Projeto Gota de Óleo

1. JUSTIFICATIVA

Os óleos vegetais passaram, já há muito tempo, como um ingrediente indispensável nas cozinhas no mundo inteiro. Substitui com vantagens as gorduras animais, pois tem custo de produção menor, são mais saudáveis e são considerados produtos renováveis.
Entretanto, é sabido que o resíduo de óleo de cozinha provoca grande impacto no meio ambiente e a maioria das cidades brasileiras ainda não possuem uma forma adequada para o descarte desse material. O óleo de cozinha também é o responsável por gerar prejuízos às residências (já que é o grande responsável pelo entupimento de encanamentos), além de provocar graves problemas de higiene e mau cheiro. O óleo por ser mais leve que a água, cria uma barreira na superfície da água que dificulta a entrada de luz e a oxigenação, comprometendo assim, a base da cadeia alimentar aquática, os Fitoplânctons.
Descartar o óleo inadequadamente na natureza, tem ainda um papel importante no aumento do número de enchentes em áreas urbanas, pois causa a impermeabilização do solo. A mudança de postura da população com relação ao descarte do óleo de cozinha usado e também para outras atitudes de preservação do meio ambiente passa por um processo de sensibilização e conscientização. A constatação do alto volume destes resíduos descartados, vem causando danos expressivos ao meio ambiente, em especial às águas superficiais e subterrâneas. Considera-se que 01 litro de óleo despejado no meio ambiente seja suficiente para contaminar cerca de 10.000 litros de água.
Outro fator a considerar, é que a simples atitude de jogar o óleo de cozinha usado direto na rede de esgoto pode contribuir para aumentar o aquecimento global. O professor do Centro de Estudos Integrados sobre Meio Ambiente e Mudanças Climáticas da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Alexandre D’Avignon, explica: “A decomposição do óleo de cozinha emite metano na atmosfera. O metano é um dos principais gases que causam o efeito estufa, que contribui para o aquecimento da terra. Segundo ele, o óleo de cozinha que muitas vezes vai para o ralo da pia acaba chegando no oceano pelas redes de esgoto. Em contato com a água do mar, esse resíduo líquido passa por reações químicas que resultam em emissão de metano. Você acaba tendo a decomposição e a geração de metano, através de uma ação anaeróbica [sem ar] de bactérias”.
A crescente preocupação ambiental da população quanto à preservação ambiental e destinação correta dos resíduos das atividades humanas é foco constante da mídia, sem, no entanto, correspondente preocupação dos órgãos governamentais afetos ao assunto, salvo louváveis iniciativas pontuais.
O mais preocupante, é que por ainda não estar normatizado em nosso país o descarte dos resíduos de OVB, aliado ao desconhecimento do poder contaminante por parte da população, e mesmo pela falta de opção de como fazer o encaminhamento deste resíduo, faz com que estes resíduos sejam descartados na rede de esgoto, rede pluvial e mesmo a céu aberto.
O projeto Gota de óleo está aguardando o alvará de atividade autônoma para coleta e reciclagem de OVB, que já solicitado junto a esta prefeitura, aguarda o parecer do CONSEMA, sobre o seu enquadramento na Lei estadual nº 14.330 de 08.01.2008. Desde então, o mentor deste, o Pastor Jonas Duarte vem trabalhando neste Projeto Ambiental Participativo, ou seja, transformando os anseios da população em projetos viáveis, sempre direcionando a execução destes, pela iniciativa privada, população, e/ou grupos sociais organizados, dado que projetos executados pelo poder público, sofrem as influencias da política partidária, entre outras.

2. OBJETIVOS
2.1. GERAL
· Adaptar os veículos movidos a óleo diesel da Prefeitura Municipal de Rio Negrinho e de suas autarquias para o uso de óleo vegetal usado (OVB – óleo vegetal bruto) associado ao óleo diesel (biodiesel) na proporção de 5 a 35%.

