Carros a Álcool e Física - Física Real, Prof. Flávio Cunha

A Volta do Carro a Álcool.

janeiro de 2003.

Será que vai ficar mais barato? >> O governo vai reduzir de 25% para 20% a quantidade de álcool misturada à gasolina. Essa combinação é única no mundo, visando aumentar a oferta do produto por vias nacionais e conseqüentemente diminuir a dependência brasileira do petróleo importado, contribuindo assim para um saldo positivo na balança comercial do país. Mas álcool mais barato não adiantaria em nada se a demanda de carros a álcool também não aumentasse, como vem acontecendo desde o ano passado, quando o governo baixou o IPI para os carros que utilizam este combustível de 20% para 13% (os carros a gasolina, de 25% para 15%, e os populares de 10% para 9% independente do combustível).
No entanto, os proprietários de veículos se questionam: o que é melhor: álcool ou gasolina? O governo quer que o consumidor volte a crer que o carro a álcool é viável; as dificuldades tecnológicas desse veículo (como não pegar no frio), já bem foram contornadas pela indústria. No entanto o consumidor tem outro medo: e se eu comprar um carro a álcool e este combustível vier a encarecer ou mesmo faltar? Não sem base essa dúvida, é decorrente do último plano de incentivo ao carro a álcool, o Pró-Álcool da década de 1980 quando, após um apogeu de 90% da frota nacional ser abastecida a álcool, os estoques desse combustível simplesmente esgotaram-se. Isso porque o produtor de derivados da cana-de-açúcar quer saber de ganhar mais dinheiro: se o mercado exterior paga mais por açúcar do que o mercado interno por álcool, é para o exterior que ele vai produzir. Para contornar esse problema, o governo tem criado estoques do produto para uso a médio prazo.
Mas para responder a pergunta acima (qual combustível é melhor), temos que analisar vários aspectos: a questão ambiental (o álcool é menos poluidor do que a gasolina - ver aquecimento global), a durabilidade (o álcool é mais corrosivo), torque (o carro a álcool tem maior torque), etc., mas destes todos o consumidor se preocupa primeiramente com este:

Preço.
No entanto, analisar este aspecto não é tão simples quanto comparar o preço dos combustíveis. Observe os dados abaixo:

Combustível Preço (R$/L) Densidade (g/L) Energia (cal/g) Consumo médio (km/L)

Gasolina 2,10 700 11.100 13,5

Álcool 1,15 800 6.400 9,8

Podemos calcular a quantidade de energia (calorias) comprada em cada combustível com R$1,00 com sucessivos raciocínios proporcionais a partir dos dados acima e concluímos que
- com R$1,00 em Álcool compramos 4.450.000 cal aproximadamente.
- com R$1,00 em Gasolina compramos 3.700.000 cal.
Logo, o álcool, está, de fato, mais barato, comprando cerca de 20% a mais em energia. Mas não foi sempre assim! Em janeiro de 2002 a quantidade de energia comprada com R$1,00 em cada combustível era aproximadamente a mesma. Mas é devido ao plano do governo, mencionado acima.
Além disso, observando o consumo dos veículos concluímos que
- o carro a álcool roda 8,5km por real
- o carro a gasolina roda 6,4km por real.
Logo, a rodagem do álcool, na prática, é cerca de 33% maior que a da gasolina. Note que esta vantagem é maior que aquela encontrada acima, pois a eficiência do motor a álcool é maior pois opera em maiores pressões do que o motor a gasolina, combustível que explode (auto-combustão) mais facilmente.

Fontes:
http://br.news.yahoo.com/030115/16/a4tb.html, mistura de álcool à gasolina.
http://br.news.yahoo.com/030108/13/a11i.html, vendas de carros a álcool.
http://www.estado.estadao.com.br/jornal/02/12/25/news093.html, preço dos combustíveis.
Volkswagen, Fiat, etc., consumo dos veículos novos.
Conpet - Conselho Nacional de Petróleo e Derivados, mistura álcool/gasolina.
http://www.estadao.com.br/economia/noticias/2002/ago/31/149.htm, sobre o Pro-Álcool.
Álcool x Gasolina, detalhes químico-fisicos mais especializados.

Fórum - Comentários dos leitores:

Análise de diversas fontes, Renan, 2ºCAC (2010):

Calor de Combustão e outras Relações das Fontes de Energia mais Populares no Brasil

*Fonte* *de Energia*	*Relações*			*Eficiência* *de motor*
Gasolina	700g/L	11.100cal/g	R$2,50/L	30%
Álcool	800g/L	6.400cal/g	R$1,30/L	30%
Gás Natural Veicular	0,8g/L	10.000cal/g	R$1,40/m³	30%
Diesel	750g/L	9.500cal/g	R$1,85/L	30%
Eletricidade	4,2cal/J	3.600.000J/kWh	R$0,36/kWh	90%

Calcular quanta energia se pode comprar com R$1,00.
Calcular o preço de 1Mcal (ou seja, 1 milhão de calorias).
Considerar a eficiência dos motores nos cálculos da questão 2.

Calor de Combustão – Questão 1

1. Gasolina – 700g/L

11.100 cal/g x 700g/L = 7.770.000cal/L

2. Álcool - 800g/L

6.400cal/g x 800g/L = 5.120.000cal/L

3. Gás Natural Veicular – 0,8g/L ( 800g/m³ )

10.000cal/g x 800 g/m³ = 8.000.000 cal/m³

4. Diesel – 750 g/L

9.500cal/g x 750 g/L = 7.125.000 cal/L

x = 3,851Mcal

5. Eletricidade – 4,2 J/cal

4,2 J/cal : 3.600.000J/kWh = 857.142,85 cal/kWh

Questão 2

1. Gasolina

2. Álcool

3. Gás Natural Veicular

4. Diesel

5. Eletricidade

Questão 3

1. Gasolina

2.2. Álcool

Gás Natural Veicular

4. Diesel

5. Eletricidade

Conclusão: A eletricidade sairá mais em conta por sua eficiência ser de 90%, seu preço ficará menor que o de todos. R$ 0,46.

Fonte de Energia Valor calculado com base na eficiência
1. Gasolina	R$ 1,07
2. Álcool	R$ 1,04
3. Gás Natural Veicular	R$ 0,58
4. Diesel	R$ 0,86
5. Eletricidade	R$ 0,46


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*Combustível*	*Preço (R$/L)*	*Densidade (g/L)*	*Energia (cal/g)*	*Consumo médio (km/L)*
Gasolina	2,10	700	11.100	13,5
Álcool	1,15	800	6.400	9,8