Divisão de Corrosão e Degradação CORROSÃO, ESTABILIDADE, COMPATIBILIDADE, FORMAÇÃO DE DEPÓSITOS E DEMAIS PROBLEMAS DECORRENTES DA INEXORÁVEL AÇÃO DO TEMPO & DO INTEMPERISMO SOBRE O BIOCOMBUSTÍVEIS A EXPERIÊNCIA DO INT NOS ANOS 80 & 90 - ALGUMAS LIÇÕES EDUARDO CAVALCANTI Divisão de Corrosão e Degradação

Antecedentes Tempos Bíblicos: “Do pó viemos ao pó voltaremos” Fe/umidade+oxigênio  ferrugem Fe/na ausência de umidade ou de oxigênio  imune Entre Guerras: Cobres e Latões/ambientes sulfurosos  manchamento Cobres e Latões/ambientes úmidos  imunes Cobres e Latões/ambientes úmidos amoniacais + + tensões residuais + ciclos de temperatura e umidade  corrosão induzida por solicitação mecânica  corrosão sob tensão fraturante  trincas  fissuras  perfurações  vazamentos e/ou explosões

Antecedentes Pós Guerra Aços carbono/ambientes sulfurosos e desaerados  imunes Aços carbono/ambientes sulfurosos desaerados mas com presença de bactérias e água livre  corrosão induzida por microrganismos (CIM) ou biocorrosão em tanques Exemplo: Perfuração de fundos de tanques de armazenamento de combustíveis  vazamentos e/ou explosões Ligas de alumínio/QAV contaminado (água livre + bactérias)  biocorrosão Solução: controle da qualidade do QAV + drenagem +biocidas

Antecedentes Anos Setenta/Oitenta Programa Nacional do Álcool Combustível - AEHC Entupimento de carburadores  ligas Zamac  produtos de corrosão Zn/Al friáveis  depósitos impedindo partida a frio Corrosão dos tanques de armazenamento de veículos  aço revestido por chumbo (tern plates)  corrosão excessiva do revestimento  produtos de corrosão volumosos  depósitos provocando o entupimento em componentes do sistema de alimentação Soluções adotadas: substituição dos materiais (responsável: indústria automobilística e de autopeças

Antecedentes Anos 70-80 / Programa Nacional do Álcool – AEHC (cont.) Problema Central: Corrosão excessiva do aço carbono  autopeças, componentes, sistemas de alimentação e distribuição, dutos e tanques Pesquisas desenvolvidas: INT & IPT + Universidades Grandes vilões: água, pH, cloretos, sulfatos e cátions alcalinos (intrínsecos a qualidade do álcool  controle na produção) Vilões aceleradores: tempo de exposição ou contato; temperatura; grau de estagnação e regime de fluxo  controle na distribuição e/ou pelo usuário; por exemplo, aditivos inibidores de corrosão Solução Definitiva: Especificação Nacional do Álcool Combustível – Portarias do DNC e Controle Rígido da Qualidade do AEHC Papel Importante: Institutos de Pesquisa & Universidades, Órgãos e Empresas Governamentais e Privadas e da Normalização Técnica  Em meados da década de oitenta não se ouvia mais falar no problema

Antecedentes/Anos 90 Quebra de Safra – Álcool NE – Importação de Álcool Europeu Baixa Qualidade – Problemas de Emissões e Corrosão Ação DNC + MCT + Instituições de Pesquisa: Nova portaria regulando a qualidade do álcool importado Adição de Álcool ao Diesel / Programa MAD – MCT Fase I – Comunidade de C&T e empresariado participando integralmente Estudos até 4% de álcool anidro – resultados preliminares favoráveis – problemas identificados: miscibilidade e compatilidade c/ materiais poliméricos (borrachas, selantes, o`rings e colas) – soluções propostas: substituição dos materiais e utilização de aditivos Fase II – Estudos c/ teor de álcool anidro > 4% Resultados preliminares desfavoráveis; prevaleceram outros interesses Afastamento da comunidade de C&T e de parte do empresariado Resultado: Fracasso

Biodiesel – Degradação Pode ocorrer tanto na cadeia de suprimento, distribuição como nos sistemas de injeção e armazenamento É acelerada pela presença de oxigênio, água, calor e de impurezas (ácidos) e contaminantes metálicos (Na+K) & (Ca+Mg) Ambientes tropicais: disponibilidade de ar,calor,luz e umidade Formas de Degradação: - Hidrólítica (f: condições de armazenamento ou processamento) - Biológica (f: contaminação por fungos e bactérias) - Oxidativa (Autoxidação e Fotoxidação)

Biodiesel – Oxidação Principais Implicações: Formação de depósitos insolúveis (gomas/polimerização) Entupimento dos sistemas de injeção Aumento da viscosidade Aumento da acidez - Corrosão do componentes dos sistemas de injeção e de alimentação do combustível Estabilidade à Oxidação Método: Medida condutivimétrica de ácidos voláteis Equipamento Rancimat 743 Resultados Preliminares com biodiesel de soja

Estabilidade à oxidação Ensaios Preliminares Estabilidade à oxidação Avaliados 4 tipos de BIODIESEL: A. Óleo de soja – etílico B. Óleo de soja – metílico C. Óleo de soja - residual D. Óleo de soja aditivado RANCIMAT 743 Estabilidade à oxidação 8 Células - 4 amostras Avaliação simultânea Temperaturas até 180 OC

Resultados Preliminares Estabilidade à Oxidação TEMPOS DE INDUÇÃO A – 25 min. B – 3 horas C – 8 min. D – OK;>6h

Informações adicionais Programa RioBiodiesel Dr. Eduardo Cavalcanti (Coordenador) e-mail:ecavalcanti@secti.rj.gov.br Dra. Vera Maria Bini (Coordenadora Adjunta) E-mail:vera@sede.rj.gov.br Rua da Ajuda no5 -10o andar Centro – Rio de Janeiro Tels. 2299-4131/4115/4101 Fax: 22994100