Laboratório de Inovação e Conversão Térmica

Introdução

Figura 1 Prédio do Laboratório de Inovação

              Foi através do Convênio nº. 002/2004-MME, assinado entre o MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA, e a ASSOCIAÇÃO PARA O DESENVOLVIMENTO DA CIÊNCIA E DA TECNOLOGIA, SCIENTEC, publicado no D.O. da União de 28/06/2004, com recursos que montaram a R$ 1.369.851,670.000,00, que foi comprada e importada a maioria dos equipamentos que deram origem ao Laboratório de Inovação em Conversão de Energia Térmica. Por outro lado, o prédio que abriga esse Laboratório foi erigido com parte das verbas do projeto institucional aprovado no bojo da Chamada Pública MCT/FINEP/FNDCT AT. PROMOVE Laboratórios de Inovação 06/2006, no valor de R$ 374.128,00. A administração da construção do prédio, ver Fig. 1, tendo ficado sob a responsabilidade da Prefeitura do Campus I.

Figura 2 Gaseificador de 20 kWe montado no LI

                   De fato, a vocação do LI, na área de pesquisa voltada para a conversão térmica, foi reafirmada quando, através do convênio 002/2004 com o MME, importou-se dois gaseificadores do Indian Institute of Science, IISc, um de 20 kWe, ver Fig. 2 e outro, menor, de 1 kWe. E tendo em vista as exigências do MME, relacionadas, sobretudo, à proteção ambiental, não se adquiriu da Índia, o grupo gerador para ser acoplado ao gaseificador de 20 kWe, uma vez que o motor indiano, usava na partida, o diesel, e 18 a 20% deste combustível durante sua operação, (Sistema gás-diesel). Em consequência, um motor a diesel MWM 229-4 (60 cv) foi, juntamente com um gerador elétrico da Bambozzi, de 20 kWe adquirido. 

Figura 3 Motor MWM D229-4 Ottolizado no LI

                   E de uma forma original, simples e econômica, uma equipe de engenheiros conduzida pelo Prof. Jaguaribe converteu o motor a diesel MWM de quatro cilindros para operar, desde sua partida e durante todo o tempo de funcionamento, com Gás Natural, ver Fig. 3 (Depósito de pedido de patente PI0603435-7), o qual acoplado ao gerador elétrico, foi amplamente testado.  A partir desses ensaios o LI deu início às suas pesquisas na área de geração de energia elétrica, através do aproveitamento da energia da biomassa, bem como da conversão de motores Diesel. O objetivo é substituir o diesel pelo gás natural, etanol, gás liquefeito de petróleo, ou gás pobre, de forma a beneficiar indústrias, shopping centers, hotéis, e, também, comunidades não servidas pela rede elétrica.

               O programa de conversão iniciado no Laboratório de Termoenergética do CT/UFPB, em 2004, usava, em seus experimentos, o gás armazenado em cilindros. Com a assinatura do Convênio UFPB/PBGÁS em 2006, e graças ao entendimento da PBGÁS de que o sistema de ottolização desenvolvido no CT/UFPB era promissor, aquela 

                   Companhia de Gás Paraibana, trouxe até o LI o Gás Natural canalizado. 

O Convênio UFPB/PBGAS, que foi prorrogado por mais cinco anos, em março de 2013, com a assinatura da Magnifica Reitora Margareth de Fátima Formiga de Melo Diniz, tem permitido a pesquisa construtiva e o desenvolvimento na área de ottolização no LI. Assim, progressos rápidos têm sido feitos nessa área tecnológica de interesse dos setores, industrial e comercial. Além do mais, esse Convênio tem sido fonte de motivação para a constante atualização do processo de conversão que, com equipamentos mais modernos visa o aumento de controle adequado do combustível, a automação, a melhoria de desempenho dos motores convertidos, a redução de custos da conversão, de operação, de manutenção e a diminuição da poluição ambiental.

                Dentro destas perspectivas foram adquiridos: um dinamômetro hidráulico que em muito facilita a avaliação de motores com potência até 500 cv, e dois grupos geradores de 2,3 kVA, onde um deles terá a razão de compressão de seu motor ajustada para ser acoplado ao gerador indiano de 4 kW térmicos.

Figura 4 Motor Perkins turbinado ottolizado no LI, acoplado a um dinamômetro com capacidade para 500 cv.

             Outro convênio com a HSV Gás, maior distribuidora de gás de cozinha do mundo e holding da Supergasbrás no Brasil, permitiu que o LI tenha hoje de uma central de Gás Liquefeito de Petróleo. Também através da HSV Gás o LI recebeu uma doação de um motor Perkins, turbinado, o qual foi ottolizado no LI, ver Fig. 4.

            O programa de conversão de motores Diesel do LI também ottoliza estes motores para operarem com etanol. Assim, em uma parceria com uma das maiores destilarias do Estado, a Japungu Agroindustrial S.A., sito em Santa Rita, a 42 km de João Pessoa, um motor convertido no LI fez uma demonstração de completo sucesso, irrigando uma plantação de cana-de-açúcar, naquela destilaria, durante mais de 300 horas, ver Fig. 5.

Figura 5 Motor Diesel convertido para operar com etanol no LI servindo à irrigação na Japungu Agroindustrial S.A.

Atividades Realizadas no LI

                   Além das atividades de pesquisas, o LI tem servido como base para realização de Trabalhos de Conclusão de Curso, Relatórios de Estágio, Monografias, trabalhos de Iniciação Científica, e Bolsas Estágios de vários alunos do nosso Curso de Engenharia Mecânica, laboratório para realização de dissertações de mestrado e trabalhos de doutorado do Programa de Engenharia Mecânica da UFPB, lugar de visitas técnicas acompanhadas de industriais, alunos de graduação e do ensino médio.

          Dá suporte à manutenção preditiva e corretiva ao Laboratório de Carvão Ativado do CT/UFPB, LCA, consertando bombas de vácuo, porosímetros, fornos, máquina de extração de nitrogênio do ar (PSA), etc.

                Possui um grande número de ferramentas necessárias à desmontagem e montagem de motores, tais como girafa, carro pallet de roda dupla, talha, furadeiras de bancadas, prensas, vacuômetros, torquímetros, máquinas de soldas, inclusive uma MIG, compressores, analisador de energia, analisadores de gases, quatro motores Diesel convertidos, cinco geradores, etc.

               Dispõe, ainda, de salas para pesquisadores e alunos, e de um pequeno auditório onde são ministradas aulas, apresentados seminários, defesas de TCC, feitas reuniões técnicas, etc.

Considerações Finais

               Com, praticamente, onze anos de funcionamento, o LI tem apenas um funcionário, mas felizmente, bastante competente e atuante na área de mecânica de automóveis. Com seu pequeno corpo técnico, ágil e dedicado, o LI vem em franco progresso, propiciando aos alunos de graduação e da pós-graduação, bem como aos seus pesquisadores, os meios necessários para as suas formações, prática e teórica.