Uso do etanol e motores diesel para onibus urbano jose sen

Ônibus a etanol
• Histórico
• O ônibus
– O motor
– O combustível
• O projeto BEST
• Custos
• Benefícios

1979 - Solicitação de onibus e caminhões
com motor a etanol no Brasil
Histórico

HISTORICO
Histórico
1985 – Primeiros testes com ônibus na Suécia
1990 – 2006: 600 ônibus em operação

• Ônibus a etanol em serviço regular desde 1989.
• Inicialmente rotas centrais, “empurrando” gradualmente os diesel para periferia
• A aquisição mais recente de ônibus a etanol já tem veículos para periferia
• Baixissíma contribuição líquida de CO2 para a atmosfera
• Em 1989, os ônibus a etanol já atendiam EURO 3 (Europa só em 2001).
• Redução substancial de NOx e particulados na cidade de Estocolmo.
• Sem problemas operacionais, seguindo-se as manutenções programadas recomendadas
• Os ônibus são totalmente standard, usando componentes normais Scania
• Interesse: Madrid na Espanha, La Spezia na Itália e Slupsk na Polônia, entre outras.
• Com mais de 15 anos de experiencia com onibus Scania a etanol em
operação regular de larga escala, a SL considera esta uma tecnologia
totalmente comprovada.
A Experiencia de Estocolmo
Stockholm Public Transport (SL):
Scania press info P06603EN / Per-Erik Nordström June 2006
Histórico

Histórico
Towards Sustainable Travel in Stockholm´s Public Transport
Jonas Srömberg / SL environmental manager

Programa
• Início em meados dos anos 80
• Produção em série dos ônibus desde 1989
• Cerca de 600 ônibus produzidos
• SL (Estocolmo) é o maior operador, com 400 ônibus*
• Objetivo da SL: 50% de ônibus a comb renováveis em 2011 /100% em 2025
• 2006: Espanha (Madri), Italia (La Spezia), Polônia (Slupsk), UK (Nottingham)
*Estocolmo tem 2.000 ônibus e planeja trocar todos os “diesels” por
etanol ou biogás antes de 2020. A maioria será etanol.
Além de Estocolmo há uns 200 ônibus rodando em cerca de 10
outras cidades Suecas (ex: Umeå, Gävle, Örnsköldsvik, Falun)
Histórico

Resultados na Suécia
• Redução* de:
–120 000 t de CO2
–900 t de óxidos de nitrogênio
–25 t de particulados
* Até 2004
HISTORICO

Ônibus normal, sem adaptações importantes de carroceria
Mesmo motor básico,
adaptado para etanol
Sistema anti-incendio

Sistema anti-incêndio
O ONIBUS

O MOTOR
• Taxa de compressão de 22,8:1 (18:1)
• Bomba injetora e alimentadora mudadas
• Injetores com maior capacidade volumétrica
• Atraso de injeção otimizado
• Gaxetas e filtros mudados
• Intercooler água-ar
• Válvulas, assentos e molas diferentes
• Maior capacidade de combustível (400l)
Principais diferenças

O MOTOR
Eficiência
Porque ciclo diesel
• Maior eficiência
• Componentes comuns aos motores diesel da linha

O motor
• 230 hp (170 kW) @ 1850 rpm
• 1038 Nm @ 1000-1200 rpm
• 6 cilindros
• Dentro dos limites de emissões Euro 4
• Bomba em linha com EDC
• Intercooler água-ar
• Taxa de compressão de 22,8:1
• Combustível: Etanol hidratado aditivado
– 5% de aditivo para promover ignição por compressão
O MOTOR

Motor
Principio
Combustível
Volume
Cilindros
Potência máx.
r/min
Torque máx.
r/min
230 hp Euro 4
DC9 16 230
Charge-cooled
Diesel
8.9 litros
5
170 kW (230 hp)
1800
1050 Nm
1100-1500
230 hp ethanol
DSI9 E01 230
Charge-cooled (water-air)
Ethanol
9.0 litros
6
170 kW (230 hp)
1850
1038 Nm
1000-1200
Especificações dos motores – etanol vs. diesel
O MOTOR

0,150,130,500,80----------Smoke [m-1]
0,100,020,020,100,15PM [g/kWh]
4,703,303,505,007,00Nox [g/kWh]
0,500,100,460,661,10HC [g/kWh]
0,800,001,502,104,00CO [g/kWh]
DC9 19 (230)DSI9E 01EURO IVEURO IIIEURO II
Emissões comparadas
O MOTOR

O novo motor
• 270 hp (199 kW) @ 1900 rpm
• 1200 Nm @ 1100-1400 rpm
• 5 cilindros
• Euro 5 e EEv
• UI (“Unit injectors”)
• Eletrônico
• EGR
• Intercooler ar-ar
• Taxa de compressão: 28:1
• Introdução prevista para setembro
O MOTOR

