google.com, pub-3521758178363208, DIRECT, f08c47fec0942fa0 ENERGIA: O GELO QUE QUEIMA - AUTOentusiastas Classic (2008-2014)
publicado por André Dantas em janeiro 13, 2011 23 comentários
Nos diários de Colombo consta que certa vez, navegando nas águas do Triângulo, o mar se encheu de bolhas como se fervesse, embora a água não estivesse quente, e à noite, luzes fantasmagóricas dançavam pelos céus.
Descrições semelhantes às de Colombo foram feitas várias vezes nessa região, algumas associadas a naufrágios inexplicáveis.
Enquanto ouve-se falar muito em fontes renováveis e limpas de energia, muitos estudiosos acreditam que a fonte de energia do século XXI será o hidrato de metano.
As alternativas são muitas, mas só o tempo dirá quais delas irão reinar.
Unknown 13/01/2011 09:38
Anônimo 13/01/2011 09:54
Parabéns pelo artigo, eu não conhecia o hidrato de metano ainda. O que me preocupa mais nesse caso é a degradação das regiões oceânicas onde ele será explorado, com certeza são regiões biologicamente ricas, não gostaria de ver elas "sumirem".
Anônimo 13/01/2011 10:38
Existe uma teoria que, uma dessas dissociações de hidratos tenha se desprendido durante um processo de perfuração de poços de petróleo, que gera calor, sendo este o responsável pelo recem acidente no Golfo do México. Apenas uma teoria...
regi nat rock 13/01/2011 10:40
E ficamos aqui a matutar de como melhorar o desempenho de nossas máquinas com o uso do alcool e/ou petroleo.
Isso me lembra um grande pensador do século XIX (cujo nome me escapa) que afirmou categóricamente que nada mais havia para ser descoberto. O bicho homem tem uma tendência a soberba e, cada vez mais a natureza demonstra que, apesar de gigantesca biblioteca de conhecimento acumulada, somos uns "manés" com ainda muito feijão a consumir pela frente. Com 6.3 no lombo e uma expectativa de, com sorte, mais uns 30 anos pela frente, só lamento não estar aqui quando novas descobertas começarem a pipocar modificando, certamente, o modo de vida de todos.
Em um exercício de futurologia, tento imaginar, daqui uns 300 anos os visitantes de um museu qualquer, provavelmente utilizando mascaras para purificação do ar, observando as maluquices que fazemos hoje, e o que pensarão da irresponsabilidade daqueles ancestrais que queimavam, com a maior alegria materiais altamente poluentes.
Ótimo post. Bem premonitório.
bussoranga 13/01/2011 10:51
O hidrato de metano é a maior desgraça da humanidade para gasodutos submarinos!
O gas sendo escoado, contendo uma umidade mínima, ao encontrar as temperaturas do fundo do mar (4 graus C) e pressões de escoamento altíssimas (250 bar), tem chance de formar esse gelo e bloquear o escoamento.
É um desastre! Há meios de se esquivar deste problema, mas sempre existe. Por isso, esse negócio de transmitir energia via escoamento de metano é temerário (caro, complicado, e sujeito a várias interrupções).
Anônimo 13/01/2011 10:54
Afora que, no método de injeção de c02 para a extração do metano, há a enorme probabilidade de acidificação da água dos oceanos, algo que em ambientes marinhos é fatal para as espécies.
Anônimo 13/01/2011 14:34
O homem conhece muito pouco ainda sobre o fundo do mar. Existem teorias do que poderia acontecer. Mas não há conclusões. Seria pagar para ver, e as vezes esse "pagar" pode sair muito caro!
Paulo Sípoli 13/01/2011 18:31
Buzz Lightyear, no Toy Story (1) perguntou se ainda usávamos combustível fóssil ou se tínhamos descoberto a fusão do cristal... seria o cristal de gelo???
Galto 13/01/2011 18:58
O interessante disso tudo é que a exploração do gás é tratada da mesma forma como era tratada a inevitável e perigosíssima exploração do petróleo em meados do sec. XX. Algo quase como uma exploração extraterrestre.
