segunda-feira, 23 de setembro de 2013

Considerações sobre a importância do Diesel num contexto de segurança nacional

Não é de hoje que o ciclo Diesel apresenta vantagens especialmente sensíveis em aplicações que envolvem um impacto significativo na segurança nacional sob as mais diversas perspectivas, desde a segurança alimentar mediante incremento na produtividade agrícola e diminuição nos custos de transporte até auxiliar as Foças Armadas na nobre missão de zelar pela integridade territorial e ordem pública mesmo nos mais remotos rincões do país onde a infra-estrutura precária impõe árduas condições operacionais.

Mesmo em áreas altamente urbanizadas, onde teoricamente seria mais viável o uso de alternativas mais complexas como o gás natural, o Diesel ainda predomina no transporte pesado e em aplicações estacionárias, como geradores de energia elétrica que podem operar para suprir parte da demanda regularmente em horários de pico ou apenas como backup em instalações como centros de processamento de dados, armazéns frigoríficos ou hospitais.

Em aplicações estacionárias e industriais, nas quais o GLP não é proibido no Brasil, ainda há quem defenda esse combustível, que ainda assim depende do Diesel para chegar até o consumidor final, além do manejo de combustíveis gasosos ser naturalmente mais complexo que o de líquidos.
Não é de se estranhar que em aplicações militares o Diesel predomine, a ponto de ser usado em todas as viaturas que seguem os padrões da OTAN. Além da adaptabilidade a combustíveis alternativos e resistência a variações na qualidade do óleo diesel convencional nas zonas de conflito, pesam favoravelmente a maior autonomia com um volume menor de combustível, facilitando a logística, e ainda o menor risco de incêndios e explosões.

Convém ressaltar que as atuais normas de emissões tornam-se em algumas circunstâncias um empecilho, devido à maior sensibilidade de alguns sistemas de controle de emissões mais modernos prejudicar o funcionamento do veículo com óleo diesel convencional de baixa qualidade, tanto que frotas militares normalmente podem ser enquadradas em normas menos rigorosas. Na época da progressão da Euro-3 para a Euro-5 em veículos novos destinados ao mercado civil no começo do ano passado, as viaturas militares que normalmente seguiam o mesmo padrão civil passaram a ser classificadas de forma distinta, tanto que esse ano foi incorporado à frota do Exército um lote do Agrale Marruá ainda homologado na Euro-2, com motor de injeção 100% mecânica, que chega a levar vantagem em comparação às versões de motorização Euro-3 gerenciada eletronicamente em função da maior simplicidade do sistema de injeção e da menor emissão de radiação eletromagnética detectável por radares inimigos.

Ironicamente, o Exército também acabou incorporando viaturas pesadas homologadas na Euro-5, mais especificamente alguns caminhões Ford Cargo, que usam o sistema SCR, e se por um lado são menos afetados pelo teor de enxofre no óleo diesel quanto um modelo equipado com EGR por outro traz mais complexidade à logística para manter a frota em adequadas condições operacionais. Convém salientar que, na falta da solução aquosa de uréia (ARLA-32/Arlox-32/AdBlue/DEF), ainda indisponível em alguns países fronteiriços, o desempenho do veículo é prejudicado. Cabe questionar: a quem interessa que uma viatura moderna do Exército Brasileiro possa vir a apresentar desempenho comparável a modelos que aqui seguem em uso mas já são considerados obsoletos até mesmo em chiqueiros países com condições sócio-econômicas comparáveis às nossas?

As chamadas Forças Auxiliares, que são as polícias e corpos de bombeiros militares, sofrem com as restrições ao uso do Diesel nas viaturas mais leves. A maior autonomia traria conveniência a um veículo de patrulhamento ostensivo, além dos intervalos mais espaçados entre procedimentos de manutenção. Há ainda que se levar em consideração a notável evolução no desempenho em motores Diesel leves, sem no entanto sacrificar a confiabilidade.

Também é importante ressaltar a maior simplicidade na logística de manutenção das viaturas, a exemplo do que acontece com a frota operacional das Forças Armadas, nesse caso por eliminar a necessidade de alguns componentes como velas, cabos e bobinas de ignição para uma eventual reposição, e a possibilidade de manter um único tipo de combustível estocado nas bases para atender tanto a viaturas leves quanto pesadas.

A segurança nacional não se resume, porém, às frotas militares. Vale destacar o uso do gás natural em veículos leves de uso civil, em função das absurdas restrições ao Diesel em função de capacidade de carga, passageiros ou tração, e a maior parte do gás vir da Bolívia. É muito difícil encontrar um táxi brasileiro que não seja movido a GNV, apesar da Fiat ser atualmente a única fábrica a disponibilizar modelos já equipados de fábrica para usar esse combustível.

