Estudo da cinética de degradação térmica de blendas de bioquerosene de óleo de babaçu com querosene de aviação

Abstract

A adoção de um novo combustível para aviação com o objetivo de reduzir as emissões de CO2, CH4 e CO do setor, pode ser um processo complicado. Essas complicações são representadas pelas necessidades estabelecidas na RANP 778 (2019). As instabilidades geradas como perda na potência, diminuição de poder calorífico e adequação aos motores já fabricados são alguns pontos de cuidado. Dessa forma, a solução mais viável, a curto prazo, se dá pela adoção de blendas entre o querosene de aviação (JET-A1) e os bioquerosenes de fonte vegetal. A utilização de bioquerosene nas blendas demanda um estudo mais detalhado, pois durante a degradação destes, podem ser aferidos dados que não corroborem na sua utilização. As espécies químicas geradas durante a degradação (CO2, CH4 e CO) devem ser menos nocivas ou produzidas em menor quantidade e suas características físico-químicas não devem ser alteradas de forma abrupta pela atmosfera as quais estão sendo expostas. Para o estudo, foi produzido o bioquerosene de óleo de babaçu através de um processo de transesterificação, que após finalizado, foi utilizado na produção de blendas de 10 e 20% v/v com o querosene de aviação JET-A1. As amostras de bioquerosene puro, bioquerosene 10%, bioquerosene 20% e de JET-A1 foram então comparadas através de uma análise térmica de sua degradação. Nesta análise, foram utilizadas termogravimetria (TG), termogravimetria derivada (DTG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). As amostras foram submetidas a duas taxas de aquecimento distintas (5 e 20°C.min-1 ), alteração na atmosfera de ar-sintético para nitrogênio e uma modificação do fluxo de gás dessa atmosfera de 50 para 100 mL.min-1 . Para verificar as espécies encontradas com a degradação, os gases liberados foram analisados no acoplamento TG-FTIR, que fornece através do número de onda das vibrações moleculares o seu perfil. Os aumentos na taxa de aquecimento provocaram aumento das temperaturas de pico das blendas de cerca de 5% em relação ao JET-A1. A atmosfera inerte provocou aumento na quantidade de resíduos de 1 a 2% em relação a atmosfera reativa. O aumento do fluxo de gases revelou novas espécies químicas pós degradação (CH3, CH2 e anéis aromáticos). O aumento das taxas de aquecimento também gerou redução da energia de ativação de 23 a 35% para todas as amostras.