Especificações - Ethanol com aditivo (“ignition improver”)
O COMBUSTIVEL

GHG EMISSION: ETHANOL FROM DIFFERENT
FEEDSTOCKS
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Cereal ethanol
Beet ethanol
Wheat straw ethanol
Corn ethanol
Sugarcane ethanol
kg CO2eq./GJ fuel
Sources: Macedo et al., 2004; UK DTI, 2003 and USDA, 2004 / apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007
BENEFICIOS

SUGAR / ETHANOL SECTOR- Job
and investment intensity
152
1
3
4
0 50 100 150 200
Ethanol
Oil
Hydroelectric
Power
Coal
jobs/energy (oil=1)
220
145
98
91
70
44
11
0 100 200 300
Chem/Petrochemistry
Metallurgy
Capital goods
Automotive Industry
Intermediate Industry
Consumer Goods
Ethanol Agroindustry
+ Industry
1000 US$/job
Source: Goldemberg, 2002 / apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007
BENEFICIOS

ENERGY BALANCE: ETHANOL FROM
DIFFERENT FEEDSTOCKS
Source: (Macedo et al., 2004; UK DTI, 2003 and USDA, 1995) Fonte: apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007
0
2
4
6
8
10
12
Sugarcane Sugar beet Wheat straw Corn Wood
ethanol feedstock
energyoutput/input
ratio
BENEFICIOS

BRAZILIAN ETHANOL: LOW PRODUCTION COST
Etanol - Custos de produção - 2005
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Etanol UE (beterraba)
Etanol UE (trigo)
Etanol Estados Unidos
(milho)
Etanol Tailândia
(Mandioca)
Etanol Brasil (cana)
Gasolina (FOB Rotterdam)
Gasolina (Porto de NY)
US$ cents/litro
Source: BCB / apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007
Ethanol – Production Costs - 2005
Gasoline (NY port)
Gasoline (FOB
Rotterdam)
Ethanol - Brazil (sugar
cane)
Ethanol – Thailand
(cassava)
United States (corn)
Ethanol EU (wheat)
Ethanol EU (sugar beet)
BENEFICIOS

O projeto BEST
• Iniciado pelos representantes do transporte público de
Estocolmo. Hoje parcialmente financiado pela União
Européia.
• O objetivo do BEST é promover a aceitação do etanol
para utilização em larga escala, como uma boa
alternativa de combustível para veículos de passeio e
comerciais.
• Como um primeiro passo, várias estações de
abastecimento de etanol estão sendo implementadas na
Europa.
BEST

• Nenhum biocombustível sozinho tem capacidade de substituir todo o combustível fóssil
usado no transporte na Europa.
• Entretanto, de acordo com a OECD/IEA*, o etanol tem o potencial de ser o biocombustível
dominante nos próximos 15 anos.
Algumas das vantagens são:
• Renovável. Não contribui com emissões de gases do efeito estufa.
• Emissões locais menores, em especial comparadas com o diesel.
• Combustível líquido facilitando a distribuição.
• Biodegradável, menos explosivo, menos tóxico que gasolina ou diesel.
• Larga experiência. Comprovado em custo e tecnicamente para uso em escala
• Os países Europeus podem produzir muito etanol, à partir de grãos, e potencialmente muito
mais à partir da celulose, reduzindo a dependencia do petróleo.
• A produção do etanol criará trabalho em uma gama de setores, incluindo agricultura,
industria e serviços..
BEST - motivação
BEST
* OECD: Organisation for Economic Co-operation and Development / IEA: International Energy Agency

**São Paulo Transporte S.A.
*Empresa Metropolitana de transportes urbanos
6,400,0005,000,0001,400,000Passageiros por dia
20,400
8,300 ônibus e
6.100
minionibus
12.100
(4.100 frota
pública)
Frota de ônibus
Total
São Paulo
(SPTrans**)
Intermunicipal
(EMTU*/SP)RMSP
Frota e passageiros em São Paulo
Fonte: apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007
BEST

Rota
Fonte: apresentação do Cenbio no seminário BEST mai/jun 2007
BEST

Diferença de preço para o diesel
• Na Suécia é da ordem de USD 15k (R$
30k), incluindo o sistema anti-incêndio
~USD 2k (R$ 4k)
CUSTOS

Comparação de custos – Dados da Suécia
CUSTOS

Beneficios
• Redução da poluição do ar (Euro 5 já em 2008)
• Emissões liquidas de CO2 tendendo a zero
• Empregos no campo
• Segurança energética (substituição efetiva de petróleo)
• Economia de divisas
• Reforço do país como exemplo ao mundo
• Reforço da plataforma de “comoditização” do etanol
• Liderança do Brasil na difusão da produção de cana
para energia
• Auto estima
• Oportunidade de liderança tecnológica.

Custo de operação
• Mensagem do responsável por
combustíveis alternativos na Suécia:
“Since 1990, Stockholm city has cut 120.000 tons of
CO2, 900 tons of NOx and 25 tons of Particulates.
Some more Swedes are still alive and many are a lot
healthier than they would have been due to this
fact...”
CUSTOS

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