Para levar adiante a extração do gás, foram necessários investimentos que o governo boliviano não teria condições de fazer por conta própria, dependendo de recursos da Shell, El Paso Energy e, principalmente, da Petrobras. Em 2006, com a "nacionalização dos hidrocarbonetos" ocorrida na Bolívia, as instalações da Petrobras naquele buraco foram expropriadas pelo governo populista de Evo Morales usando força militar (é incrível como nessa hora não apareceu nenhum maconheiro daqueles "cientistas sociais" que pregam a desmilitarização brasileira para propor o mesmo aos bolivianos), e posteriormente o líder cocaleiro sugeriu que fossem "dadas como um presente ao povo boliviano", e a diplomacia paquidérmica nada fez para defender os interesses nacionais, quando o mais sensato seria ao menos tentar transferir de volta ao território brasileiro os equipamentos instalados em Santa Cruz de la Sierra. Há alguns campos de gás já conhecidos em território brasileiro desde a década de '50, como no Vale do Rio do Peixe, em Santa Catarina, que já tem alguns poços prontos para operação mas atualmente fechados com tampas que apresentam um emblema antigo da própria Petrobras. Lembrando que por tratar-se de uma empresa pública (apesar do capital aberto, o governo federal é sempre acionista majoritário), é ainda mais vergonhoso entregar de mão beijada a segurança energética brasileira para qualquer republiqueta miserável cuja subsistência ainda depende do narcotráfico.

No país que implantou durante o Regime Militar o programa de biocombustível mais bem-sucedido a nível mundial, o famoso ProÁlcool, é de se causar surpresa e até certo ponto indignação que os grupos atualmente no poder apesar do empenho direcionado a um rancor anti-militarista não façam nada para superar tal feito. Pelo contrário, com o atual cenário de insegurança jurídica o setor produtivo fica até mais temeroso de investir, além da incompetência da ANP (Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) vir emperrando uma adoção mais ampla do biodiesel, ou mesmo de óleos vegetais puros como combustível. Caso fossem levadas mais a sério as propostas de ampliar o uso da mamona na produção de biodiesel, levando em consideração até aqueles discursos excessivamente passionais sobre uma maior participação da agricultura familiar no fornecimento da matéria-prima, seria até fácil levar a alguns rincões do Nordeste o mesmo nível de desenvolvimento que o setor sucroalcooleiro passou a viver na região de Ribeirão Preto com o ProÁlcool.

Apesar da dependência do transporte rodoviário ainda ser muito forte no Brasil, uma eventual liberação do Diesel em veículos leves no mercado nacional traria mais benefícios do que os temidos efeitos sobre o custo do transporte, justamente em função da adaptabilidade a combustíveis alternativos minimizar a dependência ao óleo diesel convencional que hoje vem sendo estimulada por omissão governamental. O próprio etanol, embora tenha uma densidade energética menor que o óleo diesel e alguns substitutivos, pode ser usado sem problemas em motores do ciclo Diesel de injeção direta, mantendo uma eficiência térmica superior à que se obtém ao usar o mesmo combustível num motor de ignição por faísca apto a proporcionar desempenho semelhante, gerando uma menor pressão sobre os "estoques reguladores" da ANP ao longo do ano.
Nesse cenário, a Scania já tem uma considerável experiência, mas não se deve deixar de salientar que tal prática já é habitual em usinas sucroalcooleiras e fazendas de cana a algum tempo. No mercado brasileiro, a primeira fábrica a oferecer um caminhão movido tanto a óleo diesel quanto etanol foi a Ford, ainda na década de '80, usando um motor MWM série 229 com duas bombas injetoras e 2 tanques independentes, normalmente usando o óleo diesel para a partida a frio até que fosse possível alternar para o etanol, sem problemas de contaminação cruzada nas linhas de retorno em função do uso de bombas diferentes para cada combustível.

Tomando por referência a atual geração de motores "flex" movidos a gasolina e etanol, que atualmente ocupam posição de liderança no mercado automotivo nacional, pode-se deduzir que o ciclo Diesel tem um maior valor no tocante à segurança energética. Com a maior precisão dos sistemas de injeção modernos, não seria tão difícil nem continuar com a possibilidade de usar gasolina em situações muito excepcionais ao se passar à ignição por compressão, ainda que no atual cenário seja mais interessante tanto sob os pontos de vista político, econômico, social e até religioso quanto por um viés ecológico manter o foco na substituição dos combustíveis fósseis, valendo-se do conceito de produção regionalizada que era defendido pelo próprio Rudolf Diesel, reduzindo uma eventual dependência por recursos energéticos importados.

