Aumentar a economia no consumo de combustível e reduzir a emissão de poluentes é a meta de qualquer fabricante de motor a combustão. É também o foco de uma pesquisa em andamento no Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), em Campinas (SP), e no Departamento de Física da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), em Minas Gerais.
A pesquisa tem apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig), tendo sido aprovada na chamada lançada em julho de 2008 no âmbito do Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) e do convênio entre as instituições.
A pesquisa envolve experimentos com plasma, o quarto estado da matéria e que está presente no processo de ignição. A interação da faísca emitida pela vela de ignição com as moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia – que, por sua vez, faz o motor funcionar.
O processo de ignição envolve três fases. Na primeira, é feita a ruptura do gap (espaço vazio) entre os eletrodos da vela. Depois, ocorre a transição para um arco voltaico por meio da aplicação de uma alta corrente com baixa voltagem. Por fim, é obtida uma descarga elétrica rápida, da ordem de milissegundos – nessa última etapa se concentra 90% da energia envolvida no processo.
Para estudar o ciclo está sendo construída uma câmara hiperbárica que pode trabalhar até 14 atm (atmosferas) de pressão para simular as condições de queima. Nela, serão empregados os gases metano e hidrogênio.
“Não usaremos combustível nessa fase porque isso exigiria um sistema mais caro para absorver a energia que seria gerada”, explicou Amorim, ressaltando que a etapa será importante para o levantamento das temperaturas envolvidas no processo.
O grupo de pesquisa também desenvolveu o seu próprio gerador de pulsos de alta tensão. Um microprocessador roda um programa em linguagem C (de computação), que gerencia os sinais gerados de acordo com os parâmetros desejados.
Um dos objetivos com o aparato é conseguir controlar o tempo e o volume do plasma e, com isso, encontrar as melhores condições para uma queima mais eficiente do combustível.
O projeto de uma nova vela, que envolverá também um software de controle, deverá ser um dos frutos dessa primeira etapa do projeto. “Na segunda etapa, utilizaremos cilindros transparentes para poder visualizar o experimento”, apontou Amorim.
Fonte: Portal FAPESP
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