dezenas de milhares de toneladas anualmente. Este composto \u00e9 utilizado como propelente em latas de spray e \u00e9 um componente de refrigerantes em sistemas de refrigera\u00e7\u00e3o. Al\u00e9m disso, o DME \u00e9 amplamente utilizado como intermedi\u00e1rio na ind\u00fastria qu\u00edmica. A sua vantagem: pode ser produzido de forma econ\u00f3mica e quase sem perdas a partir de metanol, que, por sua vez, pode ser obtido a partir de eletricidade de energia solar e e\u00f3lica. Assim, o DME oferece a oportunidade de permitir que os cami\u00f5es operem de forma neutra em CO2.
\nOutra vantagem: o DME possui propriedades semelhantes ao g\u00e1s liquefeito. Ao contr\u00e1rio do hidrog\u00e9nio, pode ser transportado e armazenado em forma l\u00edquida em tanques acess\u00edveis sob baixa press\u00e3o; a tecnologia para esta infraestrutura de abastecimento \u00e9 econ\u00f3mica, amplamente conhecida e j\u00e1 utilizada h\u00e1 d\u00e9cadas. Como o oxig\u00e9nio no dimetileter est\u00e1 quimicamente ligado, a subst\u00e2ncia queima de forma especialmente limpa e com baixa forma\u00e7\u00e3o de fuligem.<\/p>\n
Teste em um motor de cami\u00e3o modificado<\/strong><\/h5>\n![\"\"](\"https:\/\/swisstrans.dashboard.brand-architecture.at\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2025\/12\/SwissAdmin_25.11.20_2.jpg\")
No passado, j\u00e1 houve tentativas de usar dimetileter como combust\u00edvel: a Volvo Trucks tem realizado desde 2013 testes pr\u00e1ticos na Su\u00e9cia e nos EUA com cami\u00f5es experimentais movidos a DME. Na Alemanha, um projeto de pesquisa est\u00e1 em andamento desde 2016, coordenado pelo Ford Research and Innovation Center Aachen. O motor j\u00e1 foi instalado e testado em um Ford Mondeo.
\nAgora, a Empa, em conjunto com a FPT Motorenforschung AG Arbon, o Politecnico di Milano, o fabricante de lubrificantes Motorex e outros parceiros, ir\u00e1 construir sobre os conhecimentos adquiridos at\u00e9 agora. Desde o in\u00edcio de julho de 2020, um motor de ensaio est\u00e1 em opera\u00e7\u00e3o em um banco de testes da divis\u00e3o de sistemas de propuls\u00e3o de ve\u00edculos da Empa, que dever\u00e1 fornecer dados fundamentados sobre os processos de combust\u00e3o, efici\u00eancia e sustentabilidade ambiental do DME no setor de ve\u00edculos comerciais.
\n\u00abConhecemos muito bem este motor\u00bb, diz o l\u00edder do projeto, Patrik Soltic. \u00abO bloco do motor \u00e9 de um motor de ve\u00edculo comercial Cursor 11 do fabricante FPT Industrial e tem sido utilizado por n\u00f3s em diversos projetos de pesquisa nos \u00faltimos cinco anos. Nos \u00faltimos meses, fizemos a convers\u00e3o para DME em parceria com a FPT.\u00bb Isso n\u00e3o foi uma tarefa f\u00e1cil: o DME, sendo ligeiramente vol\u00e1til, possui praticamente nenhuma propriedade lubrificante em compara\u00e7\u00e3o com o combust\u00edvel diesel, o que poderia destruir rapidamente a bomba de alta press\u00e3o do sistema de inje\u00e7\u00e3o Common-Rail.<\/p>\n
Opera\u00e7\u00e3o sem aditivos no combust\u00edvel<\/strong><\/h5>\nOs pesquisadores pretendem operar o seu motor de ensaio apenas com DME puro, sem a adi\u00e7\u00e3o de aditivos lubrificantes, como era comum em projetos anteriores. Assim, em colabora\u00e7\u00e3o com um grande fornecedor europeu, foi desenvolvida uma nova bomba Common-Rail lubrificada a \u00f3leo. Al\u00e9m disso, as v\u00e1lvulas e os an\u00e9is de assento das v\u00e1lvulas foram adaptados a materiais compat\u00edveis com DME. Um compressor el\u00e9trico para um retorno preciso dos gases de escape tamb\u00e9m ser\u00e1 utilizado. Finalmente, as c\u00e2maras de combust\u00e3o e a rela\u00e7\u00e3o de compress\u00e3o do antigo motor diesel tamb\u00e9m foram ajustadas. A nova forma das c\u00e2maras de combust\u00e3o foi calculada com a ajuda de simula\u00e7\u00f5es matem\u00e1ticas no Politecnico di Milano. O projeto de pesquisa \u00e9 cofinanciado pelo Escrit\u00f3rio Federal de Energia (BFE).<\/p>\n
