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Above all!!!         Menor flutuação da pressão com calor         Reduz corrosão dos aros         Aumenta a vida da banda ...
Above all!!!A escolha do gerador de Nitrogênio merece cuidados especiais, principalmente com relação ao seudimensionamento...
Above all!!!Há um grande esforço para a redução de rejeição de pneus para o meio ambiente e geração de gases efeitoestufa....
Above all!!!necessidade de controle no estoque, riscos no seu manuseio, mais um item de negociação periódica porparte do d...
Above all!!!Referências de informações:[1] MacIsaac Jr, James D., What NHTSA Applied Research Has Learned From Industry Ab...
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Artigo técnico para revista mundo logística

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Artigo que descreve os impactos positivos econômicos e ambientais com o uso de nitrogênio na calibragem de pneus de caminhões e ônibus.

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Artigo técnico para revista mundo logística

  1. 1. Por que aplicar Nitrogênio em Pneus de Frotas. Above all!!!Security Importação e Exportação LtdaAr Comprimido e gasesConsultoria Empresarial e EngenhariaRepresentações Técnicas e Comerciais ARTIGO TÉCNICO: POR QUE APLICAR NITROGÊNIO EM PNEUS DE FROTAS: BENEFÍCIOS, GANHOS E FORMAS DE DISPONIBILIDADE DO GÁS. Resumo:Embora a aplicação do Nitrogênio pelos operadores de frotas ainda seja remota e pontual, este gás já tem seu uso muito difundido na Europa e América do Norte. Nestes dois continentes, a popularidade do uso já alcançou uma escala ampla devido aos benefícios e ganhos que frotas de caminhões e ônibus encontraram com a aplicação deste gás para a calibragem dos pneus. Os principais ganhos que são normalmente quantificados de forma direta são: economia de combustível, aumento da vida útil dos pneus e aumento da segurança. Este artigo apresenta uma revisão da literatura técnica disponível no exterior, a qual já está enriquecida com diversos estudos de pesquisa com resultados práticos e apresenta as alternativas para se dispor deste gás. R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  2. 2. Above all!!!1. Introdução:O mercado de transportes é um segmento muito competitivo e somente os melhores e mais capacitadostem chances de se perpetuarem. Se de um lado há efeitos da pressão de aumento de custos, clientes maisexigentes, necessidade de investimentos em novas tecnologias e veículos mais modernos, por outro lado, háuma competitividade muito forte com as empresas sendo submetidas a uma concorrência de preços nosvalores de fretes que chega a ser quase predatória. É necessário um esforço comercial e de estratégiaoperacional para manter a fidelidade dos clientes através de foco de atuação, excelência nos indicadoreslogísticos e cumprimento de compromissos. Além disto, presenciamos o ano de 2008 com uma grandedemanda de serviços de frete e as frotas sofreram investimentos de novos veículos para atender aoaquecimento da economia. Já em 2009 teremos uma incógnita: se no ano que passou o objetivo foi atenderao aumento da demanda e aproveitar as oportunidades, no próximo ano a palavra de ordem deve sereficiência de custos e saúde financeira. Ao que tudo indica, não deveremos ter um crescimento da demandacomo tivemos recentemente, portanto, as empresas deverão se focar em capacitação, excelência e reduçãode custos operacionais.A calibragem com o Nitrogênio é uma alternativa muito importante para a redução de duas das principaiscontas de despesas operacionais: pneus e combustíveis. Além disto, o uso do Nitrogênio reduz os doisprincipais impactos ambientais gerados pelos transportes rodoviários: emissão de gases efeito estufa edescarte dos pneus.Embora não haja disponibilidade de material técnico desenvolvido sob testes nas condições brasileiras deestradas, climas, limites de carga, distâncias percorridas, tipos de veículos, manutenção, compostos deborracha e projeto de pneus, dentre outros aspectos, os artigos técnicos encontrados no exterior permitemrealizarmos um bom tratamento do tema. Assim, realizamos uma revisão bibliográfica das informaçõesdisponíveis no exterior, bem como de alguns dados que conseguimos reunir no Brasil. Alertamos que osexperimentos e artigos técnicos elaborados no exterior são válidos uma vez que as condições climáticas,limites de carga e a qualidade dos pavimentos não são tão agressivos quanto no Brasil. Desta forma, se ouso de Nitrogênio sob condições melhores do que as nossas é viável técnica e economicamente, então atendência de termos resultados tão bons ou melhores no Brasil é muito provável.2. Nitrogênio:Uma das principais vantagens do uso do Nitrogênio é o fato de ser um gás inerte, ou seja, não reage comoutras substâncias e, além disto, ele é limpo e abundante. É facilmente encontrado no ar atmosférico que éformado em sua composição