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Evolução energética: Motor a Ar Comprimido
Publicado Maio 16, 2007 by Pedro Dias
O mercado energético, em especial o petrolífero, tem particularidades desconhecidas pelo comum dos mortais (grupo onde me incluo) – “lobby” energético.
Têm-se verificado ao longo do tempo algumas iniciativas dedicadas às energias alternativas, no entanto no que se refere à “alimentação” do principal meio de transporte das pessoas – o automóvel – parece difícil o abandono dos combustíveis à base de petróleo.
O motivo deste artigo, para além de participar pela primeira vez num blog, querendo deixar aqui o meu apreço pela qualidade do blog do Pedro Pais, pessoa amiga e pela qual tenho muita estima, destina-se a partilhar o meu reduzido conhecimento sobre o motor alimentado a Ar Comprimido, do qual tomei conhecimento recentemente, bem como “desafiar” um debate sobre esta tecnologia ou outras alternativas aos motores tradicionais.
O motor de Ar Comprimido (Mdi), foi desenvolvido por Guy Negre, e segundo dizem os impulsionadores do mesmo, tem potencial para ser convertido num dos maiores avanços tecnológicos deste século – redução de custo e poluição zero (ou quase).
Principais características de um carro movido por um motor Mdi:
- Aproximadamente €1,4 por cada 200/300km;
- Como não tem combustão não tem contaminação;
- A autonomia no primeiro protótipo finalizado é duas vezes superior a autonomia do carro eléctrico mais sofisticado (entre 200 e 300km, ou 10 horas de funcionamento), no qual é favorável no mercado onde 80% dos motoristas conduzem menos de 60km ao dia;
- Velocidade máxima 130km/h;
- Devido à ausência de combustão e resíduos, a troca de óleo (1 litro de óleo vegetal) ocorre a cada 50.000km;
- A temperatura do ar purificado que sai do escape está entre 0ºC e – 30ºC. Permitindo assim a utilização para o próprio ar condicionado do carro.
Para o leitor interessado na matéria, aqui fica o site através do qual tomei conhecimento do tema – http://www.motormdi.com
Para uns esta poderá ser uma oportunidade de investimento, para outros, como eu, o alimentar da esperança por um mundo “mais saudável”…
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Puxa, quero muito um carro desses da MDI. Garanto que gasto daí os 100 paus que me pediram para ter um sistema elétrico solar aqui em casa. Vou rodar usando a energia solar, via motor a ar comprimido.
Outra coisa: o site do Dariva saiu do ar. Ele nunca me respondeu a pergunta de como testou a eficiência do motor.
Eu venho estudando energias alternativas a muito tempo; bem antes de me formar em dezembro de 1980., aqui na Unesp de Marília sp. Inclusive já desenvolvi alguns projetos em aquecedor artesanal que usa materiais reciclados. Mas sempre vi que o maior gargalo na questão da energia, seja alternativa ou não é seu armazenamento para disponibilizar onde e quando for necessário. No caso dos automóveis já vi informações que confirmam que pode ser ainda mais economico do este do Guy Nere, da MIDI. Analisei bastante este assunto e vi que o carro da MDI consome 5 HP em kw de energia elétrica por 4 horas e reproduz por outras 4 horas 27,5 hp. Conclusão: Além do desgaste normal que costuma desperdiçar bem mais da metade da potência do combustível ele ainda gerava 27,5 em média contra 5hp por hora e então concluí que a energia deveria ser complementada de outras possíveis fontes. Descobri que esta energia vem do calor solar armazenado na atmosfera terrestre durante dia e noite, porque o sol nunca para de aquecer, ora de um lado da terra, ora do outro, mas nunca para, mesmo quando está nublado ou chovendo está aquecendo.
Então avancei mais nas pesquisas e descobri um site que conta tudo sobre isso, mas está em inglês. http://www.aircaraccess.com. Onde tem pequenas contribuições de informação como a inclusão de outros sites como o do Aramando Rigushi do Uruguai, que também tratam do assunto. O ar é apenas um carregador de energia e não um combustível, assim como o hidrogênio e no caso o combustível é o calor do sol que ele é capaz de transportar para dentro de um determinado modelo de compressor que acaba gerando mais calor que consome para se reabastecer. O segredo todo é baseado na bomba de calor que utilizamos em piscinas, geladeiras, etc. Só que com um modelo moderno do compressor de Bob Neal se torna muito mais eficiente porque injeta calor dentro do tanque ao invés de desperdiçar como acontece nos compressores tradicionais.