Opera\u00e7\u00e3o simulada em autoestrada<\/strong><\/h5>\n\u00abAgora queremos conhecer a m\u00e1quina com o novo combust\u00edvel\u00bb, diz Soltic. Os pesquisadores come\u00e7am com uma faixa de carga m\u00e9dia comum em opera\u00e7\u00e3o de autoestrada, onde o motor deve fornecer 100 kW de pot\u00eancia. \u00abDepois, modificamos, entre outras coisas, o tempo e a press\u00e3o da inje\u00e7\u00e3o, analisamos os valores de emiss\u00f5es e o consumo de combust\u00edvel.\u00bb
\nA grande vantagem da opera\u00e7\u00e3o com DME, diz Soltic, \u00e9 a oportunidade de transferir uma alta propor\u00e7\u00e3o de gases de escape para a pr\u00f3xima carga do cilindro em quase todas as condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o, atrav\u00e9s do chamado retorno de gases de escape (AGR). Esta t\u00e9cnica permite economizar muito NOx, o que alivia o sistema de purifica\u00e7\u00e3o de gases de escape atr\u00e1s do motor e permite cumprir futuros limites mais rigorosos com seguran\u00e7a. No diesel f\u00f3ssil, altas taxas de retorno de gases de escape levam a um aumento das emiss\u00f5es de part\u00edculas, o que n\u00e3o acontece com o DME.
\nDurante a fase de teste, os pesquisadores da Empa est\u00e3o constantemente a retirar amostras do \u00f3leo do motor para detectar altera\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas. Os resultados s\u00e3o enviados ao parceiro do projeto Motorex, que utiliza os dados para desenvolver um novo \u00f3leo de motor adaptado especificamente para a opera\u00e7\u00e3o com DME.<\/p>\n
Pesquisa conjunta entre concorrentes<\/strong><\/h5>\n\u00abAtualmente, ainda estamos na fase pr\u00e9-competitiva do trabalho de pesquisa\u00bb, explica Soltic. Os resultados do projeto s\u00e3o parcialmente p\u00fablicos e s\u00e3o discutidos em conjunto entre os concorrentes na ind\u00fastria autom\u00f3vel. A plataforma para isso \u00e9 a \u00abInternational DME Association\u00bb, fundada em 2001, com atualmente 50 membros da ind\u00fastria e da pesquisa. \u00abMas, em algum momento, cada um querer\u00e1 manter os seus resultados para si\u00bb, sabe o pesquisador da Empa. \u00abEnt\u00e3o, \u00e9 importante que dominemos a tecnologia para podermos fornecer contribui\u00e7\u00f5es valiosas como parceiros de pesquisa para a ind\u00fastria.\u00bb<\/p>\n
Combust\u00edvel da f\u00e1brica ecol\u00f3gica<\/strong><\/h5>\nO dimetileter (DME), o combust\u00edvel ecol\u00f3gico para motores de igni\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o, pode ser produzido a partir de hidrog\u00e9nio e CO2. Se o hidrog\u00e9nio utilizado for gerado a partir de energia renov\u00e1vel e o CO2 for extra\u00eddo da atmosfera, os cami\u00f5es poderiam operar praticamente sem emiss\u00f5es de gases de efeito estufa.
\nO pesquisador da Empa, Andreas Borgschulte, e a sua equipa est\u00e3o a investigar processos qu\u00edmicos que permitam produzir DME da forma mais eficiente poss\u00edvel. A metodologia da cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 considerada promissora: os dois gases, hidrog\u00e9nio e CO2, devem entrar em contacto com part\u00edculas de cobre ativas para se ligarem em metanol ou dimetileter. Como subproduto, \u00e9 gerado \u00e1gua. Se a \u00e1gua for removida da mistura de rea\u00e7\u00e3o, o equil\u00edbrio qu\u00edmico desloca-se em dire\u00e7\u00e3o ao produto. Em outras palavras: s\u00f3 ent\u00e3o s\u00e3o produzidas as quantidades desejadas de metanol e dimetileter. Para remover a \u00e1gua, os pesquisadores da Empa utilizam ze\u00f3lito, um mineral que absorve \u00e1gua.
