Emissions of an agricultural engine using blends of diesel and hydrous ethanol / Emissões de motor agrícola utilizando misturas de óleo Diesel e etanol hidratado

The growing global demand of energy, the decrease of petroleum reserves and the current of environmental contamination problems, make it imperative to study renewable energy sources for use in internal combustion engines, in order to decrease the dependence on fossil fuels and reduce emissions of pollutant gases. This study aimed to evaluate the emissions of a diesel-cycle engine of an agricultural tractor that uses diesel S500 (B5) mixed with 3, 6, 9, 12 and 15% of hydrous ethanol. It determined emissions of CO2 (ppm), NOx (ppm), and opacity (k value) of gases. A standard procedure was applied considering eight operating modes (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, and M8) by breaking with an electric dynamometer in a laboratory. The experimental design was completely randomized, with 60 replicates and a 6 x 8 factorial design. Greater opacity and gas emissions were observed when the engine operated with 3% ethanol, while lower emissions occurred with 12 and 15%. With these fuels, the reduction of opacity, CO2, and NOx, in relation to diesel oil, was 24.49 and 26.53%, 4.96 and 5.15%, and 6.59 and 9.70%, respectively. In conclusion, the addition of 12 and 15% ethanol in diesel oil significantly reduces engine emissions.(AU)

A crescente demanda mundial por energia, a diminuição das reservas de petróleo e os atuais problemas de poluição ambiental, instigam o estudo de fontes renováveis de energia para utilização nos motores de combustão interna, visando à diminuição da dependência do combustível fóssil e redução das emissões de gases poluentes. Este trabalho teve por objetivo avaliar as emissões de um motor ciclo Diesel de um trator agrícola utilizando óleo Diesel S500 (B5) e, em mistura com 3, 6, 9, 12 e 15% de etanol hidratado. As variáveis avaliadas foram as emissões de CO2 (ppm), NOx (ppm) e a opacidade (valor k) dos gases. Para a avaliação utilizou-se procedimento normalizado, com aplicação de oito modos de operação (M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7 e M8), por meio da frenagem com um dinamômetro elétrico, em laboratório. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 60 repetições e no esquema fatorial 6x8. Os maiores valores de opacidade e emissões de CO2 e NOx foram alcançados com 3% de etanol, enquanto que os menores valores foram obtidos quando o motor utilizou 12 e 15%. Com estes combustíveis, a redução da opacidade, CO2 e NOx, em relação ao óleo diesel, foi de 24,49 e 26,53%; 4,96 e 5,15% e 6,59 e 9,70%, respectivamente. Conclui-se que, a adição de 12 e 15% de etanol no óleo diesel reduz significativamente as emissões do motor.(AU)

Diffusive emission of methane and carbon dioxide from two hydropower reservoirs in Brazil / Emissões difusivas de metano e de dióxido de carbono oriundas de dois reservatórios hidrelétricos

The role of greenhouse gas emissions from freshwater reservoirs and their contribution to increase greenhouse gas concentrations in the atmosphere is currently under discussion in many parts of the world. We studied CO2 and CH4 diffusive fluxes from two large neotropical hydropower reservoirs with different climate conditions. We used floating closed-chambers to estimate diffusive fluxes of these gaseous species. Sampling campaigns showed that the reservoirs studied were sources of greenhouse gases to the atmosphere. In the Serra da Mesa Reservoir, the CH4 emissions ranged from 0.530 to 396.96 mg.m–2.d–1 and CO2 emissions ranged from –1,738.33 to 11,166.61 mg.m–2.d–1 and in Três Marias Reservoir the CH4 fluxes ranged 0.720 to 2,578.03 mg.m–2.d–1 and CO2 emission ranged from -3,037.80 to 11,516.64 to mg.m–2.d–1. There were no statistically significant differences of CH4 fluxes between the reservoirs, but CO2 fluxes from the two reservoirs studied were significantly different. The CO2 emissions measured over the periods studied in Serra da Mesa showed some seasonality with distinctions between the wet and dry transition season. In Três Marias Reservoir the CO2 fluxes showed no seasonal variability. In both reservoirs, CH4 emissions showed a tendency to increase during the study periods but this was not statistically significant. These results contributed to increase knowledge about the magnitude of CO2 and CH4 emission in hydroelectric reservoirs, however due to natural variability of the data future sampling campaigns will be needed to better elucidate the seasonal influences on the fluxes of greenhouse gases.(AU)