por aproximadamente 78% deste gás, 21% por Oxigênio e o residual por outrosgases. Sua utilização ocorre em aplicações onde é necessário o controle de contaminantes como Oxigênio,umidade, partículas e outros elementos nocivos. A sua molécula é aproximadamente quatro vezes maior doque o Oxigênio, o que leva o Nitrogênio a ter uma capacidade de permeabilidade menor através da borrachae lona dos pneus.3. Aplicação em pneus:Embora os benefícios do uso de Nitrogênio para a calibragem de pneus já sejam conhecidos há muito tempono exterior, esta aplicação encontrou limitações no Brasil devido ao seu alto custo, conhecimento técnico,fatores culturais, indisponibilidade de dados para as condições brasileiras, dificuldades operacionais e delogística e, finalmente, deficiências de marketing para realizar a promoção adequada do produto. R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  3. 3. Above all!!!Vamos repassar vários aspectos que contribuem para ganhos consideráveis do ponto de vista econômico,bem como ambiental com o uso do Nitrogênio. Entretanto, conforme a referência [1], dois aspectos sãodeterminantes: um é a estabilidade da pressão e o outro é a eliminação do Oxigênio que é reagente eprovoca o envelhecimento acelerado do pneu. 3.1. Estabilidade da pressão por períodos mais longos:Este é um dos principais fatores que determinam a redução de desperdício de combustível, aquecimento dopneu por excesso de atrito da banda de rodagem no pavimento, fadiga da carcaça por excesso dedeformação, comprometimento da dirigibilidade do veículo, risco de estouro em tráfego e desequilíbrio depressão entre pneus que rodam em pares.O primeiro ponto a discutirmos é o fenômeno da estabilidade da pressão propriamente. Neste caso, há doisaspectos determinantes para variação excessiva da pressão de calibragem: o vazamento e a presença deumidade.O vazamento é influenciado por micro trincas na estrutura do pneu, válvula, fugas no talão e pela presençade Oxigênio. As pressões nos pneus de ônibus e caminhões são muito elevadas, alcançando valores a frio de6 a 7,5 barg (90 a 110libras/pol²). Com estes valores, há um grande potencial para promover a infiltração emigração do oxigênio através da borracha e estrutura do pneu, o que leva a uma perda de pressão maisacelerada do que na calibragem com Nitrogênio. Guy Walenga [2] da Bridgestone/Firestone dos EUA, afirmaque pneus calibrados com ar comprimido apresentam uma queda de pressão de 10% por mês, enquantoque o uso de Nitrogênio leva a uma perda de apenas 2,5%. Portanto, há uma grande diferença na taxa deperda de pressão. Assim, entre uma calibragem e outra, haverá uma queda de pressão muito maior para ospneus que são calibrados com ar comprimido convencional, levando a frota a operar fora da pressãorecomendada por mais tempo ao longo dos seus trajetos. O manual da Goodyear [3] apresenta resultadosde testes que foram realizados com pneus operando com pressão 15% abaixo da recomendada. Neste caso,houve uma redução de 8% da vida útil da banda de rodagem e aumento de 2,5%no consumo decombustível. O informativo eletrônico Revista Pirelli Club Truck [4], informa que testes demonstraram queuma pressão 1,3 barg (20 libras/pol²) abaixo da recomendada, leva a uma redução de até 23% da vida dopneu.Em nossos contatos com diversos operadores logísticos, é evidenciado que há uma grande ocorrência depressão abaixo da recomendada, inclusive com valores da ordem de grandeza apresentada no parágrafoacima. Portanto, os operadores devem sofrer desperdícios elevados por perda da vida útil dos pneus, eaumento de consumo de combustível. A União Européia [5] estima que 93,5% dos veículos trafeguem compneus abaixo da pressão recomendada, provocando um acréscimo de emissão de gases efeito estufa de 18,4milhões de toneladas por ano e um desperdício de 8,1 bilhões de litros de combustíveis. O governo NorteAmericano também tem uma grande preocupação com este tema, que já foi até discussão acalorada nacampanha que elegeu Barack Obama. Os EUA [6] estimam que haja uma perda anual de 1,2 bilhões degalões de combustível por ano devido aos pneus trafegarem com pressão abaixo da recomendada. Os custospara os EUA são tão elevados que está em estudo a aprovação de regulamentação que determina autilização de sensores de pressão dos pneus em tempo real para o condutor assegurar que estão sob umapressão mínima de calibragem. Estudos estão sendo conduzidos com o Nitrogênio para validar o seu uso deforma mais abrangente ainda nos EUA. R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  4. 