\nEm experimentos de laborat\u00f3rio, a equipa de Borgschulte descobriu que a uma determinada temperatura, a partir de CO2 e hidrog\u00e9nio, \u00e9 principalmente o dimetileter que se forma, e apenas uma quantidade relativamente pequena de metanol. \u00abA produ\u00e7\u00e3o deste modo \u00e9, portanto, teoricamente poss\u00edvel\u00bb, diz Borgschulte, acrescentando: \u00abInfelizmente, o processo ainda n\u00e3o \u00e9 muito produtivo neste momento.\u00bb Numa pr\u00f3xima etapa, o processo qu\u00edmico precisaria ser refinado e instala\u00e7\u00f5es adequadas desenvolvidas. S\u00f3 ent\u00e3o ser\u00e1 poss\u00edvel avaliar se a produ\u00e7\u00e3o de DME atrav\u00e9s de cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 economicamente competitiva. Os trabalhos de pesquisa foram realizados em colabora\u00e7\u00e3o com a Universidade de Zurique e fazem parte do projeto \u00abLightChEC\u00bb.<\/p>\n
Foto\/Grafik: \u00a9 Empa<\/p>\n
A subst\u00e2ncia qu\u00edmica dimetileter (DME) \u00e9 produzida em escala de v\u00e1rias dezenas de milhares de toneladas anualmente. Este composto \u00e9 utilizado como propelente em latas de spray e \u00e9 um componente de refrigerantes em sistemas de refrigera\u00e7\u00e3o. Al\u00e9m disso, o DME \u00e9 amplamente utilizado como intermedi\u00e1rio na ind\u00fastria qu\u00edmica. A sua vantagem: pode ser produzido de forma econ\u00f3mica e quase sem perdas a partir de metanol, que, por sua vez, pode ser obtido a partir de eletricidade de energia solar e e\u00f3lica. Assim, o DME oferece a oportunidade de permitir que os cami\u00f5es operem de forma neutra em CO2.
\nOutra vantagem: o DME possui propriedades semelhantes ao g\u00e1s liquefeito. Ao contr\u00e1rio do hidrog\u00e9nio, pode ser transportado e armazenado em forma l\u00edquida em tanques acess\u00edveis sob baixa press\u00e3o; a tecnologia para esta infraestrutura de abastecimento \u00e9 econ\u00f3mica, amplamente conhecida e j\u00e1 utilizada h\u00e1 d\u00e9cadas. Como o oxig\u00e9nio no dimetileter est\u00e1 quimicamente ligado, a subst\u00e2ncia queima de forma especialmente limpa e com baixa forma\u00e7\u00e3o de fuligem.<\/p>\n
Teste em um motor de cami\u00e3o modificado<\/strong><\/h5>\nNo passado, j\u00e1 houve tentativas de usar dimetileter como combust\u00edvel: a Volvo Trucks tem realizado desde 2013 testes pr\u00e1ticos na Su\u00e9cia e nos EUA com cami\u00f5es experimentais movidos a DME. Na Alemanha, um projeto de pesquisa est\u00e1 em andamento desde 2016, coordenado pelo Ford Research and Innovation Center Aachen. O motor j\u00e1 foi instalado e testado em um Ford Mondeo.
\nAgora, a Empa, em conjunto com a FPT Motorenforschung AG Arbon, o Politecnico di Milano, o fabricante de lubrificantes Motorex e outros parceiros, ir\u00e1 construir sobre os conhecimentos adquiridos at\u00e9 agora. Desde o in\u00edcio de julho de 2020, um motor de ensaio est\u00e1 em opera\u00e7\u00e3o em um banco de testes da divis\u00e3o de sistemas de propuls\u00e3o de ve\u00edculos da Empa, que dever\u00e1 fornecer dados fundamentados sobre os processos de combust\u00e3o, efici\u00eancia e sustentabilidade ambiental do DME no setor de ve\u00edculos comerciais.