Atualmente, em diversas partes do mundo, tem-se discutido muito sobre a contribuição das emissões de gases de efeito estufa oriundas de reservatórios hidrelétricos. Neste trabalho foram medidos fluxos difusivos de CO2 e CH4 em dois grandes reservatórios hidrelétricos neotropicais com diferentes condições climáticas (UHE Serra da Mesa e UHE Três Marias). Utilizamos câmaras flutuantes para estimar os fluxos difusivos de CO2 e CH4. As campanhas de amostragem mostraram que os dois reservatórios estudados apresentaram-se como fontes emissoras de gases por mecanismo de difusão. No reservatório de Serra da Mesa as emissões de CH4 variaram entre 0,530 e 396,96 mg.m–2.d–1 e as emissões de CO2 variaram entre –1.738,33 a 11.166,61 mg.m–2.d–1. No reservatório de Três Marias os fluxos de CH4 variaram entre 0,720 e 2.578,03 mg.m–2.d–1. Já os fluxos de CO2 variaram de -3.037,80 à 11.516,64 mg.m–2.d–1. Não houve diferença estatisticamente significativa dos fluxos de CH4 entre os reservatórios estudados, entretanto os fluxos de CO2 foram significativamente diferentes. As emissões de CO2 medidas ao longo dos períodos estudados em Serra da Mesa mostrou certa sazonalidade, com distinções entre o período de transição seco e úmido. No reservatório de Três Marias os fluxos de CO2 não apresentaram variabilidade sazonal. Em ambos os reservatórios, as emissões de CH4 apresentaram aumento do fluxo ao longo dos períodos de estudo, mas isso não foi estatisticamente significativo. Estes resultados contribuíram para aumentar o conhecimento sobre a variabilidade das emissões difusivas de CO2 e CH4 em reservatórios de usinas hidrelétricas. Entretanto, novas campanhas de amostragem serão necessárias para melhor estudar as influências sazonais sobre os fluxos dos gases de efeito estufa.(AU)

Estrutura de variabilidade espacial e temporal da emissão de CO2 e atributos do solo caracterizada por dimensão fractal em área de cana-de-açúcar

A emissão de CO2 do solo (FCO2) é influenciada por processos físicos, químicos e biológicos que afetam a produção de CO2 no interior do solo e o seu transporte para a atmosfera, variando no tempo e no espaço em função das condições ambientais e do manejo agrícola da área. O objetivo deste estudo foi investigar a correlação existente entre os padrões de estrutura de variabilidade espacial e temporal de FCO2 e atributos do solo, em área de cana-de-açúcar sob sistema de manejo cana crua, por meio de dimensão fractal (DF), derivada a partir de variogramas isotrópicos e anisotrópicos em diferentes escalas espaciais. A área experimental constituiu-se de uma malha regular de 60 × 60 m contendo 141 pontos espaçados em distâncias mínimas que variaram de 0,5 a 10 m. A emissão de CO2, temperatura e umidade do solo foram avaliadas durante 7 dias, sendo determinados os atributos físico e químicos do solo em amostragem na profundidade de 0,0 a 0,1 m. A média de FCO2 variou de 1,26 a 1,77 ?mol m-2 s-1 ao longo dos dias, com dependência temporal na média e longa escalas, em alcances superiores a 20 m. Apesar do comportamento isotrópico observado para FCO2, seus valores de DF, calculados para diferentes direções, evidenciaram maior variabilidade temporal na direção paralela à linha de plantio, indicando influência das práticas de manejo adotadas na área. A variabilidade espacial de FCO2 foi mais bem evidenciada na média (20 a 30 m) e longa (40 a 60 m) escalas, com sua estrutura de variabilidade, caracterizada pelo fractograma, correlacionando-se significativamente com a maioria dos atributos do solo e apresentando comportamento similar à observada para a temperatura do solo e volume total de poros. Além disso, os fractogramas permitiram observar o comportamento da dependência espacial e temporal de FCO2 e...

