[en] DECARBONIZATION IN MARITIME TRANSPORT: POTENTIAL OF TERNARY BLENDS OF MARINE DIESEL-BIODIESEL-ETHANOL

[pt] DESCARBONIZAÇÃO NO TRANSPORTE MARÍTIMO: POTENCIAL DE MISTURAS TERNÁRIAS DE DIESEL MARÍTIMO-BIODIESEL-ETANOL

[pt] MARIA LETICIA COSTA LOBATO

[pt] BIODIESEL

[pt] COMBUSTIVEL MARITIMO

[pt] DIESEL MARITIMO

[pt] DESCARBONIZACAO

[pt] ETANOL

[en] BIODIESEL

[en] MARINE FUEL

[en] MARINE DIESEL

[en] DECARBONIZATION

[en] ETHANOL

[pt] A crescente demanda por redução de emissões no setor marítimo tem impulsionado o estudo de alternativas aos combustíveis fósseis. Nesse contexto, misturas ternárias de diesel marítimo, biodiesel e etanol surgem como uma opção promissora. A viabilidade dessas misturas depende da análise de sua estabilidade, com o uso de um cossolvente formulado a partir de planejamento experimental para evitar a separação de fases, e do desempenho em motores. Propriedades físico-químicas como massa específica, viscosidade cinemática, ponto de fulgor, número de cetano e poder calorífico foram avaliadas, pois influenciam diretamente a combustão. Misturas com 25 porcento de biodiesel (B25) apresentaram propriedades dentro das especificações até 20 porcento de etanol (B25E20), exceto no ponto de fulgor. Os testes foram realizados em uma Máquina de Compressão Rápida, comparando misturas com 0 porcento, 10 porcento e 20 porcento de etanol e quatro avanços de injeção (1, 2, 3 e 4 mm) antes do PMS. Foram analisados parâmetros como pressão e temperatura máximas, atraso de ignição, trabalho e calor transferido e eficiência, com suporte de análise estatística. O aumento de etanol reduziu a pressão, temperatura máxima e aumentou o atraso de ignição, efeitos parcialmente mitigados pelo adiantamento da injeção. A eficiência termodinâmica utilizando apenas diesel marítimo variou de 32 porcento a 49 porcento, e a de combustão caiu de 20 porcento para 14 porcento. Para o B25E0, a eficiência termodinâmica foi de 39 porcento a 43 porcento.

[en] The growing demand for emission reduction in the maritime sector has driven the study of alternatives to fossil fuels. In this context, ternary mixtures of maritime diesel, biodiesel, and ethanol emerge as a promising option. The viability of these mixtures depends on the analysis of their stability, using a co-solvent formulated through experimental planning to avoid phase separation, and their performance in engines. Physicochemical properties such as density, kinematic viscosity, flash point, cetane number, and calorific value were evaluated as they directly influence combustion. Mixtures with 25 percent biodiesel (B25) showed good performance up to 20 percent ethanol (B25E20), except for the flash point. Tests were carried out on a Rapid Compression Machine, comparing mixtures with 0 percent, 10 percent, and 20 percent ethanol and four injection advances (1, 2, 3, and 4 mm) before TDC. Parameters such as maximum pressure and temperature, ignition delay, work and heat transferred, and efficiency were analyzed with statistical support. The increase in ethanol reduced maximum pressure, temperature, and increased ignition delay, effects partially mitigated by advancing the injection. The thermodynamic efficiency of neat maritime diesel ranged from 32 percent to 49 percent, and combustion efficiency decreased from 20 percent to 14 percent. For B25E0, thermodynamic efficiency ranged from 39 percent to 44 percent.

FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE

FERNANDO ZEGARRA SANCHEZ

SERGIO LEAL BRAGA

ELCIO CRUZ DE OLIVEIRA

FERNANDO ZEGARRA SANCHEZ

FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE

ELI EBER BATISTA GOMES

2025-11-18

2025-05-13

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.74183