Olá, Antonio Correa Carlos Filho. Vale te dizer que todo movimento gerado por expansão de gases precisa de gases alimentados em duas temperaturas diferentes. O movimento sempre se dá pela diferença entre as temperaturas, ou seja, do mais quente para o mais frio.
Para usar o calor da atmosfera, precisa de outra fonte de energia para criar diferenciação. Assim funciona um motor a combustão, ele via produção de calor da queima gera diferença de pressão para o ar atmosférico, gerando movimento.
Uma geladeira, por exemplo, é um compressor que comprime ar, expulsando o calor dele, e depois o expande pela grelha, gelando. Mas lógico que para esse processo gasta energia elétrica permanentemente. Apenas comprimir o ar não extrai a energia dele, apenas expulsa.
Então veja bem vc diz que tem que ter outra fonte de energia assim como tem no caso do carro do Guy Nere MDI. Daí, então eu pergunto essa fonte não pode ser solar? Pelo que eu sei tem uma ilha chamada Konna no Havai que tem seu gerador de energia elétrica baseado no ar comprimido e um coletor solar de 100 pés quadrados. Embora eu ache que esses 100 pés devem estar errados porque deve ser maior, eu acredito que se utilizarmos o própria energia solar combinada com esta espécie de bomba de calor que é o tanque de Bob Neal que é um compressor que libera o ar mais quante na subseção anterior e não diretamente na atmosfera, que reaproveita o calor absorvido na compressão para a recompressão. Neste esquema o ar entra na temperatura ambiente e sai a menos de 50 graus. Se a temperatura ambiente por exemplo estiver a 30 graus e é liberado a -50 graus isso dá uma diferença de temperatura de 80 graus. Acredito que esse valor já é uma fonte bem considerável e se tiver mesmo necessidade de fontes adicionais porque uma fotovoltaica ou térmica de concentração não poderia acionar gratuitamente esse esquema para gerar permanentemente energia solar limpa e gratuita para todo tipo de consumo? E tem mais: já encontrei muitas pessoas que duvidam da possibilidade da simples armazenagem de energia em forma de ar comprimido. Mas para a alegria dos que acreditaram nesta possibilidade já tem muita informação confirmando a viabilidade destes equemas de armazenamento é só persquisar sobre o tema em lingua inglesa que se encontra muitas informações
Veja tammbém estas informações:
http://www.free-energy.ws/heatpumps.html
http://www.mecaonline.com.br/plantao/noticia1.php?noti=556
http://www.patentesonline.com.br/eletroar-grupo-gerador-movido-a-ar-153273.html
http://www.noticiasautomotivas.com.br/mecanico-brasileiro-inventa-motor-ar-comprimido/
Bem, eu falei no meu comentário antigo que queria um carro da mdi usando um compressor solar em casa para recarregá-lo. Nada disso é novidade.
Não acho que descobrir que ar comprimido é energia armazenada seja algum novidade. Sim, deve ter gente que duvida disso, assim como gente que duvida da eletricidade!
A Física já sabe sobre acúmulo de energia a séculos, desde Newton, e dá pra dizer que até mesmo antes dele.
