São cada vez mais frequentes pesquisas que objetivam apresentar novas soluções técnicas para melhorar a eficiência de motores e reduzir as emissões de poluentes no meio ambiente, muito ocasionado pelo setor de transporte.
Com este mesmo propósito, o Laboratório de Combustão, Propulsão e Energia (LCPE) do ITA, inaugurado em 2008, trabalhar em pesquisa e desenvolvimento tecnológico de combustão aplicada a sistemas térmicos, em especial temas ligados à novas tecnologias.
Segundo o professor responsável pelo laboratório, Pedro Teixeira Lacava, “por meio dessas novas tecnologias, queremos buscar uma melhora na eficiência térmica e controle de emissão de poluentes para sistemas propulsivos, ou outros sistemas de aplicação industrial que faça uso de tecnologia dual”, explica Pedro Lacava.
Mesmo antes de sua criação, o instituto já realizava estudos e pesquisas na área e o apoio à criação do LCPE veio da Divisão de Engenharia Aeronáutica do ITA, que valorizou, naquela época, o grupo de pesquisadores que já executava projetos importantes em combustão aplicada a turbinas a gás e motores foguete a propelente líquido.
O laboratório tem um dinamismo de contínua montagem, pois cada projeto tem a sua particularidade e exige algum nível de investimento em infraestrutura. Desde sua criação (2008) a finalização de alguns projetos em andamento (2018), o laboratório terá movimentado cerca de R$ 15.500.000,00 oriundos de projetos com empresas (cerca de 50%) e agências de fomento (outros 50%), totalizando 26 projetos nestes dez anos.
Atualmente, são três professores do Departamento de Propulsão e uma pesquisadora do quadro de funcionários do ITA trabalhando no LCPE. Mas o laboratório conta ainda com mais dois pesquisadores visitantes sênior e um pós-doutorando do programa CAPES/ITA, além de quatro alunos de doutorado, sete de mestrado e mais quatro alunos de graduação, dois do ITA e dois da UFABC.
“A filosofia é que se possa atuar em toda cadeia do avanço de conhecimento, ou seja, que haja infraestrutura para experimentos fundamentais para se testar ideias, ambiente que simulem experimentalmente dispositivos práticos, mas em situação melhor controlada e instrumentada e, por fim, testes em dispositivos reais, como turbinas a gás e motores a pistão”, finaliza o professor.
Hoje o laboratório está preparado para trabalhar em pesquisa e desenvolvimento tecnológico em combustão para turbinas a gás, motores a pistão, motores foguete a propelentes líquido e híbrido, levantamento de propriedades de combustão em biocombustíveis e técnicas de controle de emissões de poluentes, com foco na melhoria da eficiência dos motores ou projetos que envolvam combustão.
Confira alguns projetos desenvolvidos também no LCPE:
Centro de Pesquisa em Engenharia | Grupo PSA (Peugeot)
Em 2014, o Grupo PSA lançou, por meio de um acordo de apoio à pesquisa científica e tecnológica assinado com a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), o Centro de Pesquisa em Engenharia “Professor Urbano Ernesto Stumpf”. O período de cooperação entre as duas instituições é de dez anos.
O objetivo é que, entre os temas investigados neste Centro, estejam novas configurações de motores a biocombustíveis; redução de consumo, emissão de gases e seus impactos; e a viabilidade econômica e ambiental dos biocombustíveis.
Juntamente com o lançamento, foi assinado também um Termo de Convênio entre o Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), a Universidade de São Paulo (USP), a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e o Instituto Mauá de Tecnologia (IMT). Todas essas instituições estão vinculadas aos pesquisadores que também atuam nas pesquisas do Centro.
No LCPE do ITA, o projeto desenvolve ensaios em motor com cilindro transparente para estudo do comportamento da combustão no interior de um motor. Em outros laboratórios, o projeto realiza ensaios para validar as simulações de queima dos combustíveis que serão utilizados nos motores durante as pesquisas (USP); estudos da taxa de compressão variável e modelos de combustão (Unicamp); e ensaios em motores multicilíndros para levantamento de dados e aplicações das soluções tecnológica desenvolvidas pelo grupo (IMT).
A ideia é que um novo passo seja dado quanto a utilização de biocombustíveis, principalmente o etanol, investigando mais a fundo o comportamento da mistura dos combustíveis com o ar e da combustão no interior do motor, além de testar soluções para obter melhorias nestes processos, vislumbrando um motor mais eficiente, que consuma menos combustível e emita menos poluentes.
Pesquisa em Geração Sustentável de Energia | Vale Soluções em Energia
O ITA desenvolve também em seu Laboratório de Combustão, Propulsão e Energia, atividades de pesquisa para o projeto Uso Racional de Biocombustíveis em Motogeradores, que realiza um estudo detalhado sobre o processo de combustão de biocombustíveis ou misturas entre biocombustíveis e combustíveis derivados de petróleo (biodiesel, biogás e gás de gaseificação de madeira).
O projeto é divido em três etapas, onde na primeira delas, é feito um estudo sobre as características das chamas de biocombustíveis. Na segunda etapa, estuda-se o comportamento da combustão de biocombustíveis em reatores de massa fixa. E por último, estuda-se a combustão diretamente em motores monocilíndros que permitem o acesso ótico para investigação de combustão. Com o resultado final, é possível propor alterações em motores de combustão interna e motogeradores, para que estes possam operar de forma racional e com baixas emissões.