2.2. ESPECÍFICOS
· Destinar de forma correta e útil como OVB ou biodiesel, o óleo vegetal gerado nas residências e comércio de refeições do município através de campanha contínua de coleta e/ou entrega voluntária coordenada pelo Projeto Gota de óleo, do Pastor Jonas Duarte, em parceria com a Secretaria de Municipal de Meio ambiente de Rio Negrinho;
· Associar ao processo de entrega voluntária/coleta, a educação ambiental continuada abordando os demais aspectos relacionados;
· Diminuir o uso de combustível fóssil derivado do petróleo nos veículos gerando economia financeira à municipalidade;
· Tornar a Prefeitura Municipal de Rio Negrinho e o Município, através deste projeto, ainda mais conhecida por suas ações de ordem ambiental pela iniciativa de dar destino econômico/ecológico do óleo vegetal de cozinha usado.

3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. O MOTOR DIESEL

Rudolf Christian Karl Diesel (30 de Setembro de 1913 - 18 de Março de 1858) foi um engenheiro mecânico alemão, inventor do motor a diesel. Diesel idealizou um dos mais importantes sistemas mecânicos da história da humanidade. Rudolf Diesel elaborou um motor a combustão interna a pistões que explorava os efeitos de uma reação química. Um fenômeno natural que acontece, quando o óleo é injetado num recipiente com oxigênio ao misturar-se causa uma explosão. Para conseguir controlar tal reação e movimentasse uma maquina, foi preciso uma infinidade de outros inventos como bombas injetoras sincronizadas e elaborar sistemas de múltiplas engrenagens e outros acessórios controladores para que pressão de liberação atuasse precisamente na passagem do embolo do pistão no ângulo de máxima compressão.
A criação do primeiro modelo do motor a diesel que funcionou de forma eficiente data do dia 10 de agosto de 1893. Foi criado por Rudolf Diesel, em Augsburg, Alemanha, e por isso recebeu este nome. Alguns anos depois, o motor foi apresentado oficialmente na Feira Mundial de Paris, França, em 1898. O combustível então utilizado era o óleo de amendoim (grifo nosso), um tipo de biocombustível obtido pelo processo de transesterificação.

Rudolf Diesel registrou a patente de seu motor-reator em 23 de Fevereiro de 1897 desenvolvido para trabalhar com óleo de origem vegetal (grifo nosso), entretanto em sua homenagem foi dado ao produto oleoso mais abundante obtido na primeira fase de refino do petróleo bruto o nome diesel, mas isso não quer dizer que todas os motores a injeção sejam obrigados a funcionar com óleo Diesel, desde que regulem a pressão no sistema de injeção pode voltar a funcionar como Óleo de amendoim ou qualquer tipo de óleos que tanto podem ser vegetais ou animal como é o caso da gordura de porco e de peixe.

Face a sua simplicidade e a enorme aplicação, o motor de pistões movidos a reação óleo-oxigênio rapidamente penetrou nos lugares mais longínquos do planeta, revolucionando o mundo industrial e substituindo os dispendiosos sistemas mecânicos a vapor que até então movimentavam as locomotivas e os transportes marítimos por unidades geradoras diesel-elétrica. Após negociar o seu invento, durante uma travessia do Canal da Mancha, o inventor morre em circunstâncias estranhas que jamais foram esclarecidas.

3.2. O ÓLEO VEGETAL USADO NA COZINHA X DIESEL

O óleo vegetal é um produto obtido através da extração por prensagem ou aquecimento de sementes e ou frutos plantas chamadas “oleaginosas”. Tem vasta utilização nas indústrias quimicas como lubrificante, base para tintas, indústrias farmacêuticas, cosméticos e na industria alimentícia. De um modo geral, biodiesel foi definido pela "National Biodiesel Board" dos Estados Unidos como o derivado mono-alquil éster de ácidos graxos de cadeia longa, proveniente de fontes renováveis como óleos vegetais ou gordura animal, cuja utilização está associada à substituição de combustíveis fósseis em motores de ignição por compressão (motores do ciclo Diesel). Enquanto produto pode-se dizer que o biodiesel tem as seguintes características: (a) é virtualmente livre de enxôfre e aromáticos; (b) tem alto número de cetano, (c) possui teor médio de oxigênio em torno de 11%; (d) possui maior viscosidade e maior ponto de fulgor que o diesel convencional; (e) possui nicho de mercado específico, diretamente associado a atividades agrícolas; (f) no caso do biodiesel de óleo de fritura, se caracteriza por um grande apelo ambiental; e, finalmente, (g) tem preço de mercado relativamente superior ao diesel comercial. Entretanto, se o processo de recuperação e aproveitamento dos subprodutos (glicerina e catalisador) for otimizado, a produção de biodiesel pode ser obtida a um custo competitivo com o preço comercial do óleo diesel, ou seja, aquele verificado nas bombas dos postos de abastecimento.