Apesar de não virem recebendo a necessária relevância, as discussões em torno da liberação do Diesel em veículos leves também trazem à tona tópicos de extrema relevância à segurança nacional...

quinta-feira, 19 de setembro de 2013

Caso para reflexão: Opel Combo B europeu e pick-up Corsa brasileira

Opel Combo B europeu: produzido entre '94 e 2001 na antiga fábrica da Opel em Azambuja (Portugal) e entre 2002 e 2005 pela SAIC em Xangai (China), seguia o estilo high-cube tradicional nos furgões compactos europeus entre as décadas de '70 e '90, até que "multivans" como Renault Kangoo e Fiat Doblò começassem a despontar. Com portas traseiras de folha dupla, permitia que se acomodasse um Europallet no compartimento de carga com auxílio de uma empilhadeira. Até 2001 esteve disponível apenas com o motor Isuzu 4EE1 1.7L Diesel de injeção indireta e aspiração natural, chegando a ser oferecido até mesmo em alguns mercados sul-americanos que também recebiam a pick-up Corsa brasileira, como a Argentina e Uruguai. Por conta dos impedimentos burocráticos contra o Diesel em veículos leves, ficamos sem essa interessante opção do lado de cá da fronteira. Apenas ao passar a ser produzido na China exclusivamente para o mercado local (e apenas na versão Tour, que trazia janelas laterais e um banco para 3 passageiros no compartimento traseiro) que veio a surgir uma opção de motor a gasolina, o mesmo 1.6L de 8 válvulas usado na pick-up Corsa brasileira e no Buick Sail (versão chinesa do Corsa sedan da época). Por mais que não exista nenhuma restrição formal ao Diesel em veículos leves por parte do governo chinês, por lá a preferência tem recaído sobre os motores de ignição por faísca devido a uma maior facilidade em adaptá-los para operar com combustíveis gasosos (desde o gás liquefeito de petróleo - gás de cozinha - ao gás natural veicular, passando pelo biogás extraído nas estações de tratamento de esgoto e biodigestores instalados em fazendas) amplamente disponíveis no mercado local.

Pick-up Corsa brasileira: produzida entre '95 e 2003, era basicamente uma versão "tropicalizada" do Combo europeu, cuja bitola traseira larga não nega a origem mas as linhas ganham alguma fluidez com os paralamas abaulados. Atendendo a preferências locais pelo compartimento de cargas aberto, característica apreciada tanto por proporcionar alguma versatilidade na acomodação de cargas de tamanhos variados quanto por proporcionar um aspecto visual percebido por alguns como mais "esportivo". Em função das restrições ao uso de motores Diesel no mercado brasileiro foi disponibilizada localmente apenas com um motor 1.6L de 8 válvulas a gasolina, inicialmente com injeção eletrônica monoponto e a partir de '96 multiponto. Teve como única opção de motor Diesel destinada exclusivamente à exportação o mesmo Isuzu 4EE1 usado no Combo que, com exceção do Oriente Médio e África do Sul (onde foi comercializada como Opel Corsa Utility), acabou sendo mais bem-sucedido nos mercados externos que as versões a gasolina.

terça-feira, 17 de setembro de 2013

Refletindo sobre o mais novo aumento nos preços do gás natural para aplicações veiculares, industriais e comerciais

Entrou em vigor ontem no Rio Grande do Sul um novo aumento nos preços do gás natural, de 14,4% para aplicações veiculares, e 9,7% para usos comerciais e industriais e de serviços. Depois do vexame de 2006 quando as instalações da Petrobras na Bolívia foram roubadas literalmente à mão armada pelo governo de lá, e o atual governo brasileiro nem sequer se dignou a reagir, as expectativas em torno do gás como um substituto ao óleo diesel e outros combustíveis pesados mostram-se cada vez mais equivocadas. Chega a ser até irônico apontá-lo como uma alternativa "ecológica" quando é extraído de jazidas fósseis, ao passo que alternativas de origem renovável já apresentam viabilidade econômica...

Para as indústrias do pólo metalo-mecânico da Serra, que desde a implantação do gasoduto Bolívia-Brasil passaram a priorizar o gás como matriz energética, o aumento vem prejudicar a competitividade que vinham conquistando frente a alta do dólar, revelando mais uma face das politicagens que vem matando o setor produtivo e sucateando o parque industrial brasileiro. Nos últimos 2 anos, os preços do gás tiveram um aumento total da ordem de 80%, em parte devido à desvalorização cambial, o que denota um dos aspectos mais prejudiciais em entregar a segurança energética nacional de mão beijada para qualquer ditador de alguma republiqueta que não é nada além de um mero entreposto de exportação de cocaína...