4. Above all!!!A baixa pressão provoca, além de um desgaste maior da banda de rodagem, maior solicitação mecânica dacarcaça, desplacamento da banda por fadiga excessiva, aumento excessivo da temperatura do pneu e perdapor danos no talão ou estouro, que compromete a segurança da condução do veículo e aumenta o índice deacidentes em tráfego.A utilização de ar comprimido convencional de má qualidade, com umidade, óleo, partículas de óxido deferro, limalhas e pó, provoca danos às válvulas de calibragens dos pneus. Assim, há uma grande incidênciade micro vazamentos nesta peça que também contribuem para a perda de pressão. O uso de Nitrogênio, umgás não reagente e livre de impurezas, vai preservar a vedação da sede da válvula de calibragem.Outro aspecto muito importante na estabilidade da pressão de calibragem dos pneus é a eliminação daumidade. Quando um pneu recebe ar comprimido convencional, na sua grande maioria sem um tratamentomínimo de secagem e filtragem, é conduzida uma grande quantidade de umidade e água. A presença destecontaminante no interior do pneu provoca variações muito elevadas da pressão. Por exemplo, quando apressão de calibragem é verificada nas primeiras horas da manhã antes do veículo entrar em circulação,podemos ter o pneu a uma temperatura de 10°C. Assim, será arrastada uma quantidade de umidade e águapara o pneu a esta baixa temperatura. Ao trafegar em uma viagem para uma região mais quente, comtemperatura ambiente de 35 a 40°C e asfalto entre 60 e 70°C, chega-se a temperaturas de 80 a 90°C devidoao atrito interno da sua estrutura do pneu e deste com o próprio pavimento. Assim, partimos de água eumidade a 10°C para 80 a 90°C, uma variação de 70 a 80°C que vai provocar sua evaporação, comconseqüente elevação excessiva da pressão dos pneus, aumentando o risco de explosão ou sobre pressão dacarcaça.O raciocínio inverso também é válido para um pneu que é calibrado em um local com temperatura ambientede 35°C e vai trafegar em regiões frias de 0 a 15°C, onde haverá condensação da umidade com aconseqüente queda da pressão.A umidade também provoca um efeito danoso em pneus que rodam em pares. O pneu interno opera atemperaturas maiores por estar menos refrigerado e mais próximo do cubo de freio que transmite o calorgerado nas frenagens. Assim, em descidas de serras onde o freio é aplicado em grande intensidade, seráprovocada uma condição desequilibrada de pressão com a evaporação mais acentuada da água no pneu deinterno, promovendo o arraste entre os dois pneus, desgastando as bandas de rodagem e elevando oconsumo de combustível.O Nitrogênio atua no sentido de reduzir sensivelmente, ou eliminar, as características prejudiciais queprovocam a alteração da pressão no pneu. Sem o ar comprimido, a queda de pressão será reduzida, nãohaverá contaminantes que danificam a vedação da válvula de calibragem e, por fim, não será arrastada aágua e umidade para dentro do pneu. 3.2. Envelhecimento do pneuHá várias razões que levam à perda prematura dos pneus, antes de ser atingido o limite de quilometragemou número de vidas. Dentre as principais, há fatores externos e fora do controle do operador de frotas, bemcomo aqueles internos e que dependem de boas práticas e procedimentos internos. Os fatores externosestão associados a condições que podem ser consideradas acidentais ou circunstanciais, como por exemplo,impactos causados por buracos com perda da carcaça, elementos perfurantes que provocam danos a lona e R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  5. 5. Above all!!!estrutura interna, pavimento do trajeto percorrido pelo veículo, tipo de carga que ocupa limite de peso deveículo. O operador logístico tem pouca ou nenhuma possibilidade de atuar para minimizá-las.Por outro lado, há fatores internos importantes que estão sob controle do operador de frotas: treinamentooperacional continuado dos motoristas, procedimentos de alinhamento e geometria da suspensão,manutenção das molas e amortecedores e balanceamento dos pneus. Porém, há um fator interno que aindanão é utilizado pela maioria dos operadores de frotas: a prática do uso de Nitrogênio para a calibragem dospneus, que tem alto impacto na vida útil dos pneus.O ar comprimido entre 7 e 8 barg (110 a 120 libras/pol²) contém 7 a 8 vezes mais Oxigênio do que naatmosfera, resultando em uma alta quantidade deste gás. Como vamos apresentar a seguir, o pneupressurizado com ar reúne as características de um reator químico que promove a sua oxidação. Ou seja,contém: dois elementos químicos reagentes em alta concentração (Oxigênio de Carbono), pressão elevadapara promover a infiltração do Oxigênio na borracha e temperaturas altas para ativar a reação química. Aseguir vamos apresentar como ocorre a dinâmica deste processo. O pneu é constituído essencialmente de cadeias de Carbono, um elemento altamente reagentecom o Oxigênio. A alta pressão interna que é aplicada em pneus de caminhões e ônibus, de 7 a 8 vezes aatmosférica, reúne uma quantidade de Oxigênio muito maior do que encontramos no ar que respiramos.Além disto, a pressão torna a molécula do Oxigênio mais excitada e reagente, provoca sua migração atravésda borracha e estrutura do pneu, fazendo com que ele quebre as longas cadeias de Carbono, fragilizando