Segundo os relatórios do Programa Nacional de Óleos Vegetais, testes desenvolvidos em território nacional com vários tipos de óleos vegetais transesterificados, puros ou misturados ao diesel convencional na proporção de 30%, demonstraram bons resultados quando utilizados por caminhões, ônibus e tratores. Nesses testes, foram percorridos mais de um milhão de quilômetros e os principais problemas apresentados foram associados a um pequeno acúmulo de material nos bicos injetores e um leve decréscimo da viscosidade do óleo lubrificante. Testes de desempenho de curta duração foram também realizados em bancada dinamométrica em plena carga, com motores de injeção indireta do tipo x8/29 previamente otimizados para a queima de óleo diesel puro.
Comparativamente ao óleo Díesel, seu uso traz diversas vantagens:
· Petróleo é um bem finito, um bem não renovável;
· Petróleo e derivados, quando queimados, liberam gases altamente poluentes (CO2, Nox, dióxido de enxofre);
· A queima de OVB (Óleo Vegetal Bruto) apenas devolve ao ambiente o CO2 que as plantas sequestraram do Meio Ambiente para seu crescimento através da fotossíntese e quimiosíntese, e será reaproveiado por elas.
· Ao contrário, a queima do petróleo libera CO2 retido e inerte no solo. Portanto, a queima de diesel auxilia no efeito estufa;
· O uso de óleo vegetal usado de cozinha retira do meio ambiente um passivo poluidor;
· Considerando-se o custo da aquisição, os impostos e taxas incorporadas ao óleo vegetal, estamos agregando valor a este quando do seu uso como combustível. Fecha-se o ciclo do óleo vegetal.
· O custo de coleta, adaptação do motor e tratamento do óleo de cozinha usado é menor do que o custo do diesel puro.
· O custo ambiental do uso do diesel e do descarte inadequado do óleo vegetal usado no Meio Ambiente é incomensurável.
· Enquadramento do Projeto Gota de Óleo na Lei Estadual nº 14.330 de 18/01/2008 que institui o Programa Estadual de Tratamento de Reciclagem de Óleos e Gorduras de Origem Vegetal, Animal e de Uso Culinário.

3.3. FONTES DE OVB:

O OVB a ser utilizado neste projeto será oriundo do projeto de coleta/entrega voluntária junto à população de Rio Negrinho, do comércio local usuário deste insumo, tais como restaurantes, pizzarias, pastelarias, lanchonetes, e outros, através de projeto de coleta e purificação deste material pela parceria entre o Projeto Gota de Óleo e Secretaria Municipal de Meio Ambiente de Rio Negrinho.

