Engenheiro de Valladolid desenvolve um viscosímetro automático capaz de medir sob altas pressões

Cristina G. Pedraz/DICYT  Manuel Sobrino García, engenheiro industrial da Universidade de Valladolid, desenvolveu no seu projeto de fim de curso um viscosímetro automático de alta pressão, isso é, um aparelho inédito capaz de medir a viscosidade dos biocombustíveis em uma ampla gama de temperatura e pressão. O trabalho compete no concurso universitário Arquímedes para jovens pesquisadores celebrado em Palencia, concretamente foi um dos cinco projetos selecionados na Área de Ciências Experimentais, Exatas e Ambientais.

O jovem pesquisador explica a DiCYT que o projeto pretende contribuir com uma problemática muito atual. “O aquecimento global, a mudança climática ou o efeito estufa são problemas que atraem aos pesquisadores na busca de soluções e da sustentabilidade energética e ambiental”, enfatiza. No seu trabalho concebe como alternativa os biocombustíveis, ou “combustíveis obtidos no tratamento físico ou químico de matéria vegetal ou de resíduos sólidos orgânicos”.

Isto implica, segundo ele, um avanço a partir de dois pontos de vista: o energético, “porque nos permitirá reduzir a dependência dos produtos derivados do petróleo ou combustíveis fósseis”, e o ambiental, “porque permitirá diminuir a emissão de gases de efeito estufa, como o CO2”, premissa presente nas políticas de substituição desenvolvidas pela União Européia, que têm como objetivo utilizar 10% de biocombustíveis até o ano 2020.

Importância da viscosidade

A pesquisa, orientada pelo professor Juan José Segovia, aprofunda a importância de conhecer a viscosidade para caracterizar estes biocombustíveis. “Trata-se de uma propriedade termofísica importante para a indústria, em processos de fluxo, de transporte e no desenho de “blends” ou mesclas de combustíveis”, já que uma mescla de viscosidades pode resultar, por exemplo, “na redução da eficiência dos motores”.

A viscosidade resulta em uma série de problemas no momento de realizar as medidas. Como explica o pesquisador, de um lado “os dados bibliográfico são escassos e têm associadas grandes incertezas”, e de outro lado está a alta pressão, já que “não existem equipamentos comerciais que permitam medir essa propriedade nessas condições”. Desse modo, o projeto pretende “medir a viscosidade de uma maneira melhor para superar a escassez de dados atualmente existente e tentar reduzir as incertezas”.

Para tanto, utilizam uma técnica inovadora baseada na medição da velocidade de queda, que proporcionou resultados inéditos. “O funcionamento é relativamente simples, é um corpo que cai através de um tubo cheio do fluído cuja viscosidade se pretende medir. Este corpo de material magnético atravessa uma série de bobinas nas quais produz uma excitação, e calcula-se que este é o tempo de queda”. Assim, “quanto maior é o tempo de queda, maior viscosidade terá o biocombustível”.

A principal novidade implicada no dispositivo é a possibilidade de medir uma gama de temperaturas e pressões ampla, de até 140 megapascal (MPa), uma prestação muito importante considerando-se que a viscosidade “varia muito em função das condições de pressão e temperatura”.

Após contrastar com a bibliografia e os aparatos comerciais que as medidas realizadas eram válidas, determinou-se o cálculo da incerteza da medida em viscosidade, um aspecto “não encontrado na bibliografia”. Manuel Sobrinho afirma que os resultados obtidos são “relativamente bons”.

Conclusões

O pesquisador conclui que se desenvolveu um dispositivo inovador “que permite medir a viscosidade em alta pressão, o que nenhum equipamento comercial faz”. “Fomos capazes de obter dados inéditos sobre o biocombustível 1-propanol e encontramos um baixo nível de incertezas. Desse modo conseguimos estabelecer um ponto de partida importante para a caracterização termodinâmica destes biocombustíveis através desta propriedade, a viscosidade”, agrega.

Em sua opinião, este trabalho pode ter um importante impacto na indústria, já que “proporciona dados para mesclas de combustíveis que podem ser utilizadas nos motores, e também informação para o desenho de motores que somente sejam capazes de funcionar com biocombustíveis”. Os próximos passos serão, agora, “otimizar o equipamento utilizando novos corpos de queda e medir a viscosidade de mais biocombustíveis de primeira, segunda e terceira geração”.