opneu. As elevadas temperaturas de operação dos pneus nas estradas brasileiras, sob condições tropicaise equatoriais, aceleram as reações do Oxigênio com o pneu. Além disto, a própria operação do pneu sobfadiga mecânica em tráfego, atrito da banda com o pavimento e aquecimento transmitido dos freios,promovem temperaturas de operação elevadas, de 80 a 90°C.Assim, estão reunidas as condições necessárias para haver envelhecimento acelerado do pneu, com aquebra das longas cadeias de Carbono que constituem a borracha e oxidação das lonas e aço. Quanto oOxigênio passa a reagir com a borracha, desenvolve micro trincas e atinge as lonas, passando a percorrer opneu na extensão da banda de rodagem acelerando o seu desplacamento. Em casos extremos deaquecimento interno, criam-se condições para haver a explosão do pneu pela combustão.Segundo estudos de reciclagem de pneus realizados pela FUNDEP [7], da Universidade Federal de MinasGerais, a pesquisadora Manuela Nasciutti alerta que os pneus apresentam alto índice de oxidação,reduzindo as possibilidades de ser reciclado de forma mais nobre. A quebra das pontes de sulfeto e ascadeias poliméricas que constituem a borracha geram um pó muito fino devido ao processo dedesvulcanização. Assim, os pneus que utilizarem Nitrogênio ao longo de sua vida útil ofereceram maispossibilidades de serem reciclados em materiais mais nobres.Pneus que recebem Nitrogênio na sua calibragem vão aumentar o número de vidas que poderão ser obtidasnos processos de reforma. Além disto, os pneus terão confiabilidade muito próxima da primeira vida, comodemonstram estudos realizados [8]. R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  6. 6. Above all!!!Além do Oxigênio que é um elemento nocivo no ar comprimido que agride o pneu, o óleo presente noscompressores é um contaminante derivado de petróleo que provoca sérios danos à borracha. Note que osfornecedores de pneus alertam para que o armazenamento dos pneus seja em locais isentos de derivadospetróleo em contato direto com a borracha. A grande maioria dos compressores utilizados para ofornecimento de ar comprimido está em mau estado de conservação ou manutenção, o que provoca umaumento do arraste de óleo para o interior dos pneus, introduzindo mais um agente prejudicial em grandequantidade.4. Resultados apresentados pela literatura internacionalA referência [8] é um excelente trabalho de pesquisa aplicada realizado no Canadá para quantificar osganhos que podem ser obtidos com o uso de Nitrogênio em frotas de caminhões. Embora já houvessembons trabalhos técnicos a respeito dos benefícios obtidos com este gás na calibragem de pneus, este estudode pesquisa aplicada foi patrocinado para levantar dados que encorajassem os operadores Canadenses defrotas a adotarem esta tecnologia. Este trabalho foi realizado com uma frota de 70 caminhões que utilizarampneus com Nitrogênio e com ar comprimido, com a conversão de 65% da frota para Nitrogênio com purezade 95% e os demais veículos (35%) permaneceram com ar comprimido. Os dados de consumo decombustível foram coletados diretamente do sistema automatizado de controle de abastecimento e domódulo de controle eletrônico dos motores. Os resultados com Nitrogênio foram confrontados com dadoshistóricos da frota, normalizado pelas sazonalidades de estações do ano. A vida dos pneus foi controladapela medição da profundidade da banda de rodagem. Os condutores não sabiam quais veículos estavamcom ar ou Nitrogênio para evitar que isto promovesse uma influência na forma de condução dos veículos eos testes foram realizados sem que houvesse alteração de rotas. O experimento foi conservativo comrelação aos resultados, uma vez que houve casos em que o cavalo calibrado com Nitrogênio pode ter sidomisturado com carreta calibrada com ar comprimido e vice versa. Porém, a possibilidade deste tipo deocorrência só pode ter atenuado os ganhos, o que torna os resultados mais conservativos.A expectativa inicial era de obter-se uma economia de combustível de 2 a 4% pelas informações disponíveisna literatura técnica. A economia foi de 3,3% para os veículos que operaram com Nitrogênio. Os pneus dascarretas passaram de 220.000 Km para 400.000 Km para a primeira vida. Para a segunda vida foramencontrados aumentos de 100% na durabilidade dos pneus [9]. Assim, os resultados deste experimentoforam muito expressivos, o que aponta um ganho potencial elevado.É importante observar que os fabricantes de pneus apontam ganhos menores do que estes alcançados pelareferência [8] e [9] por considerarem somente o controle de pressão utilizando ar comprimido. Com o usode Nitrogênio, o ganho será potencializado não somente pela estabilidade da pressão, mas também pelaeliminação do Oxigênio que reage com a borracha e provoca o envelhecimento do pneu. Este trabalho éuma importante referência pelo fato de ser um dos últimos estudos de pesquisa aplicada recente, ou seja,contempla o estado da arte com relação a veículos e pneus.Finalmente, os estudos das referências [8] e [9] apontam quedas de 50% nas falhas por estouro de pneus.Este valor expressivo foi decorrente dos ganhos com a estabilidade de pressão e preservação das carcaçaspela eliminação do Oxigênio. R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  7. 