Num estado com vocação agropastoril reforçada pela cultura campeira como é o caso do Rio Grande do Sul, chega a causar espanto que não haja um programa de produção de biogás a partir de resíduos agroindustriais como o que foi recentemente implantado em Santa Catarina utilizando o mesmo método já aplicado em mais de 7300 usinas na Alemanha. No caso catarinense, a prioridade é o uso do gás para geração de energia elétrica, mas o biocombustível também pode atender a aplicações veiculares, como nos caminhões usados para a coleta de dejetos em granjas de suinocultura, podendo ser aplicado puro num motor de ignição por faísca ou junto ao óleo diesel convencional (ou qualquer outro combustível líquido que inflame por compressão) em diferentes proporções, até 95%, reduzindo sensivelmente as emissões de material particulado e óxidos de nitrogênio.

Ainda que os combustíveis gasosos não sejam a 8ª maravilha, tampouco uma justificativa plausível para a manutenção das absurdas restrições ao uso de motores Diesel em veículos leves, o aumento no preço do gás natural torna mais evidente a incoerência nas políticas energéticas brasileiras como um todo.

sexta-feira, 6 de setembro de 2013

Uma reflexão sobre o impacto econômico do controle de emissões

Muitos questionamentos ainda rondam acerca da eficácia no controle mais rígido das emissões de poluentes por veículos automotores, mais notadamente o padrão Euro-5 em vigor para veículos novos no mercado brasileiro, sobretudo em função dos métodos usados para reduzir a quantidade de determinados compostos e respectivos efeitos sobre a rentabilidade em operação comercial. Há até quem diga que todo esse modismo ambientalista trata-se de uma iniciativa de "ecologistas-melancia", verdes por fora mas vermelhos por dentro, visto que algumas das "soluções ambientais" atualmente aplicadas em grande escala estão dificultando iniciativas mais coerentes e com menor custo de implantação como o uso de combustíveis alternativos.

Considerando características técnicas dos veículos, como sistemas de injeção eletrônica modernos, destacando o common-rail em virtude das altas pressões, proporcionando ciclos de injeção mais precisos, é possível ter um melhor controle do processo de combustão, o que pesou significativamente para que se alcançassem os atuais níveis de emissões, mas ainda se mostram necessários outros expedientes para assegurar a eficiência da redução de emissões de acordo com as mais diferentes condições operacionais às quais o motor estará submetido. O principal calcanhar-de-Aquiles do ciclo Diesel são os teores de óxidos de nitrogênio (NOx), cuja formação está relacionada às temperaturas do processo de combustão. O intercooler (resfriador de ar da admissão), que começou a se popularizar antes mesmo do gerenciamento eletrônico, e normalmente é usado em conjunto com o turbocompressor, proporciona a redução dessas temperaturas sem trazer prejuízos ao desempenho e à economia de combustível, além de aumentar a durabilidade do motor, mas apresenta limitações em função do fluxo de ar e capacidade de transferência de calor que levam à necessidade de outra abordagem para que os motores sejam enquadrados nas normas cada vez mais rígidas.

Um parâmetro que vem merecendo especial destaque é a taxa de compressão, fator essencialmente crítico num motor do ciclo Diesel devido à ignição por compressão. Embora o mais usual sejam taxas entre 16:1 e 18:1 para motores de injeção direta, também é viável o uso de taxas mais modestas como 14:1 a exemplo do que ocorria com algumas versões dos motores Cummins série N (N855/NT855/NTC855/N14, também conhecidos como "Small Cam" e "Big Cam"), outrora muito populares em caminhões de fabricação americana mas que no mercado brasileiro tiveram como principal aplicação o uso estacionário em grupos geradores. O único ponto que ainda suscita dúvidas quanto à adoção de taxas mais baixas está relacionado a uma menor adaptabilidade a alguns combustíveis alternativos, com destaque para óleos vegetais brutos.
Apesar de trazer potenciais dificuldades à partida a frio, uma taxa de compressão mais baixa pode de fato reduzir as temperaturas operacionais do motor e, em alguns casos, ao incorporar os mais modernos avanços no gerenciamento eletrônico do motor pode levar a um processo de combustão otimizado por iniciar-se de forma mais homogênea e próxima ao centro da câmara de combustão. Em função das menores pressões internas, ao usar uma taxa de compressão mais baixa é possível usar componentes internos menos superdimensionados sem trazer grandes sacrifícios à durabilidade do motor, o que já serve para amortizar parte da diferença de custo entre um motor Diesel e um similar de ignição por compressão.