Qualquer que seja a fonte de energia estaremos degradando o planeta, extinguindo espécies e nos matando aos poucos com a poluição resultante da queima e/ou da reação química de qualquer combustível.
Infelizmente é um processo imparável, até sermos extintos...
Joel Gayeski 13/01/2011 21:44
Acho que ao invés de estuprar mais ainda as entranhas do nosso querido planeta deveríamos aproveitar melhor o que já existe.
Sinceramente DUVIDO que tenhamos chegado ao limite do desenvolvimento dos motores a explosão. E nem precisa de petróleo, temos álcool e biodiesel. É o caso da indústria ser menos gananciosa e desenvolver meios de reduzir consumo, logo, as emissões.
bussoranga 14/01/2011 00:23
No motores ciclo Otto e ciclo Diesel não há muito mais o que fazer.
Considerando que os motores Wankel são uma porcaria por natureza própria (engana-se quem faz as contas e conclui que a eficiência volumétrica é alta, pois ele dá 3 explosões por volta por rotor, enquanto o Otto dá 1 explosão por 2 voltas por cilindro), o único caminho é o desenvolvimento de um motor de combustão interna totalmente novo, sem rotores de vedação tangencial nem sistemas biela-manivela.
Alex 14/01/2011 14:33
Eu ia citar o Wankel mesmo como opção, mas como não sou engenheiro e sim um curioso, fiquei intrigado quanto a sua afirmação de que este motor é uma porcaria.
Para mim ele só não é mais utilizado devido ao custo de produção e não por problemas inerentes ao projeto.
André Dantas 14/01/2011 22:39
Pessoal, novamente estou grato pelos comentários.
Quando fui pesquisar sobre esse assunto me deparei com algo inesperado.
Estou acostumado a assuntos obscuros, como no caso dos hólons, em que as informações estão restritas a um círculo fechado de especialistas, e onde eu tenho que traduzir um linguajar altamente técnico em um assunto agradável de ser lido e onde a beleza do assunto seja observado.
Não foi o caso do hidrato de metano.
Quando fui pesquisar, descobri muita coisa a respeito, e há muito dinheiro, especialmente no Oriente, voltado pra sua exploração.
No entanto, este é um assunto praticamente desconhecido entre nós.
Esta ignorância me assusta. Mostra o quanto o país está fora de sintonia com o mundo. E nós queremos chegar a ser do primeiro mundo...
Em segundo lugar, é preocupante dois fatos coligados.
Conhecemos mais sobre Marte e Vênus do que sobre o que existe nos nossos próprios oceanos.
O fato dos depósitos de hidrato de metano ser constituído quase totalmente de carbono-12 mostra que o processo evolutivo escolheu segregar esse tipo de carbono por algum motivo muito específico e forte, mas o desconhecemos completamente.
Apesar disso, muitos países pensam em começar a explorar essas reservas.
Em pequena escala, não tem problema, mas em larga escala, não temos a mínima ideia do que exatamente estamos mexendo.
Isso é pra se preocupar e ir devagar com o andor que esse santo é de barro.
André Dantas 14/01/2011 23:01
Motores de combustão interna são uma área da mecânica largamente explorada.
Hoje as pessoas reconhecem apenas os motores a pistão e as turbinas, mais o Wankel, porque são os tipos mais eficientes.
Mas só o Wankel pertence a uma família muito numerosa de motores epicicloidais, quase inteiramente desconhecida.
Há famílias inteiras de motores a combustão que são quase desconhecidas.
O que poderíamos tirar dessas máquinas já tiramos. Resta apenas aparar as arestas.
Mesmo nos motores convencionais a pistão, a coisa está feia.
O processo de downsizing (reduzir a cilindrada do motor e instalar um turbo em substituição de um motor aspirado maior) é um sinal de esgotamento da tecnologia dos motores pra atender níveis de emissões cada vez mais rigorosos.