7. Above all!!!O trabalho de pesquisa realizado por Sperberg [10] também é uma excelente referência de testes práticosde pesquisa realizados com pneus calibrados com ar comprimido e Nitrogênio. Este artigo é determinanteem sua afirmação: “Se deseja obter um milhão de milhas com um pneu, apenas remova o Oxigênio”.Conforme seus experimentos, o aumento da primeira vida foi de 26%. As falhas de pneus caíram de 57%para 30% e eles ainda rodaram 48% mais antes de falhar, quando comparados com o teste com arcomprimido. Sperberg concluiu que o uso do Nitrogênio além de ser inteligente do ponto de vistaeconômico, é também inteligente sob a ótica da segurança. Os pneus que sofreram os testes até a extinçãoda vida foram analisados por microscópios eletrônico e a borracha daqueles que utilizaram ar comprimidohaviam perdido sua característica elástica, assumindo uma condição similar a um plástico. Os pneus queutilizaram ar comprimido sofreram uma ação do Oxigênio que degradou as cadeias de Carbono e quebrou aspontes de sulfeto. Normalmente é dito que o pneu atingiu seu limite de fadiga, porém, o que ocorre naverdade é que este é o resultado da sua oxidação, conforme Sperberg. Quando o pneu atinge este estadonão há mais o que fazer e não há como se continuar seu uso, mesmo que haja banda de rodagem comsulcos em condições de serem utilizados.Todos os artigos técnicos e publicações que foram encontrados no exterior afirmam categoricamente:elimine o uso do ar comprimido na sua frota.5. O Quê os Fabricantes de Pneus Afirmam:Não é encontrado material técnico com dados quantitativos, porém, de maneira geral eles afirmam que oNitrogênio promove o aumento da vida útil dos pneus por apresentar maior estabilidade da pressão devidoa características de menor permeabilidade através do pneu.A Pirelli em seu site Pirelli Club Truck [11] recomenda o uso de Nitrogênio como forma de garantir oaumento da segurança e durabilidade dos pneus.A Goodyear do Brasil [12] afirma que “O nitrogênio apresenta menor alteração de pressão e temperaturaapós longos percursos, podendo aumentar a vida útil do pneu (perceptível mais em pneus de caminhãodevido ao maior tempo de rodagem e temperaturas, mas claro, dependendo das condições de uso)”A Michelin [13] em sua seção de Dúvidas Freqüentes afirma:“Uso de Nitrogênio pode trazer alguns benefícios ao Pneumático: Menor temperatura externa; Menor oxidação do material ferroso (cabos de aço); Menor perda de pressão, já que o nitrogênio não migra com facilidade através da borracha.”A publicação mais positiva encontrada por parte dos fabricantes foi o boletim da Bridgestone dos EUA [14].Este material passa em detalhes todos os aspectos técnicos relativos aos benefícios que o Nitrogênio tráscom o seu uso. Conclusivamente ele afirma que testes demonstram que é possível atingir um ganho de até26% na vida útil dos pneus de caminhões. O boletim afirma que uma pureza de 95% é suficiente para obtertodos os benefícios que o Nitrogênio pode oferecer. Além disto, este material afirma:“Benefícios da calibragem com Nitrogênio: Menor perda de pressão R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  8. 8. Above all!!! Menor flutuação da pressão com calor Reduz corrosão dos aros Aumenta a vida da banda de rodagem Aumenta o número de vidas do pneu” Nota: tradução do autor desta parte do boletim Bridgestone/Firestone, a versão original em inglês pode ser acessada em www.trucktires.com.6. Disponibilidade de Nitrogênio no Brasil:O Brasil experimentou um esforço de mercado para a introdução do uso de Nitrogênio na década de 1990.Houve um esforço principalmente para aplicação em automóveis de passeio, através da disponibilização emalguns postos de combustíveis e centros de serviços automotivos, com garrafas de Nitrogênio. O valor dogás era cobrado e não foi popularizado, uma vez que não havia uma evidência do ganho para o usuário.Para operadores de frotas, houve a oferta de Nitrogênio em garrafas com pureza acima de 99%. O principalproblema enfrentado nesta alternativa foi o elevado custo do gás e aspectos logísticos de controle deaquisição e estoque. Assim, houve uma tentativa inicial tanto para aplicação em veículos automotivos ecaminhões, porém, pelas dificuldades acima, sua popularização foi frustrada.Na América do Norte e Europa, o uso do Nitrogênio para a calibragem de pneus foi popularizado com adisponibilização de geradores de Nitrogênio a partir de ar comprimido. Esta alternativa tecnológica estásendo disponibilizada no Brasil recentemente com vantagens em relação à