3.4. TRATAMENTO DO OVB PARA USO COMO COMBUSTÍVEL

Para a utilização de OVB como combustível, tem-se duas possibilidades: adaptar o combustível ao motor ou adaptar o motor ao combustível.
De acor do com o engenheiro mecânico Thomas Fendel, de Rio Negro – PR, proprietário da FENDEL TECNOLOGIA, empresa pioneira na região na utilização de OVB em automóveis e comerciante de kits adaptadores para OVB, o óleo vegetal, por ser mais denso que o diesel, deverá ser diluido com o acrescimo de 10% de álcool combustível para o uso do kit.
A partir de pesquisa realizada in loco, o Pastor Jonas Duarte por experiencia adquirida com seu próprio veículo, uma camionete F1000 a diesel, obteve sucesso na utilização do OVB como combustível, onde desenvolve com o projeto Gota de öleo, o seguinte processo de tratamento deste produto que consiste em:
1. DECANTAÇÂO: o óleo recebido é transferido para caixas d’água plásticas de 500 lts com peneira que retem as impurezas maiores. Alí o óleo fica em descanso por cerca de 72 horas, sendo que as impurezas e a água se acumulam no fundo. A caixa conta com um registro do tipo esfera de grosso calibre (50 mm) no fundo para facilitar a retirada do decantado. O sobrenadante é o óleo parcialmente tratado e será transferido para outro galão via sucção com mangueira, sistema de bombeamento. O resíduo resultante deste processo poderá ser descartado no lixo comum, com destinação do aterro sanitário municipal, desde que embalado corretamente, ou seja, em recipiente plástico, tal qual preconizado para o descarte do óleo vegetal usado.
2. RETIRADA DO SAL E AÇÚCAR: o sal, que porventura possa estar presente, pode danificar as peças metálicas do motor diesel, não obstante este tipo de motor contar com proteção contra corrosão devido aos compostos sulfurosos produzidous durante a queima do diesel. O açúcar, ao ser aquecido tende a solidificar, o que causaria obstruções nos ductos e carbonização na câmara de explosão. A mistura de água ao óleo com agitação sequestrará estes dois contaminantes.
3. RETIRADA DA ÁGUA RESIDUAL E ADICIONADA: deixar o óleo em repouso por 72 hs, fará com que a água decante. O sobrenadante constituirá o óleo vegetal praticamente limpo.
Entretanto, há a possibilidade de haver água residual incorporada. Para retirá-la, basta aquecer este óleo entre 120 o a 150oC por alguns minutos, pois como a água tem seu ponte de fervura a 100oC, bem menor que o ponto de fervura do óleo, esta deverá evaporar. Outro processo que pode complementar esta seqüência é a microfiltragem com filtros de 1 micron, de fácil aquisição no mercado. Os proprios filtros de linha de combustível para motores diesel se prestam ao serviço. Este filtro poderá ser instalado na própria linha de alimentação da bomba injetora, o que é recomendável para maior segurança na qualidade do combustível.
Para este processo necessita-se de:
· Área apropriada onde será instalada a mini-usina de tratamento de OVB;
· Licenciamento Ambiental junto à FATMA para o empreendimento;
· Armazenamento e destinação dos resíduos excedentes do processamento OVB para aterro sanitário municipal;
· 100 galões (reutilizaveis) de 40 lts para a coleta do OVB. (o reaproveitamento de galões, metais ou plásticos, de insumos é aconselhavel e desejável);
· 05 caixas d’água de 500 lts para a filtragem em primeira decantação;
· 05 tambores plásticos (reutilizaveis) de 200 lts para a adição de água para diluição e remoção do sal, açúcar e demais impurezas. Este galão deverá ter conjunto agitador constituido de motor elétrico de 1 hp e hélice agitadora para maximizar a incorporação dos elementos a serem removidos com a água;
· 05 tambores metálicos (reutilizaveis) de 200 lts, boca larga, para o aquecimento da mistura visando a eliminação da água incorporada e adicionada. Estes galões deverão ser corretamente fixados, pois devido ao aquecimento de seu conteúdo a 120 o a 150oC, todas as medidas de segurança devem ser tomadas visando evitar-se acidentes (conforme informações obtidas em pesquisa, um tambor de 80 litros atinge 150oC em aproximadamente 3 a 4 horas);
· O aquecimento poderá ser feito através de chama direta ou através de aquecedor elétrico, do tipo serpentina, comumente usada em sistemas de aquecimento de água e nas fritadeiras;
· Este último processo, para diminuir riscos de acidente e garantir melhor qualidade do OVB, deverá ser feito periodicamente e na quantidade suficiente para suprir a demanda de consumo do motor no período menor possível, mas que não demande exessiva mão de obra no processo (alguns dias, 01 semana, etc).