\n\u00abConhecemos muito bem este motor\u00bb, diz o l\u00edder do projeto, Patrik Soltic. \u00abO bloco do motor \u00e9 de um motor de ve\u00edculo comercial Cursor 11 do fabricante FPT Industrial e tem sido utilizado por n\u00f3s em diversos projetos de pesquisa nos \u00faltimos cinco anos. Nos \u00faltimos meses, fizemos a convers\u00e3o para DME em parceria com a FPT.\u00bb Isso n\u00e3o foi uma tarefa f\u00e1cil: o DME, sendo ligeiramente vol\u00e1til, possui praticamente nenhuma propriedade lubrificante em compara\u00e7\u00e3o com o combust\u00edvel diesel, o que poderia destruir rapidamente a bomba de alta press\u00e3o do sistema de inje\u00e7\u00e3o Common-Rail.<\/p>\n
Opera\u00e7\u00e3o sem aditivos no combust\u00edvel<\/strong><\/h5>\nOs pesquisadores pretendem operar o seu motor de ensaio apenas com DME puro, sem a adi\u00e7\u00e3o de aditivos lubrificantes, como era comum em projetos anteriores. Assim, em colabora\u00e7\u00e3o com um grande fornecedor europeu, foi desenvolvida uma nova bomba Common-Rail lubrificada a \u00f3leo. Al\u00e9m disso, as v\u00e1lvulas e os an\u00e9is de assento das v\u00e1lvulas foram adaptados a materiais compat\u00edveis com DME. Um compressor el\u00e9trico para um retorno preciso dos gases de escape tamb\u00e9m ser\u00e1 utilizado. Finalmente, as c\u00e2maras de combust\u00e3o e a rela\u00e7\u00e3o de compress\u00e3o do antigo motor diesel tamb\u00e9m foram ajustadas. A nova forma das c\u00e2maras de combust\u00e3o foi calculada com a ajuda de simula\u00e7\u00f5es matem\u00e1ticas no Politecnico di Milano. O projeto de pesquisa \u00e9 cofinanciado pelo Escrit\u00f3rio Federal de Energia (BFE).<\/p>\n
Opera\u00e7\u00e3o simulada em autoestrada<\/strong><\/h5>\n\u00abAgora queremos conhecer a m\u00e1quina com o novo combust\u00edvel\u00bb, diz Soltic. Os pesquisadores come\u00e7am com uma faixa de carga m\u00e9dia comum em opera\u00e7\u00e3o de autoestrada, onde o motor deve fornecer 100 kW de pot\u00eancia. \u00abDepois, modificamos, entre outras coisas, o tempo e a press\u00e3o da inje\u00e7\u00e3o, analisamos os valores de emiss\u00f5es e o consumo de combust\u00edvel.\u00bb
\nA grande vantagem da opera\u00e7\u00e3o com DME, diz Soltic, \u00e9 a oportunidade de transferir uma alta propor\u00e7\u00e3o de gases de escape para a pr\u00f3xima carga do cilindro em quase todas as condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o, atrav\u00e9s do chamado retorno de gases de escape (AGR). Esta t\u00e9cnica permite economizar muito NOx, o que alivia o sistema de purifica\u00e7\u00e3o de gases de escape atr\u00e1s do motor e permite cumprir futuros limites mais rigorosos com seguran\u00e7a. No diesel f\u00f3ssil, altas taxas de retorno de gases de escape levam a um aumento das emiss\u00f5es de part\u00edculas, o que n\u00e3o acontece com o DME.
\nDurante a fase de teste, os pesquisadores da Empa est\u00e3o constantemente a retirar amostras do \u00f3leo do motor para detectar altera\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas. Os resultados s\u00e3o enviados ao parceiro do projeto Motorex, que utiliza os dados para desenvolver um novo \u00f3leo de motor adaptado especificamente para a opera\u00e7\u00e3o com DME.<\/p>\n
Pesquisa conjunta entre concorrentes<\/strong><\/h5>\n\u00abAtualmente, ainda estamos na fase pr\u00e9-competitiva do trabalho de pesquisa\u00bb, explica Soltic. Os resultados do projeto s\u00e3o parcialmente p\u00fablicos e s\u00e3o discutidos em conjunto entre os concorrentes na ind\u00fastria autom\u00f3vel. A plataforma para isso \u00e9 a \u00abInternational DME Association\u00bb, fundada em 2001, com atualmente 50 membros da ind\u00fastria e da pesquisa. \u00abMas, em algum momento, cada um querer\u00e1 manter os seus resultados para si\u00bb, sabe o pesquisador da Empa. \u00abEnt\u00e3o, \u00e9 importante que dominemos a tecnologia para podermos fornecer contribui\u00e7\u00f5es valiosas como parceiros de pesquisa para a ind\u00fastria.\u00bb<\/p>\n
Combust\u00edvel da f\u00e1brica ecol\u00f3gica<\/strong><\/h5>\nO dimetileter (DME), o combust\u00edvel ecol\u00f3gico para motores de igni\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o, pode ser produzido a partir de hidrog\u00e9nio e CO2. Se o hidrog\u00e9nio utilizado for gerado a partir de energia renov\u00e1vel e o CO2 for extra\u00eddo da atmosfera, os cami\u00f5es poderiam operar praticamente sem emiss\u00f5es de gases de efeito estufa.