Ar comprimido é energia armazenada assim como uma mola comprimida é energia armazenada, ou uma pedra colocada em cima de uma montanha…
Bom, depois de toda discução que eu li, chegui ao seguinte: Muitos aqui mesmo afirmam que para comprimir ar gasta se mais em energia que se pretende com isso. Em princípio isto é verdadeiro que não dá certo pelas leis comuns da física; ou seja apenas se considerando comprimir ar para depois usar esta potencia acumulada. A acumulação de energia apenas com a compressão do ar é totalmente inviável, pois a perda de calor neste processo faz com que a eficiência se torne tão pequena que seja inviável sim; nisto eu tenho que concordar com os céticos. Porém tem uma coisa em jogo que todos esquecem: Exatamente este calor dissipado no processo da compressão tem que ser necessáriamente menor que o consumido? Eles acreditam que não e tem uma experiência que mostra que apesar das perdas esse calor seria maior que a energia consumida na compressão e é fácil acreditar que eles tem sua dose de razão; vejamos porque? Quando se comprime o ar a uma certa pressão ele se torna um líquido supergerlado em um volume menor tipo 3.000 x 1. Digamos que a energia consumida nesta compressão foi superior a energia liberda em termos de calor, mas tem quem afirma que não é isso que acontece, se esse calor for bem reaproveitado no sistema. Até aí, tudo bem, normal pelos principios da fisica, arraste dos pistões etc. Mas agora é que vem a melhor parte: Esse ar supergelado ao trocar calor novamente com o ambiente ele expande e é com esse calor absorvido novamente do ambiente por um trocar que ele produz o trabalho de expansão que supera o consumo do conjunto nas duas fases do processo. No século passado foi lançado um desafio para se ter certeza que isso era possível e foi provado que é, numa mineradora que tinha que transportar carvão e minérios do susbsolo e o único meio possível era o ar comprimido, só que era praticamente inviável economicamente pela compressão normal do ar. Depois que testaram essa retroca de calor se tornou viável e imagina isso com os meios rústicos de mais de um século atrás. Quando citei o tanque de Bob Neal é que ele faz exatamente isso. Extrair calor solar do ar do ambiente em duas fases gerando trabalho. Daí eu pergunto: Tem algo errado nisso, partindo do princípio da física? Extrair calor do sol por um processo mais sofisticado que o uso direto com concentradores ou aquecedores solares concentradores planos? Como eu não sou físico não sei precisar como isso se dá e se é verdadeiro, mas na minha concepção leiga isso é possivel sim. Sei que quando se trata de bomba de calor eles afirmam que o calor gerado no processo é maior que a energia consumida, tanto é que na Espanha eles utilizam em larga escala bombas de calor como forma de ampliar a energia elétrica disponível em muitas aplicações. Existe uma forma de medir a efeciência destas máquinas chamada “COP” = Coeficiente ótimo de rendimento e sempre que ela seja maior que 6, ou seja 6 vezes o consumido se torna viável e dizem que já tem bombas com possibilidades de COPs acima de 12.
sim, tem muita coisa errada aí, pelos princípios da Física.
Veja bem, não vamos discutir aqui moto perpetuo mais uma vez: a quantidade de energia consumida por um processo é sempre maior que a gerada pelo processo. Não existe almoço grátis. Se gasta energia, boa parte se dissipa por perdas inevitáveis e irreversíveis.
Por exemplo, armazenar calor é muito difícil. Quando você comprime o ar, o calor do ar se dissipa. Não é que ele fica gelado, o calor dele se dissipa por que anetureza estabiliza tudo, ou seja, não permite que ele fique mais quente que o ar natural, então ele iguala a temperatura, liberando o calor em exesso (vale lembrar, calor é vibração, quando você comprime algo, diminui o espaço para vibração, e essa vibração é transferida para algo.
Quanto mais você usa sistemas para gelar o ar, menor a carga do compressor, por que gelar é o mesmo que comprimir, é o mesmo processo físico. Uma geladeira usa um compressor, ou seja, geladeira = compressor, comprimir é o ato de gelar o ar. Mas comprimido ele fica na mesma temperatura do ambiente, ele só “gela” quando expande, na verdade ao expandir ele absorve a temperatura que tinha liberado antes. Assim funciona uma geladeira, o compressor comprime o gás, que libera calor, depois ele libera o gás na tubulação da geladeira, que absorve o calor dos alimentos.
Esse calor liberado, se for isolado não é liberado, certo? Sabe aquelas pessoas que colocam roupa molhada na traseira da geladeira pra secar mais rápido? Daí você pensa “legal, estão economizando em secadora” ERRADO! A Geladeira vai consumir mais energia, já que terá dificuldades em dissipar o calor e o compressor vai ter que funcionar mais tempo pra refrigerar o ambiente. Para liberar o calor do gás, precisa que o ar em volta esteja frio para absorver esse calor. Por isso que digo, pra ter troca de energia, precisa ter dois gases em diferentes temperaturas, se tudo estiver quente não há troca, não há trabalho sendo produzido.
Ou seja, para haver trabalho físico no sistema, é preciso que haja perda de calor. Esse calor não pode ser usado por outro processo, por que outro processo iria consumir ainda mais energia para aproveitá-lo.
O Antonio Dariva, que promete o motor a ar comprimido que se auto recarrega, acha que o motor dele faz isso mesmo, o ar expande ficando tão gelado que refrigera a compressão do ar assim sempre recarregando o motor.
