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Dissertações de Mestrado Defendidas: 2012

Microemulsão do Sistema de Água-Etanol-Isoctano.

Autor: Estephan Corrêa Estephan.
Orientadores: Frederico Wanderley Tavares, Márcio Nele de Souza.

Resumo

A crescente demanda mundial por fontes renováveis e sustentáveis de energia causa uma pressão da sociedade para utilização de biocombustíveis, tais como o etanol. Este uso pode inclusive diminuir a emissão de gases do efeito estufa como CO, CO2, NOx e SOx. O etanol já é utilizado em larga escala como combustível automotor, principalmente em países como Brasil e EUA, mas ainda pode ter seu uso ampliado tanto de maneira pura (etanol anidro) como em conjunto com a gasolina, como previsto na legislação brasileira.

A presente dissertação mais especificamente, estuda o equilíbrio termodinâmico da mistura ternária água/etanol/isoctano, utilizando o isoctano como componente modelo da gasolina. A estabilidade da mistura foi alcançada via formação de microemulsão. Para direcionar a formulação, a teoria do Desvio Hidrofílico - Lipofílico (HLD) dos sistemas água/óleo/surfactantes foi utilizada com sucesso.

A presente dissertação tem por objetivo estudar e propor uma formulação de combustível que seja estável em diferentes composições e temperaturas. A formulação de combustível proposta é utilizada em substituição à mistura etanol/gasolina que, quando contaminada com água pode apresentar duas fases (miscibilidade parcial).

A existência de duas fases é altamente indesejável em combustíveis, tanto do ponto de vista comercial quanto pelo ponto de vista técnico, pois acarretariam problemas de dispersão do combustível no motor, bombeamento, entre outros.

Para tentar solucionar tais problemas foi utilizado um surfactante e um cossurfactante, onde escolheu-se surfactante não iônico Polioxietileno 10 Tridecil Éter (C13E10) e o octanol foi utilizado como cossurfactante. A partir das formulações propostas, foi possível aumentar a porcentagem de água presente na mistura em equilíbrio em uma quantidade de mais de 140%, usando 9% (±1%) de surfactantes. Para menores quantidades de surfactantes, 5% (±0,6%), o aumento na quantidade de água pode chegar até 75%. A formulação proposta, em termos de microemulsão, permite um combustível estável em uma maior faixa de temperatura e em maior teor de água.