\nO pesquisador da Empa, Andreas Borgschulte, e a sua equipa est\u00e3o a investigar processos qu\u00edmicos que permitam produzir DME da forma mais eficiente poss\u00edvel. A metodologia da cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 considerada promissora: os dois gases, hidrog\u00e9nio e CO2, devem entrar em contacto com part\u00edculas de cobre ativas para se ligarem em metanol ou dimetileter. Como subproduto, \u00e9 gerado \u00e1gua. Se a \u00e1gua for removida da mistura de rea\u00e7\u00e3o, o equil\u00edbrio qu\u00edmico desloca-se em dire\u00e7\u00e3o ao produto. Em outras palavras: s\u00f3 ent\u00e3o s\u00e3o produzidas as quantidades desejadas de metanol e dimetileter. Para remover a \u00e1gua, os pesquisadores da Empa utilizam ze\u00f3lito, um mineral que absorve \u00e1gua.
\nEm experimentos de laborat\u00f3rio, a equipa de Borgschulte descobriu que a uma determinada temperatura, a partir de CO2 e hidrog\u00e9nio, \u00e9 principalmente o dimetileter que se forma, e apenas uma quantidade relativamente pequena de metanol. \u00abA produ\u00e7\u00e3o deste modo \u00e9, portanto, teoricamente poss\u00edvel\u00bb, diz Borgschulte, acrescentando: \u00abInfelizmente, o processo ainda n\u00e3o \u00e9 muito produtivo neste momento.\u00bb Numa pr\u00f3xima etapa, o processo qu\u00edmico precisaria ser refinado e instala\u00e7\u00f5es adequadas desenvolvidas. S\u00f3 ent\u00e3o ser\u00e1 poss\u00edvel avaliar se a produ\u00e7\u00e3o de DME atrav\u00e9s de cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 economicamente competitiva. Os trabalhos de pesquisa foram realizados em colabora\u00e7\u00e3o com a Universidade de Zurique e fazem parte do projeto \u00abLightChEC\u00bb.<\/p>\n
Foto\/Grafik: \u00a9 Empa<\/p>\n
No passado, j\u00e1 houve tentativas de usar dimetileter como combust\u00edvel: a Volvo Trucks tem realizado desde 2013 testes pr\u00e1ticos na Su\u00e9cia e nos EUA com cami\u00f5es experimentais movidos a DME. Na Alemanha, um projeto de pesquisa est\u00e1 em andamento desde 2016, coordenado pelo Ford Research and Innovation Center Aachen. O motor j\u00e1 foi instalado e testado em um Ford Mondeo.\nAgora, a Empa, em conjunto com a FPT Motorenforschung AG Arbon, o Politecnico di Milano, o fabricante de lubrificantes Motorex e outros parceiros, ir\u00e1 construir sobre os conhecimentos adquiridos at\u00e9 agora. Desde o in\u00edcio de julho de 2020, um motor de ensaio est\u00e1 em opera\u00e7\u00e3o em um banco de testes da divis\u00e3o de sistemas de propuls\u00e3o de ve\u00edculos da Empa, que dever\u00e1 fornecer dados fundamentados sobre os processos de combust\u00e3o, efici\u00eancia e sustentabilidade ambiental do DME no setor de ve\u00edculos comerciais.
