Pode usar bebidas alcoólicas como combustível?

Em meio a uma inédita greve de caminhoneiros em todo o país, vivemos uma crise de abastecimento de todo o tipo de produtos. Nos últimos dias, algumas pessoas desesperadas começaram a utilizar álcool para limpeza e até bebidas alcoólicas como combustível para seus carros e motos! Será que se pode usar estes líquidos como combustível automotivo?

Como funciona o motor à combustão?

Para entender os combustíveis automotivos e suas possíveis alternativas, primeiro é preciso entender como os motores à combustão funcionam. Dito de maneira simples, os motores em geral, e os à combustão especificamente, funcionam em ciclos que alternam entre injeção e queima do combustível, além da rejeição (parcial) dos produtos da combustão. Esses ciclos operam com a finalidade de movimentar os pistões (peças móveis no interior do motor) que viabilizam o movimento das rodas do veículo, por fim.

O canal Warped Perception gravou uma série de vídeos. Nesses vídeos é possível ver estes ciclos acontecendo em um motor em funcionamento real!

No vídeo acima, em cerca de 1 minuto de vídeo, o autor Matt Mikka, mostra como é o funcionamento de um motor operando com gasolina pura. Em 1 minuto e 26 segundos é possível ver o referido ciclo com clareza! Perceba que a gasolina é, aparentemente, consumida completamente a cada ciclo. Um bom combustível automotivo deve apresentar essa propriedade para um bom rendimento do motor. Isto é, a cada ciclo o combustível injetado deve ser queimado para que o pistão seja movido e quanto menos resíduos não gasosos ele produzir tanto melhor. A quantidade a ser injetada é calculada pelos projetistas do motor a depender de vários fatores, tais como potência do motor, quantidade de pistões a serem movimentados e, principalmente, o tipo de combustível que será utilizado.

Então, qualquer líquido inflamável poderia ser usado como combustível?

Como você viu, o combustível automotivo é queimado para que se produza o movimento dos pistões. Logo, não é de se estranhar que alguns cheguem à conclusão de que qualquer líquido inflamável poderia ser usado como combustível. De fato, há certa veracidade nessa afirmação, mas com muitas ressalvas!

No quadro seguinte do vídeo mencionado, o autor passa a utilizar álcool isopropílico (utilizado para limpeza, normalmente) como combustível para seu motor. Este álcool é composto de menos de 1% de seu volume total de água e o restante de “álcool puro”. Isto garante que ele seja bastante inflamável. Em 2 minutos e 46 segundos ele mostra o motor operando em câmera lenta utilizando este álcool isopropílico. E o que vemos é surpreendente!

Apesar de ser um líquido bastante inflamável, o álcool isopropílico não queima completamente a cada ciclo. Observa-se que o motor é, literalmente, inundado. Isto porque, muito provavelmente, a injeção de combustível desse motor não foi projetada para operar com álcool. Propriedades como a densidade e viscosidade da gasolina são diferentes das do álcool utilizado. Acaba-se injetando muito mais combustível que o necessário. Apesar disso, pasmem… o motor funciona! É evidente, entretanto, que se utiliza muito mais combustível para manter o motor funcionando. O rendimento pode ser bastante reduzido se comparado com a gasolina, na ordem de 20% ou 30%! Mas, no desespero, pode ser uma alternativa…Aqui vale uma ressalva importante: em um motor projetado para funcionar apenas com gasolina, NÃO UTILIZE ÁLCOOL! O motivo? A seguir.

Qual é a diferença entre o álcool de farmácia e o álcool combustível?

Uma coisa interessante que acontece a cada ciclo – e que você deve ter percebido – é que o combustível é pressionado pelo movimento dos pistões. As leis da termodinâmica nos permitem afirmar que ao aumentar a pressão de um líquido ou gás dentro de um recipiente onde o volume se mantém constante, a temperatura da substância aumentará. Isto significa que o combustível, ao sofrer compressão terá sua temperatura aumentada e poderá entrar em combustão.

Acontece que, como você viu no vídeo, a combustão precisa acontecer em um determinado ponto do ciclo (no qual acontece ignição) e não pode acontecer em um estágio anterior onde há compreensão, mas não ignição (estágio este onde os resíduos gasosos são rejeitados). Para garantir que a explosão do combustível aconteça em um determinado momento do ciclo é preciso, portanto, garantir que o combustível não exploda por conta da alta pressão que ele é submetido. Esta propriedade é conhecida como octanagem.