aquisição de gás: menor custo dogás gerado, não requer processos de aquisição continuados com seus compradores, não requer mais umcontrole de estoque, não tem perigo de manuseio de garrafas de gás, o equipamento fornece gás de acordocom a sua demanda e ainda de forma autônoma. A solução mais interessante do ponto de vista econômicoe tecnológico são as membranas de separação do gás. Há também a geração a partir do sistema PSA, queoferece gás com pureza acima de 95%, porém, tem um custo maior e não é necessário um grau de purezatão elevado, conforme relatado na literatura e publicações no exterior.As membranas, que são a principal fonte de Nitrogênio nas frotas da Europa e EUA, são dotadas de umatecnologia fina. A separação do Nitrogênio presente no ar comprimido ocorre através de um material queemprega Nanotecnologia. O gás passa por dentro de feixes de micro tubos que são fabricados com estematerial de alta tecnologia, e as suas paredes (membrana) são capazes de realizar uma separação seletivado Nitrogênio em relação às demais moléculas. Assim, o ar comprimido que possui em sua composição N 2em 78,1%, O2 em 20,9% e outros gases em 1%, tem sua pureza elevada para 95% de N 2 ao deixar o gerador.Os demais gases são devolvidos para a atmosfera. Além da separação dos gases mencionados, a membranalibera o Nitrogênio virtualmente isento de umidade, pois ela também é separada.Como a membrana é o coração do sistema, é necessário que haja um tratamento do ar comprimido paraaumentar a sua vida útil. Assim, o sistema requer o uso de filtros apropriados e um secador convencionalpor refrigeração. É recomendável o uso de compressores rotativos de parafuso, dedicados para o gerador,que entrega ar com características melhores e tem uma longa vida útil. Um sistema bem dimensionado, comum tratamento de ar confiável, terá uma vida útil para a membrana de 5 a 10 anos, dependendo da sua taxade utilização e manutenções preventivas, resultando em um custo operacional baixo. R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  9. 9. Above all!!!A escolha do gerador de Nitrogênio merece cuidados especiais, principalmente com relação ao seudimensionamento e desempenho efetivo. Trata-se de um equipamento que tem em sua essência, altatecnologia, portanto, é necessário escolher o potencial fornecedor com domínio da tecnologia empregada,assistência técnica e marca de renome. Além disto, verifique se este fornecedor vai realizar auditoriasperiódicas do seu sistema e assegurar que o equipamento e cumpre com o desempenho do uso pretendido,ou seja, gerando Nitrogênio na pureza mínima necessária.O correto dimensionamento do sistema de geração para atender a demanda de gás que a empresa vainecessitar é imprescindível. Um erro pode causar uma série de transtornos e custos adicionais deinvestimento não previstos ou calibragem de pneus muito lenta, não atendendo ao tempo máximo aceitáveldo veículo parado para esta operação. Para empresas que possuem várias unidades operacionais onde sãorealizados processos de manutenção dos pneus e calibragem, deve ser realizado um projeto de localizaçãoestratégica dos equipamentos que vão dar uma boa cobertura da frota pelos entroncamentos de fluxo deveículos.7. Ganhos Econômicos:Vamos realizar agora, um pequeno exercício de ganhos econômicos que podem ser obtidos com o uso doNitrogênio. Para termos uma avaliação conservadora, vamos adotar os valores que os fabricantes de pneusinformam considerando apenas o efeito de estabilidade de pressão que o Nitrogênio oferece, semconsiderar o efeito de envelhecimento causado pelo Oxigênio, efeito de instabilidade de pressão causadopela presença de água e umidade, ação corrosiva da água, presença de óleo que é um derivado de petróleoque degrada a borracha, disponibilidade da frota para calibragens mais periódicas, paradas mais freqüentespara trocas de pneus e finalmente, acidentes e paradas não programadas por estouros de pneus em tráfego.Portanto, nossa avaliação inicial é bastante simples e muito conservadora.Conforme citado por fabricantes de pneus [14], há um desperdício de até 2,5% de combustível e redução davida útil em até 15% dos pneus operando abaixo da pressão recomendada. Vamos admitir que a frota possaoperar em até 50% de seus percursos com esta condição, ou seja, os veículos foram colocados em tráfegocom a pressão correta e operaram em até 50% dos seus percursos com a pressão abaixo dos valoresrecomendados. Com o uso do Nitrogênio, vamos admitir que a frota vá operar dentro das pressõesrecomendadas em 95% do seu trajeto percorrido. Para uma frota típica que opera 1.200.000 km por mês,com um consumo médio de diesel por veículo da ordem de 2,6 km/l, a um custo médio do litro a R$1,98/litro, o custo mensal com a conta combustíveis será de R$ 913.846. Vamos assumir para este exemplotípico, que esta frota necessite de uma reposição de 80 pneus novos por mês a um custo médio