BRPI0710806A2 - composição de biocombustìvel, método para preparar uma composição de combustìvel emulsificado, combustìvel emulsificado, mistura de combustìvel emulsificado, e, método para preparação de uma mistura de combustìvel emulsificado - Google Patents

Abstract

COMPOSIçãO DE BIOCOMBUSTIVEL, MéTODO PARA PREPARAR UMA COMPOSIçãO DE COMBUSTìVEL EMIULSIFICADO, COMBUSTìVEL EMULSIFICADO, MISTURA DE COMBUSTìVEL EMULSIFICADO, E, METODO PARA PREPARAçãO DE UMA MISTURA DE COMBUSTíVEL EMULSIFICADO. Uma composição de biocombustível emulsifleado compreendendo: (A) uma fase contínua compreendendo cerca de 50-95% em peso de pelo menos um óleo líquido de origem vegetal ou animal ou misturas dos mesmos; (B) uma fase dispersa contendo água compreendendo cerca de 1-50% em peso de água; (C) cerca de 1-25% em peso de composto orgânico contendo hidroxila selecionado do grupo consistindo de alcoóis mono-, di-tri-e poliídricos, desde que quando um álcool monoidrico é usado também está presente pelo menos um de terc-butil-álcool, pelo menos um C~ 2~-C~ 4~ alquileno-glicol ou uma mistura de ambos; (D) cerca de 0,05-10% em peso de pelo menos um emulsificador; na qual as gotículas contendo água dispersas possuem um tamanho de partícula médio menor do que cerca de 20 micrómetros. O biocombustível é preparado a partir destes componentes por misturação sob condições de alto cisalhamento, preferivelmente com energia ultra-sónica. O(s) emulsificador(es) preferivelmente exibem um balanço hidrofilico-lipofilico de cerca de 8,5 a cerca de 18 e o biocombustível inclui um intensificador de cetano e mistura de um álcool e mono- ou poli(alquileno-glicol).

Description

"COMPOSIÇÃO DE BIOCOMBUSTIVEL, MÉTODO PARA PREPARARUMA COMPOSIÇÃO DE COMBUSTÍVEL EMULSIFICADO,COMBUSTÍVEL EMULSIFICADO, MISTURA DE COMBUSTÍVELEMULSIFICADO, E, MÉTODO PARA PREPARAÇÃO DE UMAMISTURA DE COMBUSTÍVEL EMULSIFICADO"REFERÊNCIA CRUZADA

O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Númerode Série 60/795.365, depositado em 27 de abril de 2006, intitulado "BiofuelAdditive and Method of Producing a Biofuel", cuja descrição é aquiincorporada como referência.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se aos aditivos de combustível,métodos de preparação de tais aditivos e composições de combustívelempregando tais aditivos, na qual o combustível é substancialmente baseadoem fontes vegetal ou animal.

Esforços para encontrar combustíveis alternativos àquelesderivados de petróleo, tais como gasolina e combustível diesel, têm levado aodesenvolvimento de combustível biodiesel. O biodiesel tradicional éproduzido por transesterificação de gorduras ou óleos vegetais. Em um talprocesso, um óleo ou uma gordura vegetal reage com um agente deesterilicação, tipicamente um álcool, por exemplo metanol ou etanol, com ousem um catalisador e com a entrada de energia adicional normalmente napressão atmosférica. O tempo da reação pode variar de 0,5 a 8 horasdependendo da temperatura.