Soil CO2 emission (FCO2) is influenced by physical, chemical and biological factors that affect the production of CO2 in the soil and its transport to the atmosphere, varying in time and space as a function of environmental conditions and agricultural management. The aim of this study was to investigate the correlation between spatial and temporal variability patterns of FCO2 and soil properties in sugarcane area under green management by using fractal dimension (DF), derived from isotropic and anisotropic variogram at different spatial scales. The experimental area consisted of a regular grid of 60 × 60 m containing 141 points spaced at minimum distances ranging from 0.5 to 10 m. Soil CO2 emission, soil temperature and soil moisture were evaluated over a period of 7 days, and soil physical and chemical properties were determined by sampling at a depth of 0.0 to 0.1 m. The average of FCO2 ranged from 1.26 to 1.77 mol m-2 s-1 throughout the days, with temporal dependence in the medium and large scales, at ranges of more than 20 m. Despite the isotropic behavior observed for FCO2, their DF values, calculated for different directions, showed greater temporal variability in the direction parallel to the row, indicating the influence of area management. Spatial variability of FCO2 was better evidenced in the medium (20 to 30 m) and long (40 to 60 m) scales, with its variability structure, characterized by fractogram, significantly correlated with most soil properties and similar behaving to that observed for the soil temperature and total pore volume. In addition, fractograms allowed to observe the behavior of the spatial and temporal dependence...

Emissions of an agricultural engine using blends of diesel and hydrous ethanol / Emissões de motor agrícola utilizando misturas de óleo Diesel e etanol hidratado

The growing global demand of energy, the decrease of petroleum reserves and the current of environmental contamination problems, make it imperative to study renewable energy sources for use in internal combustion engines, in order to decrease the dependence on fossil fuels and reduce emissions of pollutant gases. This study aimed to evaluate the emissions of a diesel-cycle engine of an agricultural tractor that uses diesel S500 (B5) mixed with 3, 6, 9, 12 and 15% of hydrous ethanol. It determined emissions of CO2 (ppm), NOx (ppm), and opacity (k value) of gases. A standard procedure was applied considering eight operating modes (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, and M8) by breaking with an electric dynamometer in a laboratory. The experimental design was completely randomized, with 60 replicates and a 6 x 8 factorial design. Greater opacity and gas emissions were observed when the engine operated with 3% ethanol, while lower emissions occurred with 12 and 15%. With these fuels, the reduction of opacity, CO2, and NOx, in relation to diesel oil, was 24.49 and 26.53%, 4.96 and 5.15%, and 6.59 and 9.70%, respectively. In conclusion, the addition of 12 and 15% ethanol in diesel oil significantly reduces engine emissions.

A crescente demanda mundial por energia, a diminuição das reservas de petróleo e os atuais problemas de poluição ambiental, instigam o estudo de fontes renováveis de energia para utilização nos motores de combustão interna, visando à diminuição da dependência do combustível fóssil e redução das emissões de gases poluentes. Este trabalho teve por objetivo avaliar as emissões de um motor ciclo Diesel de um trator agrícola utilizando óleo Diesel S500 (B5) e, em mistura com 3, 6, 9, 12 e 15% de etanol hidratado. As variáveis avaliadas foram as emissões de CO2 (ppm), NOx (ppm) e a opacidade (valor k) dos gases. Para a avaliação utilizou-se procedimento normalizado, com aplicação de oito modos de operação (M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7 e M8), por meio da frenagem com um dinamômetro elétrico, em laboratório. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 60 repetições e no esquema fatorial 6x8. Os maiores valores de opacidade e emissões de CO2 e NOx foram alcançados com 3% de etanol, enquanto que os menores valores foram obtidos quando o motor utilizou 12 e 15%. Com estes combustíveis, a redução da opacidade, CO2 e NOx, em relação ao óleo diesel, foi de 24,49 e 26,53%; 4,96 e 5,15% e 6,59 e 9,70%, respectivamente. Conclui-se que, a adição de 12 e 15% de etanol no óleo diesel reduz significativamente as emissões do motor.