de R$950,00 a unidade e 130 reformas de pneus a um custo médio de R$ 295,00 cada. Assim, a sua conta pneusserá de R$ 114.350,00 por mês. Considerando as premissas acima, o uso de Nitrogênio vai gerar um ganhoem combustíveis da ordem de R$ 123.369,00 e de pneus em R$ 92.624,00 por ano, totalizando ganhosanuais de R$ 215.993,00. Este exemplo é bastante típico, uma vez que nos deparamos freqüentemente comempresas que possuem estas características operacionais. Note que este ganho é que deve repor osinvestimentos e custos operacionais para a geração de Nitrogênio. Entretanto, com este retorno, osinvestimentos são recuperados rapidamente e o ganho é perpetuado ao longo de toda a vida operacional dafrota. Imagine estes ganhos ao longo de 5, 10, 15,..., anos, com todas as gerações de pneus que serãorepostos e gastos com combustíveis.8. Ganhos Ambientais: R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  10. 10. Above all!!!Há um grande esforço para a redução de rejeição de pneus para o meio ambiente e geração de gases efeitoestufa. Temos, no Brasil, dois programas de incentivo a redução dos impactos ambientais. Um é o CONPET[15], patrocinado pela Petrobrás e Ministério das Minas e Energias e o outro é através da CNT com oDESPOLUIR [16].O uso de Nitrogênio vai refletir diretamente sobre estes dois fatores de grande impacto ambientalocasionados pelos operadores de frotas no setor de transportes e é um agente que contribui com estes doisprogramas Brasileiros. 8.1. Pneus:Há um grande esforço por parte dos fabricantes em desenvolver novos projetos e compostos que promovao aumento da vida útil dos pneus, cursos e treinamento para desenvolver a conscientização quanto aocontrole da pressão de calibragem, auxiliar na escolha e seleção dos tipos mais adequados a cada aplicação,incentivar a verificação periódica de alinhamento, geometria e balanceamento do veículo. Os operadores defrotas investem continuamente no treinamento dos condutores e patrocinam a mobilização das entidadesde classe dos transportadores para exigirem melhores estradas e condições de tráfego. São esforçosnecessários e continuados. Porém, percebemos que o mercado ainda não foi despertado para os ganhosque o uso do Nitrogênio pode promover, sem a necessidade continuada de investimentos.Além disto, as carcaças terão um aumento considerável de vidas, reduzindo a necessidade de uma rejeiçãoelevada para o meio ambiente de pneus que ainda poderiam continuar em uso por mais tempo. Os pneusterão uma borracha em melhores condições de ser reciclada quando for destinada ao descarte, uma vez queela não terá sofrido a ação oxidante presente no ar comprimido, agravado com a presença de umidade eóleo. 8.2. Emissão de Gases Efeito Estufa:A redução de desperdício de combustível provoca uma diminuição de emissão de gases efeito estufa. Paracada 1.000 litros de diesel queimado é emitido aproximadamente 2,68 toneladas de CO 2 e 60 Kg departiculados. No exemplo que mencionamos acima, esta frota consumiria 461.538 litros de diesel por mês eemitiria aproximadamente 1.236 toneladas de CO2 e 27 toneladas de particulados por mês. Uma economiade 2,65% de combustível levaria a uma redução de 31 toneladas por mês de emissão de CO2 E 692 Kg departiculados. Em um ano, esta frota reduziria suas emissões em 371 toneladas de CO2 e em 8,3 toneladas departiculados.São valores consideráveis e permitiriam uma redução importante nos principais impactos ambientais deuma frota, emissão de gases efeito estufa e rejeitos de pneus. Há uma grande quantidade de operadoreslogísticos e de transporte de passageiros que poderiam promover reduções importantes de impactosambientais significativos em nosso meio ambiente, além de obter reduções em suas principais despesasoperacionais.9. Conclusão:O uso do Nitrogênio teve uma tentativa de introdução nas empresas de transporte rodoviário através davenda do gás na forma de garrafas ou granel na década de 1990. Entretanto, o seu elevado custo, a R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  11. 11. Above all!!!necessidade de controle no estoque, riscos no seu manuseio, mais um item de negociação periódica porparte do departamento de compras, não promoveu a sua popularização no Brasil. Mesmo sob estascondições, há operadores de frotas que perceberam seus ganhos e mantiveram sua utilização. Outroaspecto que assume mais importância atualmente é o contexto ambiental, algo que ainda não era discutidocom tanta ênfase. Devemos considerar, também, que há mais dados que demonstram os ganhos com o usode Nitrogênio, já bastante difundido na Europa e América do Norte.Ainda não temos estudos voltados para as características brasileiras de clima, tipos de pavimentos,geografia, forma de condução, conceito dos veículos produzidos aqui, limites de cargas e manutenção dosveículos. Os estudos e dados de pesquisa que acessamos foram realizados para países de clima mais frio