Dito de maneira simplificada, a octanagem trata da resistência à explosão por conta de alta pressão e temperatura. Uma alta octanagem significa uma alta resistência à pressão, o que é interessante para garantir que o combustível exploda apenas no momento correto (evitando combustão espontânea e consequentes problemas mecânicos). A octanagem em combustíveis automotivos é dosada pela utilização de aditivos. No caso da gasolina, a adição de etanol, inclusive, tem como um dos objetivos aumentar a octanagem do combustível. O álcool de farmácia (ou doméstico, como queira) não possui essa dosimetria o que pode favorecer combustão espontânea antes ou depois da “hora certa” e, não raro, danificar o funcionamento do pistão!

Na tese de doutorado de Tadeu Cavalcante Cordeiro de Melo, o autor realiza uma ampla discussão sobre o tema (e vai muito além da proposta desse texto). Cito um dos seus resultados que ilustra o que está sendo aqui discutido, vide figura 1.

Neste trabalho, o autor buscou avaliar a influência da adição de etanol na gasolina em motores do tipo FLEX. Um resultado que ele obteve e é mostrado na figura 1, ilustra que a adição de etanol aumenta a octanagem do combustível, tornando-o mais resiliente ao aumento da pressão (exatamente o que é visto no vídeo mencionado).

Observamos ainda que este aumento da octanagem depende da rotação dos pistões (linhas coloridas). Rotações mais altas, para o torque de 60N.m, favorecem combustão a pressões menores (linha verde no gráfico). Isto significa, neste contexto, que a diluição de etanol hidratado em gasolina para motores do tipo FLEX é particularmente importante para momentos onde o motor é “mais exigido”.

Ou seja, até dá para usar álcool doméstico como combustível automotivo, mas sob o risco de danificar seriamente o funcionamento do motor! Neste caso, evite altas rotações do motor.

E bebidas alcólicas? Funcionam também?

O mesmo Matt Mikka fez um teste utilizando Tequila (!) como combustível. O resultado você confere no vídeo abaixo:

Como se vê, com Tequila não funciona! A principal razão é o percentual de álcool que, tipicamente, é por volta de 45%. Indício disso é que ao utilizar uma bebida com a inacreditável porcentagem de 76% de volume de álcool por volume de bebida (!!) o motor funciona – com certa dificuldade, mas funciona.

O principal problema do uso de bebidas alcoólicas como combustível automotivo são os resíduos produzidos a cada ciclo. A percentagem alcoólica, assim como a água que compõe a bebida, são evaporada no processo. No entanto, todo o resto dos componentes não é consumido. Esses resíduos, além de afetarem a octanagem do líquido combustível e acarretarem os problemas mencionados por conta disso, podem entupir bicos injetores, mangueiras e toda a sorte de condutos por onde passa o combustível.

Isto significa: NÃO UTILIZE BEBIDAS ALCOÓLICAS COMO COMBUSTÍVEL AUTOMOTIVO!

Enfim, pode ou não pode?

O motor que o Matt utiliza em seus vídeos é um modelo simplificado do motor de um carro de verdade. Por isso os resultados não podem ser generalizados.

Motores de carros flex permitem a utilização, ainda que precária, de combustíveis com alto teor de álcool. No entanto, motores desenhados para funcionarem apenas com gasolina NÃO admitem esse tipo de combustíveis.

Bebidas alcoólicas NEM PENSAR! A não ser que você queira visitar seu mecânico. Não mencionei até aqui, mas apesar de inflamável o álcool em gel não deve ser usado EM NENHUMA HIPÓTESE como combustível automotivo. Isso porque sua alta viscosidade impede que ele seja transportado até a câmara onde acontece a queima do combustível no motor. Neste caso, há sérios riscos de incêndio no tanque de combustível e condutos. Por isso, por favor, não cometa essa loucura!

 

REFERÊNCIAS

Melo TC. Análise experimental e simulação computacional de um motor flex operando com diferentes misturas de etanol hidratado na gasolina. Tese de Doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil. 2012.

Zemansky MW, Dittman RH. Calor y termodinámica. Aguilar, 1979.