\n\u00abConhecemos muito bem este motor\u00bb, diz o l\u00edder do projeto, Patrik Soltic. \u00abO bloco do motor \u00e9 de um motor de ve\u00edculo comercial Cursor 11 do fabricante FPT Industrial e tem sido utilizado por n\u00f3s em diversos projetos de pesquisa nos \u00faltimos cinco anos. Nos \u00faltimos meses, fizemos a convers\u00e3o para DME em parceria com a FPT.\u00bb Isso n\u00e3o foi uma tarefa f\u00e1cil: o DME, sendo ligeiramente vol\u00e1til, possui praticamente nenhuma propriedade lubrificante em compara\u00e7\u00e3o com o combust\u00edvel diesel, o que poderia destruir rapidamente a bomba de alta press\u00e3o do sistema de inje\u00e7\u00e3o Common-Rail.<\/p>\n
Os pesquisadores pretendem operar o seu motor de ensaio apenas com DME puro, sem a adi\u00e7\u00e3o de aditivos lubrificantes, como era comum em projetos anteriores. Assim, em colabora\u00e7\u00e3o com um grande fornecedor europeu, foi desenvolvida uma nova bomba Common-Rail lubrificada a \u00f3leo. Al\u00e9m disso, as v\u00e1lvulas e os an\u00e9is de assento das v\u00e1lvulas foram adaptados a materiais compat\u00edveis com DME. Um compressor el\u00e9trico para um retorno preciso dos gases de escape tamb\u00e9m ser\u00e1 utilizado. Finalmente, as c\u00e2maras de combust\u00e3o e a rela\u00e7\u00e3o de compress\u00e3o do antigo motor diesel tamb\u00e9m foram ajustadas. A nova forma das c\u00e2maras de combust\u00e3o foi calculada com a ajuda de simula\u00e7\u00f5es matem\u00e1ticas no Politecnico di Milano. O projeto de pesquisa \u00e9 cofinanciado pelo Escrit\u00f3rio Federal de Energia (BFE).<\/p>\n
Opera\u00e7\u00e3o simulada em autoestrada<\/strong><\/h5>\n\u00abAgora queremos conhecer a m\u00e1quina com o novo combust\u00edvel\u00bb, diz Soltic. Os pesquisadores come\u00e7am com uma faixa de carga m\u00e9dia comum em opera\u00e7\u00e3o de autoestrada, onde o motor deve fornecer 100 kW de pot\u00eancia. \u00abDepois, modificamos, entre outras coisas, o tempo e a press\u00e3o da inje\u00e7\u00e3o, analisamos os valores de emiss\u00f5es e o consumo de combust\u00edvel.\u00bb
\nA grande vantagem da opera\u00e7\u00e3o com DME, diz Soltic, \u00e9 a oportunidade de transferir uma alta propor\u00e7\u00e3o de gases de escape para a pr\u00f3xima carga do cilindro em quase todas as condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o, atrav\u00e9s do chamado retorno de gases de escape (AGR). Esta t\u00e9cnica permite economizar muito NOx, o que alivia o sistema de purifica\u00e7\u00e3o de gases de escape atr\u00e1s do motor e permite cumprir futuros limites mais rigorosos com seguran\u00e7a. No diesel f\u00f3ssil, altas taxas de retorno de gases de escape levam a um aumento das emiss\u00f5es de part\u00edculas, o que n\u00e3o acontece com o DME.
\nDurante a fase de teste, os pesquisadores da Empa est\u00e3o constantemente a retirar amostras do \u00f3leo do motor para detectar altera\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas. Os resultados s\u00e3o enviados ao parceiro do projeto Motorex, que utiliza os dados para desenvolver um novo \u00f3leo de motor adaptado especificamente para a opera\u00e7\u00e3o com DME.<\/p>\n
Pesquisa conjunta entre concorrentes<\/strong><\/h5>\n\u00abAtualmente, ainda estamos na fase pr\u00e9-competitiva do trabalho de pesquisa\u00bb, explica Soltic. Os resultados do projeto s\u00e3o parcialmente p\u00fablicos e s\u00e3o discutidos em conjunto entre os concorrentes na ind\u00fastria autom\u00f3vel. A plataforma para isso \u00e9 a \u00abInternational DME Association\u00bb, fundada em 2001, com atualmente 50 membros da ind\u00fastria e da pesquisa. \u00abMas, em algum momento, cada um querer\u00e1 manter os seus resultados para si\u00bb, sabe o pesquisador da Empa. \u00abEnt\u00e3o, \u00e9 importante que dominemos a tecnologia para podermos fornecer contribui\u00e7\u00f5es valiosas como parceiros de pesquisa para a ind\u00fastria.\u00bb<\/p>\n
Combust\u00edvel da f\u00e1brica ecol\u00f3gica<\/strong><\/h5>\nO dimetileter (DME), o combust\u00edvel ecol\u00f3gico para motores de igni\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o, pode ser produzido a partir de hidrog\u00e9nio e CO2. Se o hidrog\u00e9nio utilizado for gerado a partir de energia renov\u00e1vel e o CO2 for extra\u00eddo da atmosfera, os cami\u00f5es poderiam operar praticamente sem emiss\u00f5es de gases de efeito estufa.