queo Brasil, entretanto, os ganhos lá foram muito maiores na estação de verão e nas regiões mais quentes.Portanto, considerando que temos a circulação dos nossos veículos em regiões tropicais e equatoriais, osganhos deverão ser mais expressivos ainda. Se, nas condições de climas mais frios que os nossos háviabilidade técnica e econômica, podemos acreditar que teremos resultados ainda mais positivos para ascondições brasileiras.O Brasil já possui fornecedores de alta qualidade para geradores de Nitrogênio, o que promove umaredução substancial de custos e torna muito atraente a aplicação deste gás. Temos agora condições depopularizar a introdução deste conceito nas frotas de veículos de transporte rodoviário.Todos os artigos e materiais técnicos incentivam o uso do Nitrogênio para a calibragem dos pneus,principalmente em caminhões e ônibus onde há grandes solicitações sobre este componente, grandesdistâncias percorridas mensalmente e redução de consumo de combustível.O Brasil é um país continental, e tem seu transporte de carga e passageiros com grande peso no modalrodoviário. Os veículos trafegam grandes distâncias sob condições severas de clima e pavimentos.Portanto, seja qual for a origem do gás, aquisição em garrafas, a granel ou geração própria, apliqueNitrogênio nos pneus de sua frota para colher benefícios de alto impacto econômico e ambiental.A Security preparou este artigo e é uma empresa de engenharia com grande experiência em gases e arcomprimido. Consulte-nos para esclarecer maiores dúvidas e visite nossa web site para nos conhecer:www.sec-eng.com.br . Nosso contato é security@sec-eng.com.br .Autor do artigo:Paulo Paim Bräscher FEngenheiro Mecânico com mestrado em Engenharia Macânica, MBA em Marketing e MBA em FinançasCorporativas. Tem 15 anos de experiência como gerente de Pesquisa e Desenvolvimento de Produtos, comatividades desenvolvidas no Brasil e Mercado Internacional. Atualmente é sócio da Security, uma empresade engenharia, consultoria e representações técnicas e comerciais e leciona disciplina de pós-graduação emAnálise de Projetos e de Riscos. R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br
  12. 12. Above all!!!Referências de informações:[1] MacIsaac Jr, James D., What NHTSA Applied Research Has Learned From Industry About Tire Aging (umatradução para o texto seria: “O que a Pesquisa Aplicada da NHTSA Aprendeu das Indústrias a Respeito doEnvelhecimento dos Pneus”), July 31, 2003, http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/vrtc/ca/tires.htm[2] Walenga, Guy; Nitrogen Inflation for Tires, presentation at Clemson Tire Conference, March 11, 2004,http://www.tiresavernitrogen.com/pdf/Technical%20-%20Bridgestone%20Research%20-%20Walenga.pdf[3] Goodyear Radial Truck Tire and Retread Service Manual:http://www.goodyear.com/truck/support/servicemanual.html[4] Revista Eletrônica Pirelli Club Truck, Notícias,http://www.pirelliclubtruck.com.br/revistaclubtruck/revista/truck06/tecnica.html[5] Green Car Congress – Energy, Technologies, Issues and Policies for Sustainable Mobility,http://www.greencarcongress.com/2007/03/study_underinfl.html[6] Government Accountability Office Document addressed to The Honorable Byron L. Dorgan, United StatesSenate, Subject: Underinflated Tires in the United States http://www.gao.gov/new.items/d07246r.pdf .[7] Nasciutti, Manuela; FUNDEP Cases: Borracha ambientalmente corretahttp://www.fundep.ufmg.br/homepage/cases.asp?cod=457[8] Mech, Andre and Mech, Konrad; Nitrogen Tire Inflation on Long Haul Trucking - Final Report, 12 June2007, Freight Sustainability Demonstration Program (FSDP), Contribution Agreement Number 156357.[9] Mech, Konrad, P.Eng. MBA; Why Nitrogen Tire Inflation Extends Commercial Tire Tread Life, DrexanCorporation, 7 October 2005.[10] Sperberg, Laurence R.; Million Mile Truck Tires - Available Today "Oxygen and Moisture - the Killer ofTires", Probe Forensic and Testing Laboratory, El Paso, Texas, 1985,[11] Pirelli Club Truck; Nitrogênio: segurança e durabilidade garantidaswww.pirelliclubtruck.com.br/revistaclubtruck/revista/truck05/curtas.html[12] Goodyear do Brasil; http//www.goodyear.com.br/tirecatalog/passenger/perguntas.html[13] Bridgestone/Firestone North American Tire; Real Questions, Real Answers, Volume 8, Issue 3, 2003,www.trucktires.com.[14] Catálogo Geradores de Nitrogênio Truck TyreSaver Parker-Hannfin, Boletim 01-FBP BR, Setembro 2008[15] CONPET, Programa Nacional de Racionalização do Uso dos Derivados do Petróleo e do Gás Natural,patrocinado pela PETROBRÁS e Ministério das Minas e Energias; http://www.conpet.gov.br/ .[16] DESPOLUIR – Programa Ambiental do Transporte, Patrocinado pela CNT – Confederação Nacional deTransporte; http://www.cnt.org.br/servicos/despoluir_origemobjetivos.asp . R Arno Luckow, 61 | 89.217-211 | Joinville | SC | (47) 9971-1763 | security@sec-eng.com.br

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