O que era barato, o que era fácil e o que poderia ser feito, já foram feitos.
Qualquer coisa agora no sentido de melhorar os motores vai custar caro, vai exigir cada vez mais complexidade, e a melhora de rendimento vai ser pequena perto do esforço.
Ninguém vai fazer um carro comum fazer 50 km/l usando um motor a combustão de 1 litro e que renda 200 cv. Toda tecnologia tem um limite, e estamos próximos dele nos motores térmicos.
Todos os motores térmicos ficam presos entre a cruz e a espada, entre o Ciclo de Carnot e os limites fisico-químicos dos combustíveis.
Isso é incontornável.
Hoje, se houvesse uma saída mágica, todos já teriam migrado pra ela. Mas ela não é real.
Num exercício de pura especulação de futurologia, eu acredito que o futuro seja uma célula a combustível que, através de partículas catalizadoras nanométricas, quebrem combustíveis químicos como o álcool, o metano, etc., e transformem a energia de ligação molecular diretamente em corrente elétrica para ser aproveitada num motor de tração elétrica.
André Dantas 14/01/2011 23:04
Alex, o Wankel merece um artigo especial só dele.
O Bussoranga está certo sobre os problemas do Wankel. É um motor que oferece mais problemas do que vantagens.
Se fosse tão bom, já teria substituído os motores a pistão há muitos anos.
Esse motor é o queridinho dos grupos de discussão, que enfatizam sempre as qualidades, mas poucos conhecem os problemas desse motor.
bussoranga 16/01/2011 02:28
Apenas para detalhar um pouco mais a resposta do AAD, o grave problema do Wankel até hoje foi minimamene melhorado, mas nunca resolvido. Trata-se da vedação dos cantos do rotor. Por ser um rotor "mais ou menos" triangular, as áreas de vedação são pequenas e se desgastam muito rápido. Por ser excêntrico o balanceamento é ruim e isso produz desgaste rápido. Portanto é um motor de baixa durabilidade (e tanto é que nunca vi um motor Wankel da Mazda que tenha durado mais de 60 mil km sem começar a fazer fumaceiro). Esse pessoal que tem os Wankel da década de 90 certamente não passa na inspeção de SP.
O motor biela-manivela-pistão (seja ciclo Otto ou ciclo Diesel) possui uma vedação feita via conjunto de anéis que, até certo ponto, são auto-regenerativos, pois são molas circulares complementares, isto é, vedam ao longo de uma circunferência com um pequeno gap. Então, conforme os anéis se desgastam esse gap aumenta, mas ele representa uma fração bem pequena da área total vedada (área lateral do anel). Além disso, tal gap é bem coberto pelo anel que estiver logo acima ou logo abaixo, isto é, pelo anel complementar. Essa é uma das características que resulta na boa durabilidade de tais motores.
Wankel não conseguiu, não consegue nem nunca conseguirá tal feito.
Quanto aos motores de combustão em geral, o AAD sintetizou muito bem o que está acontecendo: um bando de burocratas está dando canetadas para impor menores emissões, mas não conhece as consequências, que são encarecimento extremo do motor (e consequentemente dos carros) em prol de um benefício ínfimo. Pois é, diante dos níveis de poluição obtidos pelos motores atuais, qualquer ganho futuro é ínfimo, ou seja, eles já atingiram um nível de "limpeza" que era inimaginavel até poucos anos atrás.
Daqui a pouco, como o AAD já havia dito noutro post, os carros passarão a ser limpadores da atmosfera, isto é, o gas expelido por eles será mais limpo do que o aspirado, mas isso com certeza absoluta terá uma consequência funesta: redução drástica da durabilidade dos catalisadores. Afinal, se alguma sujeira é removida do ar, ela é acumulada em algum lugar, podendo chegar até ao entupimento. O CO é transformado em CO2, mas o SOx e o NOx faz-se o que? NOx poderia até, em caso extremo, ser reduzido a N2, mas contra o SOx não há o que fazer.