Alguns dispositivos como o EGR e o SCR acabaram ganhando destaque, apesar de trazerem efeitos indesejáveis considerando os efeitos sobre a durabilidade do veículo e confiabilidade em condições ambientais severas, além da disponibilidade ainda limitada de alguns insumos indispensáveis para garantir a eficácia dos dispositivos de controle de emissões mais modernos, como o óleo diesel de baixo teor de enxofre (atualmente o óleo diesel S-10) que é imprescindível em qualquer circunstância ao usar o EGR, e o ARLA-32/AdBlue/DEF/ARLOX-32 (solução aquosa de uréia a 32,5%) que é essencial para que o processo catalítico do SCR ocorra. Há sobretudo uma maior complexidade logística trazida pelo SCR, além do altíssimo custo (podendo chegar facilmente a R$30.000,00) para substituir componentes em caso de dano irreparável provocado pelo uso de fluido reagente fora das especificações ou mesmo pela cristalização da uréia dentro da carcaça do reator em condições ambientais adversas, mas o corte de potência numa faixa de 40% quando o veículo trafega sem ARLA-32 é outro problema, que pode trazer até implicações à segurança. O impacto ambiental da produção da solução à base de uréia também pode ser levada em consideração, bem como o descarte inadequado de recipientes nos quais o produto é armazenado, além do risco de contaminação do solo e lençóis freáticos em caso de vazamento.

Ainda que numa proporção menos intensa que a ocorrida nos veículos híbridos, a adoção de sistemas como o SCR e o EGR já acabam por intensificar a extração mineral e o gasto de energia para beneficiar as matérias-primas necessárias à montagem dos dispositivos, o maior tempo que se perde com o veículo recolhido para manutenção em função dos mesmos, e também para disponibilizar os insumos necessários durante a vida útil do veículo, desde o ARLA-32 para os que usem apenas o SCR até uma maior quantidade de combustível naqueles equipados com o EGR. É conveniente também recordar que o EGR pode provocar outros transtornos além do aumento no consumo, com destaque para a precipitação de fuligem misturada a vapores oleosos provenientes da válvula PCV e que se acumulam principalmente no coletor e sedes de válvulas de admissão, provocando severas restrições ao fluxo quando não for efetuada a limpeza periódica do coletor.

Deve-se reconhecer, porém, que o fato do SCR não impor prejuízos ao processo de combustão é uma vantagem em comparação com o EGR, mas existem alternativas mais eficazes e até coerentes sob um viés ecológico. A injeção suplementar de água desmineralizada (misturada com metanol ou etanol para evitar congelamento) no coletor de admissão, que pode ser substituída por etanol comum para reduzir tanto o custo quanto o volume necessário para gerar o mesmo resfriamento do ar na admissão, tem efeito semelhante a um "intercooler químico", e constitui uma opção vantajosa ao favorecer um processo de combustão mais completo, com benefícios não só no controle de emissões como também em desempenho e economia de combustível. É um artifício que goza de maior prestígio entre adeptos da preparação de motores Diesel, e para o qual as autoridades ainda torcem o nariz, apesar das melhorias que proporciona.
Vale lembrar, também, que a injeção suplementar de água e/ou álcool auxilia a prevenir problemas relacionados ao uso de óleos vegetais como combustível em motores Diesel de injeção direta, mais sensíveis aos efeitos da polimerização da glicerina devido às temperaturas de combustão mais baixas que as de um similar de injeção indireta. Tanto o custo de implantação quanto o impacto ambiental do uso de uma combinação de óleo vegetal como combustível principal e a injeção suplementar de etanol são menores que o uso dos métodos normalmente adotados pelos principais fabricantes de motores Diesel para atender aos caprichos supostamente "ecológicos" que vem recebendo força de lei.

A redução nos teores de enxofre do óleo diesel convencional trouxe um incremento no custo, que poderia até justificar uma ampliação no uso de combustíveis alternativos de origem renovável, como o biodiesel, óleos vegetais brutos e o etanol, que já levam vantagem pela ausência do enxofre. Mas nesse meio-tempo, o que mais se vê são críticas infundadas ao biodiesel, que se antes esteve associado a devaneios populistas quanto a uma maior inserção da agricultura familiar na cadeia produtiva, passou depois a ser alvo da ira de algumas guerrilhas rurais que se posicionam contra a participação do pequeno agricultor apontando-a como uma "submissão ao capitalismo". Parecem esquecer que não existe almoço grátis, e que sempre tem algum otário para pagar a conta das utopias que tentam nos empurrar goela abaixo como se fossem soluções práticas...