3.5. DAS INSTALAÇÕES PARA O TRATAMENTO DO OVB:

Para viabilizar o processo de tratamento do óleo de cozinha bruto recolhido, projetando-se numa primeira etapa, a coleta de 2000 litros por mês, será necessário:
· Área coberta com área de aproximadamente 20 m2 e altura de 2,5 m;
· Piso de cimento ou com revestimento liso, lavável, impermeável resistente e com declive de 1o;
· A inclinação do piso deverá conduzir a canaletas destinadas ao recolhimento de possíveis vazamentos que serão coletados em tanque especial abaixo do nível do piso;
· Não são necessárias paredes, exceto na parte posterior. As laterais poderão ser fechadas com paredes e a frente poderá ou não ter portão de acesso. Neste caso rever abertura deste o suficiente para que não afete a carga, descarga e procedimentos;
· A área deverá ser bem ventilada e iluminada, dando-se preferência à iluminação (luz artificial com garrafas PET) e ventilação naturais;
· A área destinada deverá prever ampliação horizontal ou vertical para possível aumento da demanda;
· Um pequeno caminhão a diesel / OVB para coleta e transporte dos residuos de OVB.

3.6. ADAPTAÇÃO DO MOTOR DIESEL PARA O USO DE OVB:

Os véiculos disponíveis na PMRN e que serão alvo deste projeto compôem-se, numa primeira etapa, de um trator, um onibus e uma camionete ou caminhão leve, equipamentos estes a serem definidos pela Secretaria de Obras. Posteriormente, conforme o volume de OVB coletado, serão incorporados ao projeto os demais veículos movidos à Diesel da PMRN e suas autarquias
Para o uso do OVB deve-se: a) adaptar o motor para sua utilização ou então; b) adaptar-se o combustível ao motor.
O óleo vegetal é mais viscoso que o óleo diesel, e para que possa ser usado como combustível deve ter sua viscosidade diminuida, caso contrário sua passagem pelos ductos e pela bomba injetora será comprometido, inclusive dificultando sua queima. Para isso tem-se algumas alternativas:
· Misturá-lo ao próprio óleo diesel em proporções que variam em até 50%;
· Adicionar álcool combustível na proporção de 10%;
· Aquecer o óleo vegetal a temperatura de aproximadamente 80oC, o que o torna mais fluido.
A primeira opção (a) será usada no projeto em questão, baseado nos seguintes motivos:
· Não se tem, ainda, indicativos de que a quantidade a ser recolhida seja suficiente para suprir a demanda;
· Atualmente o Projeto Gota de Óleo, coleta mensalmente cerca de 300 lts de OVB usado, nos pontos ja cadastrados;
· Para o uso do OVB puro como combustível deverá ser monitorado vários parâmetros químicos e físicos e devidamente corrigidos para que não se cause danos ao motor;
· A adição de até 35% de OVB ao óleo diesel diminui grandemente ou até mesmo elimina, dependendo da eficiencia do tratamento do OVB, o potencial danoso dos elementos indesejáveis do óleo vegetal que possam danificar o motor;
· Não requer alterações no motor do veículo, concentrando-se basicamente nos processos de filtragem e tratamento do OVB coletado.

4. MONITORAMENTO

Por tratar-se de uma inovação, embora já largamente testada e aprovada, inclusive em outros países, convém monitorar alguns itens como consumo em cada um dos tipos de combustível (óleo diesel puro e misturado com OVB), rendimento, perda ou não de potência, falhas no funcionamento, intercorrências que possam vir a ocorrer, temperatura de funcionamento, consumo ou contaminação do óleo lubrificante, emissão de odores ou gases desgradáveis ou prejudiciais pelo sistema de escapamento, e outros que possam surgir.
Todos estes parâmetros, por tratar-se de projeto pioneiro na empresa e como fonte de dados para a replicação do processo em outros setores da sociedade ou outras empresas, deverão ser disponibilizados para o Projeto Gota de Óleo e demais interessados em aderir ao processo de uso do OVB.

5. IMPLANTAÇÃO:

A implantação do projeto se dará a partir do momento em que tenha-se coletado e tratado quantidade suficiente de OVB para a adição nas quantidades pretendidas ao díesel combustível, variável nas proporções de 5 a 35% do volume total de combustivel a ser utilizado.







6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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