Mas é uma ilusão, como essa prova que você citou. Ar comprimido normalmente acumula muito ar em cilindros, complicando cálculos de energia aproveitada. Um compressor é lento, ou seja, no processo libera pouco calor, por muito tempo; já a expansão do ar comprimido por ser muito rápida, absorvendo uma enorme quantidade de calor muito rapidamente, dando essa ilusão que o calor liberado é menor que o calor absorvido, mas basta deixar o sistema ligado mais tempo para verificar que o cilindro de ar vai esvaziando. Aí que o Dariva saiu dizendo que o motor dele tinha problemas de eficiência, mas que bastava injetar dinheiro no projeto que ele criaria um motor que nunca iria descarregar o cilindro, que iria manter cheio e carregar ele quando estivesse muito vazio.
Pensa bem, é uma questão de lógica simples: a parte nunca é maior que o todo! Por mais que você aproveite TODA A PARTE, ela nunca vai ser maior do que o TODO do qual derivou!!!
Em termos energéticos, temos apenas dois caminhos: 1) buscas por novas fontes e 2) redução de perdas de sistemas. Simples assim, sem milagres.
Bom Pedro Jungbluth agora já começamos a falar a mesma lingua: Veja bem vamos considerar uma geladeira que gele até -12 ºC.; um freezer. Como ele executa o trabalho de remover calor de um ambiente até -12, quer dizer que tem que utilizar um trabalho forçado para conseguir retirar calor de um ambiente de -12 e transferí-lo para um ambiente de temperaturas como na minha região em torno de 25 a 30 graus. Está bem claro que para mover calor de -12 para 25 tem que ter um esfoço grande = consumir energia. Certo? E se fosse o contrário, ao invés dele trocar -12 para 25 ele armazenasse o calor ao invés de transferí-lo para o ambiente aberto como ocorre na geladeira, transferisse para um ambiente fechado. Uma geladeira ao contrário será que não geraria energia ao invés de consumir? Não seria inverter o processo? Quanto poderia acumular, uma vez que só faria elevar a temperatura acima da ambiente; mesmo que precisasse de enrgia para este processo será que o resultado não seria positivo? ao contrário do da geladeira que retira do frio para soltar em um mais quente? A questão da termodinâmica trata de diferenças de temperatura em ambientes fechados de tamanho igual, mas no caso da geladeira e da geladeira ao contrário um dos lados é fechado e o outro aberto, o que o torna ilimitado porque nunca conseguiria congelar toda atmosfera, mesmo porque ela continua sendo aquecida pelo sol continuamente. E é esse aquecimento continuo do sol que é a fonte de energia do motor a ar comprimido, embora ele ainda seja parcial, acredito que com o aperfeiçoamento das máquinas isso possa se tornar uma realidade de não ser necessário uma fonte externa a não ser para aquecer o conjunto ou seja dar a partida.
Digo isso porque pelas explicações técnicas do motor MDI ele demosntra que consome energia externa mas não é toda energia que ele acaba tendo que utilizar. Digo isso porque diz o seguinte: 4 horas conectados a uma tomada de 5 hp de entrada de energia, depois isso possibilita uma autonomia de 4 horas a uma média de 27,5 hps? Quando havendo arrasto ainda seria superior que a energia injetada? Só pode ser isso.!!, não tem outra explicação ou é mentira aquelas informações técnicas disponíveis no site deles e tem mais não é só no deles que tem esta explicação não, tem na Universidade de Washington, e em muitos outros também como eu já disse que o mais completo sobre o tema é o http://www.aircaraccess.com/ e tem mais explicações em um livro que pode ser baixado daqui ó: http://aircaraccess.com/download.htm, ítem 02-09; entre os demais e também a história dos veículos movidos a ar comprimido que é bem completa neste site.
Veja bem, para transferir o calor para um abiente fechado, como você supôs, isolaria esse calor, justamente impedindo a troca.
Experimente colocar a grelha de uma geladeira num abiente isolado em temperatura maior, vai ver que a geladeira para de gelar.
Os sites que você cita, posso te garantir, não tem informações válidas, isso é um problema da internet, qualquer um coloca informações na web sem nenhuma garantia que aquilo seja verdade.
Um bom link para você, meu amigo:
http://www.ceticismoaberto.com/fortianismo/2142/busca-sem-fim-a-histria-as-propostas-e-as-decepes-das-mquinas-de-movimento-perptuo
e tabém procure sobre regras da termodinâmica.
