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O BTEX é um grupo de compostos orgânicos voláteis formados a partir das substâncias benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos, considerados como poluentes primários provenientes principalmente dos combustíveis fósseis e que causam sérios danos à saúde. Neste trabalho foram feitos estudos comparativos das emissões legisladas de THC – total de hidrocarbonetos, CO – monóxido de carbono, NOX – óxidos de nitrogênio, e não legisladas – BTEX, benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos, utilizando três motociclos abastecidos com combustível A22 que contém 78% de gasolina com 22% de etanol anidro. Um dos motociclos é dotado de motor flexfuel abastecido também com EHR – Etanol hidratado de referência e A11 H50 (ou E61) – 50% de A22 com 50% de EHR. As emissões regulamentadas foram quantificadas respeitando técnicas de medições tradicionais com base na Diretiva Europeia 97/24/EC conhecida como ciclo EURO e para quantificar os compostos presentes no BTEX foi utilizada a técnica analítica de Cromatografia Gasosa com Espectrometria de Massas (CG-EM). Os motociclos utilizados estavam equipados com um catalisador, dispositivo usado para reduzir a quantidade de toxicidade das emissões dos gases de escape. Para avaliar o desempenho do catalisador, um dos motociclos foi testado com e sem o dispositivo. Também foi testado um motociclo conforme a ABNT NBR 16369 conhecida como ciclo WMTC Worldwide Motorcycle Test Cycle e os resultados foram comparados com o teste da mesma motocicleta no ciclo EURO. Com base nos resultados das emissões verificou-se uma preponderância da concentração do tolueno com relação aos outros compostos do grupo BTEX. Os ensaios com e sem o catalisador permitiram concluir que o sistema de pós-tratamento (catalisador) possui uma eficiência de conversão para as emissões de 52,3% para o benzeno, 83,8% para tolueno, 84,6% para etilbenzeno e 86,0% para os xilenos. Os resultados dos testes realizados com o motociclo flexfuel mostram que as emissões de BTEX reduzem com o aumento do etanol na mistura. Na comparação entre os ciclos EURO e WMTC verificou-se que o ciclo WMTC gera menor nível de emissão se comparado com o ciclo EURO, a menos do NOx.
BTEX is a group of volatile organic compounds formed from benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes, considered as primary pollutants coming mainly from fossil fuels and may cause health effects for humans and the environment. In this work comparative studies were developed covering regulated emissions of THC – total hydrocarbons, CO – carbon monoxide and NOx – nitrogen oxides. The study was mainly focused on unregulated emissions and covered benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes. Three motorcycles were fueled with A22 fuel containing 78% of gasoline and 22% of ethanol. One flexfuel motorcycle was also fueled with 100% EHR – Hydrated Reference Ethanol, and with a mixture of 50% of A22 and 50% of EHR. Regulated emissions were quantified respecting traditional measurement techniques based on the European Directive 97/24 / EC known as EURO cycle. To quantify the BTEX emissions it was applied the analytical technique of mass spectrometry. All motorcycles were equipped with a catalyst device used to reduce the amount of toxic emissions in the exhaust gases. To evaluate the performance of the catalyst, one motorcycle was tested with and without the device. One motorcycle was tested according to two different test cycles, the ABNT NBR 16369 WMTC also known as Worldwide Motorcycle Test Cycle and the EURO cycle. The main conclusions were that it was observed a preponderance of the toluene concentration with respect to other compounds of the BTEX group. The tests with and without the catalyst showed that the aftertreatment system (catalyst) has a conversion efficiency for benzene of 52.3%, toluene 84,0%, ethylbenzene of 85,0%, and 86,0% for xylenes. The results regarding the flexfuel motorcycle show that BTEX emissions decrease with the increase of ethanol in the mixture. Comparing the EURO and WMTC cycles, it was observed that the WMTC cycle generates lower emissions compared to the EURO cycle, however, the NOx showed the opposite trend to other BTEX.
Data da defesa: 27/06/2016
Banca Examinadora
Orientador(a): Renato de Arruda Penteado Neto (Lactec)
Membro da Banca: Heloísa Nunes da Motta (Lactec)
Membro da Banca: Akemi Kan (Lactec)
Membro da Banca: Sérgio Machado Corrêa (UERJ)
Palavra(s)-Chave: Emissões de BTEX. Poluição atmosférica. Combustíveis. Motociclos.
Keywords: BTEX emissions. Atmospheric pollution. Fuels. Motorcycles.