Os termos "óleos" e "gorduras" são muitas vezes consideradossinônimos, e para os propósitos do presente pedido podem ser consideradosquimicamente intercambiáveis, a distinção entre tais produtos sendo que elessão meramente distinguidos tendo por base seu estado físico. Por exemplo,um "óleo" é tipicamente usado para descrever produtos que são líquidos natemperatura ambiente ou local enquanto que o termo "gordura" é usado paradescrever produtos que são substancialmente sólidos em temperaturaambiente. Contudo, até mesmo uma tal diferenciação é um pouco artificialpelo fato de que é sujeita à definição de temperatura ambiente. Por exemplo, omesmo produto pode ser considerado uma "gordura" em uma latitude em umdado tempo do ano e ser considerado um "óleo" em outra latitude ou em outrotempo do ano. Para evitar confusão com outros tipos de óleos (tais como óleosessenciais ou óleos derivados de petróleo), estes produtos serão identificadosna extensão possível como "óleos animais ou vegetais" ou "gorduras animaisou vegetais" mas a não ser que o contexto indique claramente o contrário,uma referência às gorduras e aos óleos deve ser entendida como se referindoaos componentes de óleo vegetal ou animal úteis na presente invenção, emoposição, e.g., aos óleos de petróleo. Em outras palavras, se um óleo obtidode petróleo, tal como óleo diesel, gás-óleo e semelhante, está presente nascomposições da presente invenção, está presente como um componenteaditivo ou menor, em outras palavras, em uma quantidade menor do que 50%em peso; por exemplo, menor do que cerca de 40, 30", 20, 10, 5 ou até mesmo3% em peso; tal como de maior do que cerca de 0% em peso a menor do quecerca de 5% em peso, ou 10% em peso, ou 15% em peso ou 20% em peso, ou25% em peso.

Um combustível derivado de óleo vegetal comum, tipicamenteusado como um combustível para motores diesel é referido como "biodiesel."Biodiesel é feito utilizando a reação química conhecida comotransesterificação. O processo forma dois produtos principais, metil-ésteres deácido graxo (FAME, o nome químico de biodiesel) e glicerina. Nesta reaçãoum óleo ou uma gordura vegetal reage com um agente de esterificação,normalmente um álcool (e.g., metanol ou etanol), com ou sem um catalisadore com a entrada de energia adicional, normalmente na pressão atmosférica. Otempo de reação pode variar de cerca de 0,5 a cerca de 8 horas dependendo datemperatura e de se um catalisador é ou não usado. Um combustível biodieselgerado nesta maneira e usado em sua forma pura (em outras palavras sem ser"diluído" com outro combustível, seja etanol seja combustível baseado empetróleo) a 100% é referido como "B 100". Se está diluído com outrocombustível, e.g., combustível diesel ou gás-óleo, é tipicamente identificadopela percentagem de biodiesel presente, e.g., B5, B20, B30, etc. Aspropriedades físicas e químicas principais de biodiesel tradicional são asseguintes: conteúdo de metil-éster > 96,5%; densidade a 15°C varia de cercade 0,86 a cerca de 0,90 g/cm3; viscosidade a 40°C entre cerca de 3,5 e cercade 5,0 mm2/s; ponto de inflamabilidade > 110°C; Número de cetano >51;poder calorífico inferior igual a cerca de 33.175 kJ/L (comparado comcombustível típico de No. 2, biodiesel possui cerca de 8,65% menos de podercalorífico expressado como MJ/m3.; i.e., 32.967,3 versus 36.089,7).

Ademais, combustível biodiesel tradicional exibe uma curvade destilação que é diferente da do gás-óleo tradicional. Isto resulta em umperfil de chama que é mais longo e mais compacto por causa da viscosidade eda densidade maiores do biodiesel comparado com combustível dieselbaseado em petróleo. Uma tal chama pode criar problemas operacionais se apressão da bomba de combustível volumétrica não for aumentadaligeiramente, e.g., cerca de 101-152 kPa. Pela mesma razão, necessitam serusados bocais de combustível modificados possuindo uma forma maisadequada para as características do biodiesel; por exemplo, abertura de bocalde 60° no centro desempenha melhor.