Caro Pedro Jungbluth eu também sempre desconfio que estes conceitos consagrados são os mais válidos e não tenho dúvidas disso. Porém, quando afirmo que é possivel explorar o calor solar depositado continuamente na atmosfera eu não estou sózinho nisso não. A primeira vez que fiquei sabendo sobre o funcionamenteo de uma bomba de calor, foi minha ex-chefe quem comprou uma e instalou numa piscina para manter a temperatura da água em torno de 40 ºC em qualquer temperatura ambiente dia e noite. Obviamente ela tem um termostato que vai fazer com que ela funcione mais ou menos tempo para manter a temperatura final sempre a 40 graus independente da temperatura ambiente que geralmente é em torno de 26 graus em são paulo, alto da lapa. Segundo ela, no início ela instalou um sistema a gás, mas o custo era tão alto que aconselharam a trocar por uma bomba de calor. Ela disse na época que gastava R$1.000,00 de gás em média por mes e com a bomba o consumo de enrgia juntada com o consumo residencial e demais só acrescentou R$70,00 e que poderia ser menor se fosse num relógio separado. Como na época ela pagou R$5.000,00 no sistema com a bomba de calor então ela esperava que o investimento retornasse em aproximadamente 6 meses. Fora isso já vi muita informação garantindo que é mais viável utilizar bombas de calor para aquecer água para banho que utilizar aquecedores solares tradicionais, pois eles falham durante o frio quando o tempo está nublado, enquanto a bomba não. Mesmo consumindo energia ela se torna mais econômica que as placas coletoras pelo fato de ser um investimento menor por não ter que ter reservatório grande e poder gerar o calor ao lado do local de consumo, evitando perdas com a dissipação natural da tubulação e nunca tendo que ativar resistências internas no booiler e nem ligar chuveiro na rede.
Agora já se fabrica no Brasil, Rio Grande do sul um sistema que é combinado com placas coletoras e aumenta a economia de energia elétrica com o uso da bomba de calor, porque no verão ela quase nem precisa ser acionada. Certo dia desses vi uma reportagem que diziam que tem uma instituição que tem 400 crianças que tomam banho todos os dias e o melhor sistema foi a implantação da bomba de calor nos chuveiros e que isso foi mais viável que instalar coletores solares. Particularmente sou fã do aquecedor e distribuo gratuitamente uma apostila em pdf em que ensino como construir um aquecedor solar artesanal ecológico e sou muito fã porque não tem mecanismo nenhum para pifar.
http://verdefato.blogspot.com/2009/08/energia-solar-aquecedor-artesanal-pet.html
Então vc concorda comigo que aquelas informações da MDI estão erradas.
Na minha casa anterior eu tinha um aquecedor solar como esse que você citou. Ele usa a energia do sol para aquecer a água, nada tem a ver com usar temperatura do ar a nossa volta, que está em completa entropia.
Eu mesmo construi o aquecedor solar, usando caixas de leite abertas, dentro de garrafas pet, encaixadas uma nas outras. Só gastei com encanamento, e uma segunda caixa dágua. Fiz até um receptor com bóia na saída da caixa, para sempre pegar a água mais quente, chegava a queimar a mão se não usasse um misturador de água fria.
Aquecedor solar é diferente de bomba solar. Mas claro que é possível extrair até eletricidade do sol, coisa beem comprovada e usada por muitos. Para colocar um sistema de energia elétrica solar em casa, já fiz orçamento, ficaria em torno de 50 mil dolares. Muitos aqui em Curitiba, onde moro, tem carros de 100 mil dolares, é comum ver nas ruas, mas poucos se importam em ajudar a natureza, trocando por carros super confortáeis da metade do preço. A eletricidade brasileira é barata, via usinas hidrelétricas, mas vivemos tendo crises no setor por falta de investimento governamental. Assim, é sempre bom se preocupar em ter alternativas para não depender de ninguém.
Por fim, não achei aqui os valores que a MDI divulga sobre seus carros. Em alguns lugares, que obviamente não são sítios oficiais da MDI, vemos detalhes sobre sistemas de recarregamento, mas isso não consta no site da MDI oficial.
O que sei é que eles usam super cilindros de 400 ATM de pressão, que fazem parte da estrutura do carro, deixando ele mais leve. Ou seja, é a combinação de motores pequenos, leves, com veículos super leves. Não vi detalçhes sobre carregamento, mas ar de 400 atm não pode ser feito com compressores caseiros, são precisos centrais com grandes compressores, nada de 5 hp como você citou.
Vale ressaltar que a perda energética do ar comprimido é sempre muito grande, justamente pela perda de calor na compressão.