André Dantas 16/01/2011 14:20
Bussoranga, não é só o problema de vedação que o Wankel apresenta.
Ele tem um formato muito alongado de câmara de combustão, com turbulência insuficiente e caminho de frente de chama muito longo. Por causa disso é um motor que tem emissões muito altas.
No começo da década de 90 a Mercedes pensou em lançar um carro com um conceito interessante de Wankel. Cada "bolacha" de Wankel era um motor completo por si mesmo, e o carro viria com 3 "bolachas" empilhadas, podendo ir empilhando mais 1, 2 ou no máximo 3 delas (totalizando 6), o que permitiria um upgrade de potência do carro ao longo do tempo.
O plano foi engavetado porque a Mercedes não iria contornar as normas de emissões daquela época.
O comentário que se faz é que os Mazda RX-7 e RX-8 com motor Wankel são sobre-catalizados pra poderem passar nos testes de emissões, mas o custo dos catalizadores é estratosférico.
Uma velha briga que eu tenho há muito tempo é que muita gente acha que os Mazda RX são a porta de entrada para a popularização dos Wankel. Não são.
Esses carros são esportivos da marca, e que usam o diferencial do motor pra aparecer e deixar sua marca na cabeça das pessoas.
A Mazda poderia equipar os RX com bons motores convencionais, mas aí os RX seriam apenas mais um na multidão de modelos esportivos no mercado.
bussoranga 16/01/2011 16:55
Suas considerações sobre formato e efiiência de combustão dos Wankel vieram em muito boa hora.
Há uns 10 anos eu havia feito as contas reais de eficiência volumétrica e potência específica (hp/l), e havia concluído que, considerando que a cada volta dele temos 6 vezes a cilindrada (supondo 2 rotores) aspirada, ele é bem pior que o motor Otto. Essa é a conta que os marketeiros escondem.
Agora voce explicou porque a potência específica (hp/l real) dele é bem pior. Queima muito ruim!
Voltando aos motores Otto e Diesel,
mesmo sendo um pouco mais caro, não seria possível complicarmos um pouco o sistema biela-manivela a fim de obtermos eficiências térmicas melhores?
Alex 16/01/2011 22:09
AAD e Bussoranga,
Obrigado pelas explicações! Eu ne não manjo nada dessa área, mas com boas informações que vcs passaram, deu pra clarear um pouco mais sobre o Wankel. Confesso que sempre tive vontade de ter ou ver um destes funcionando, mas pelo visto isso pq fui vítima do depto de mkt. rsrs
Obrigado novamente e espero que vc possa fazer um post especial sobre o Wankel.
André Dantas 17/01/2011 12:35
Bussoranga, turbinas que queimam diretamente mistura ar/combustível tem rendimento muito baixo. Entretanto, com recuperação e regeneração de calor é possível obter rendimentos consideráveis.
Infelizmente, até hoje não inventaram nada equivalente para motores a pistão.
Estes estão completamente abandonados aos limites impostos pelo ciclo de Carnot.
Das poucas coisas que sobraram das tentativas de recuperação de calor, está a válvula EGR de redução de emissões.
Ela permite que parte dos gases quentes queimados sejam readmitidos e re-queimados.
Ela ajuda na melhoria de rendimento térmico do motor em regimes intermediários ao introduzir gases inertes e aumentando a pressão no interior da câmara de combustão, mas existe um limite pro que ela pode fazer.
Toda tecnologia morre quando ela deixa de atender os requisitos exigidos dela.
Com normas de emissões cada vez mais apertadas, estará tecnicamente impossível atendê-las em breve apenas com motores de combustão. É por isso que os fabricantes andam atrás de ciclos combinados, o que nos conduzem aos híbridos.
Não é só o cenário automobilístico que anda sofrendo esse tipo de crise. Outros setores também vem passando apuros, o que vai fazer o quadro tecnológico e até sócio-econômico estar completamente mudado dentro de 20 anos.