\nO pesquisador da Empa, Andreas Borgschulte, e a sua equipa est\u00e3o a investigar processos qu\u00edmicos que permitam produzir DME da forma mais eficiente poss\u00edvel. A metodologia da cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 considerada promissora: os dois gases, hidrog\u00e9nio e CO2, devem entrar em contacto com part\u00edculas de cobre ativas para se ligarem em metanol ou dimetileter. Como subproduto, \u00e9 gerado \u00e1gua. Se a \u00e1gua for removida da mistura de rea\u00e7\u00e3o, o equil\u00edbrio qu\u00edmico desloca-se em dire\u00e7\u00e3o ao produto. Em outras palavras: s\u00f3 ent\u00e3o s\u00e3o produzidas as quantidades desejadas de metanol e dimetileter. Para remover a \u00e1gua, os pesquisadores da Empa utilizam ze\u00f3lito, um mineral que absorve \u00e1gua.
\nEm experimentos de laborat\u00f3rio, a equipa de Borgschulte descobriu que a uma determinada temperatura, a partir de CO2 e hidrog\u00e9nio, \u00e9 principalmente o dimetileter que se forma, e apenas uma quantidade relativamente pequena de metanol. \u00abA produ\u00e7\u00e3o deste modo \u00e9, portanto, teoricamente poss\u00edvel\u00bb, diz Borgschulte, acrescentando: \u00abInfelizmente, o processo ainda n\u00e3o \u00e9 muito produtivo neste momento.\u00bb Numa pr\u00f3xima etapa, o processo qu\u00edmico precisaria ser refinado e instala\u00e7\u00f5es adequadas desenvolvidas. S\u00f3 ent\u00e3o ser\u00e1 poss\u00edvel avaliar se a produ\u00e7\u00e3o de DME atrav\u00e9s de cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 economicamente competitiva. Os trabalhos de pesquisa foram realizados em colabora\u00e7\u00e3o com a Universidade de Zurique e fazem parte do projeto \u00abLightChEC\u00bb.<\/p>\n
Foto\/Grafik: \u00a9 Empa<\/p>\n
\nA grande vantagem da opera\u00e7\u00e3o com DME, diz Soltic, \u00e9 a oportunidade de transferir uma alta propor\u00e7\u00e3o de gases de escape para a pr\u00f3xima carga do cilindro em quase todas as condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o, atrav\u00e9s do chamado retorno de gases de escape (AGR). Esta t\u00e9cnica permite economizar muito NOx, o que alivia o sistema de purifica\u00e7\u00e3o de gases de escape atr\u00e1s do motor e permite cumprir futuros limites mais rigorosos com seguran\u00e7a. No diesel f\u00f3ssil, altas taxas de retorno de gases de escape levam a um aumento das emiss\u00f5es de part\u00edculas, o que n\u00e3o acontece com o DME.
\nDurante a fase de teste, os pesquisadores da Empa est\u00e3o constantemente a retirar amostras do \u00f3leo do motor para detectar altera\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas. Os resultados s\u00e3o enviados ao parceiro do projeto Motorex, que utiliza os dados para desenvolver um novo \u00f3leo de motor adaptado especificamente para a opera\u00e7\u00e3o com DME.<\/p>\n
\u00abAtualmente, ainda estamos na fase pr\u00e9-competitiva do trabalho de pesquisa\u00bb, explica Soltic. Os resultados do projeto s\u00e3o parcialmente p\u00fablicos e s\u00e3o discutidos em conjunto entre os concorrentes na ind\u00fastria autom\u00f3vel. A plataforma para isso \u00e9 a \u00abInternational DME Association\u00bb, fundada em 2001, com atualmente 50 membros da ind\u00fastria e da pesquisa. \u00abMas, em algum momento, cada um querer\u00e1 manter os seus resultados para si\u00bb, sabe o pesquisador da Empa. \u00abEnt\u00e3o, \u00e9 importante que dominemos a tecnologia para podermos fornecer contribui\u00e7\u00f5es valiosas como parceiros de pesquisa para a ind\u00fastria.\u00bb<\/p>\n
Combust\u00edvel da f\u00e1brica ecol\u00f3gica<\/strong><\/h5>\nO dimetileter (DME), o combust\u00edvel ecol\u00f3gico para motores de igni\u00e7\u00e3o por compress\u00e3o, pode ser produzido a partir de hidrog\u00e9nio e CO2. Se o hidrog\u00e9nio utilizado for gerado a partir de energia renov\u00e1vel e o CO2 for extra\u00eddo da atmosfera, os cami\u00f5es poderiam operar praticamente sem emiss\u00f5es de gases de efeito estufa.
\nO pesquisador da Empa, Andreas Borgschulte, e a sua equipa est\u00e3o a investigar processos qu\u00edmicos que permitam produzir DME da forma mais eficiente poss\u00edvel. A metodologia da cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 considerada promissora: os dois gases, hidrog\u00e9nio e CO2, devem entrar em contacto com part\u00edculas de cobre ativas para se ligarem em metanol ou dimetileter. Como subproduto, \u00e9 gerado \u00e1gua. Se a \u00e1gua for removida da mistura de rea\u00e7\u00e3o, o equil\u00edbrio qu\u00edmico desloca-se em dire\u00e7\u00e3o ao produto. Em outras palavras: s\u00f3 ent\u00e3o s\u00e3o produzidas as quantidades desejadas de metanol e dimetileter. Para remover a \u00e1gua, os pesquisadores da Empa utilizam ze\u00f3lito, um mineral que absorve \u00e1gua.
\nEm experimentos de laborat\u00f3rio, a equipa de Borgschulte descobriu que a uma determinada temperatura, a partir de CO2 e hidrog\u00e9nio, \u00e9 principalmente o dimetileter que se forma, e apenas uma quantidade relativamente pequena de metanol. \u00abA produ\u00e7\u00e3o deste modo \u00e9, portanto, teoricamente poss\u00edvel\u00bb, diz Borgschulte, acrescentando: \u00abInfelizmente, o processo ainda n\u00e3o \u00e9 muito produtivo neste momento.\u00bb Numa pr\u00f3xima etapa, o processo qu\u00edmico precisaria ser refinado e instala\u00e7\u00f5es adequadas desenvolvidas. S\u00f3 ent\u00e3o ser\u00e1 poss\u00edvel avaliar se a produ\u00e7\u00e3o de DME atrav\u00e9s de cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 economicamente competitiva. Os trabalhos de pesquisa foram realizados em colabora\u00e7\u00e3o com a Universidade de Zurique e fazem parte do projeto \u00abLightChEC\u00bb.<\/p>\n
Foto\/Grafik: \u00a9 Empa<\/p>\n
\nO pesquisador da Empa, Andreas Borgschulte, e a sua equipa est\u00e3o a investigar processos qu\u00edmicos que permitam produzir DME da forma mais eficiente poss\u00edvel. A metodologia da cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 considerada promissora: os dois gases, hidrog\u00e9nio e CO2, devem entrar em contacto com part\u00edculas de cobre ativas para se ligarem em metanol ou dimetileter. Como subproduto, \u00e9 gerado \u00e1gua. Se a \u00e1gua for removida da mistura de rea\u00e7\u00e3o, o equil\u00edbrio qu\u00edmico desloca-se em dire\u00e7\u00e3o ao produto. Em outras palavras: s\u00f3 ent\u00e3o s\u00e3o produzidas as quantidades desejadas de metanol e dimetileter. Para remover a \u00e1gua, os pesquisadores da Empa utilizam ze\u00f3lito, um mineral que absorve \u00e1gua.
\nEm experimentos de laborat\u00f3rio, a equipa de Borgschulte descobriu que a uma determinada temperatura, a partir de CO2 e hidrog\u00e9nio, \u00e9 principalmente o dimetileter que se forma, e apenas uma quantidade relativamente pequena de metanol. \u00abA produ\u00e7\u00e3o deste modo \u00e9, portanto, teoricamente poss\u00edvel\u00bb, diz Borgschulte, acrescentando: \u00abInfelizmente, o processo ainda n\u00e3o \u00e9 muito produtivo neste momento.\u00bb Numa pr\u00f3xima etapa, o processo qu\u00edmico precisaria ser refinado e instala\u00e7\u00f5es adequadas desenvolvidas. S\u00f3 ent\u00e3o ser\u00e1 poss\u00edvel avaliar se a produ\u00e7\u00e3o de DME atrav\u00e9s de cat\u00e1lise assistida por sor\u00e7\u00e3o \u00e9 economicamente competitiva. Os trabalhos de pesquisa foram realizados em colabora\u00e7\u00e3o com a Universidade de Zurique e fazem parte do projeto \u00abLightChEC\u00bb.<\/p>\n