Em adição, o uso de biodiesel requer outros ajustes da reaçãode ar primário para ar secundário (regulação da cabeça de combustível).Contudo, isto introduz complicações porque aumento de ar secundáriomelhora o desempenho a Mo do motor, mas ligeiramente piora a combustãoem equilíbrio e vice versa. Outra desvantagem de biodiesel tradicionaldecorre do poder solvente alto do metil-éster. Isto pode causar dano nosplásticos incompatíveis, geralmente presentes como revestimentos evedações, e também pode criar problemas com depósitos de gás-óleoinadvertidamente deixados nos tanques de armazenagem. Portanto,substituição para, ou pelo menos a manutenção periódica dos componentespoliméricos, também é requerida (incluindo, por exemplo, os tubos de entradae de retorno, as vedações de compressão da bomba, os elementos demisturação, e os revestimentos e vedações). Ademais, a limpeza de tanques eaquecedores com o objetivo de remover todos os resíduos de combustíveisfósseis também é fortemente aconselhada.

Biodiesel tradicional misturado com óleo lubrificante tambémpode criar uma variedade de problemas por causa do aumento do índice eiodo da mistura; o índice de iodo sendo um indicador de se insaturaçãoorgânica. Se o índice de iodo do óleo é maior do que cerca de 115, a mistura ésuscetível à polimerização, e depósitos gomosos podem formar nas linhas delubrificação, reduzindo o fluxo do lubrificante. Em adição, devido ao fato de acomposição de biodiesel ser muito diferente da de gás-óleo, seucomportamento em termos de emissões de exaustão algumas vezesmarcadamente varia daquele do gás-óleo, particularmente emissões de NOx.

Quando biodiesel tradicional é usado em um motor cominjetores de combustível, depósitos tendem a formar nos injetores, pelo menosduas a três vezes mais do que quando gás-óleo é usado. Tais depósitos sãonormalmente depósitos de carbono e tendem a desgastar com o tempo,particularmente em motores do tipo "common rail". Contudo, problemas dedepósitos podem ser evitados com combustível biodiesel tradicional se apressão de injeção é aumentada, e.g., para cerca de 10.000 kPa.

Metanol usado no processo de transesterificação resulta emuma adição mínima de CO2 baseado em fóssil no balanço do biodieseltradicional. Se a fonte de óleo usada para produzir o biodiesel é derivada defonte renováveis (tipicamente referidas como biomassa), então todo o CO2produzido pela combustão do biodiesel é renovável. Contudo, o problema deóxidos de nitrogênio, correntemente considerados dentre os subprodutos maisindesejáveis de combustão, é o ponto fraco de combustível biodieseltradicional. Em média emissões de NOx aumentam 10-13% com respeito aogás-óleo por causa do conteúdo de oxigênio alto do biocombustível. Atémesmo misturas contendo menos do que 100% de biodiesel causam umaumento nas emissões de NOx. Por exemplo, para B20, o aumento é ao redorde 2-3 % sobre gás-óleo. Por outro lado, emissões de CO para BlOO são emmédia de cerca de 40% menos do que para gás-óleo enquanto que umamistura de biodiesel B20 emite ao redor de 15% menos CO. Monóxido decarbono na área de motor não gera problemas significativos e pode serconsiderado um poluente menor. É mais propriamente um indicador decombustão incompleta porque ele é o resultado da falta de oxigênio.

Emissões de particulado da queima de biodiesel podem estarrelacionadas com a composição química da fonte usada para sintetizar obiodiesel e também podem ser indicativas de problemas relacionados comcombustão. O perigo associado com tais particulados varia com suacomposição química e com a dimensão média das partículas. Adicionalmente,as partículas também podem adsorver e/ou absorver uma certa quantidade desubstâncias que são consideradas mais ou menos carcinogênicas e/oumutagênicas. Emissões de SO2 podem ser um problema se o biodiesel nãoestiver inteiramente destituído de enxofre. Obviamente a mistura de gás-óleoe biodiesel acarreta um aumento em emissões de SO2 que é proporcional aoconteúdo de combustível fóssil. O uso de biocombustível tradicional emcaldeiras ainda não tem sido submetido ao estudo profundo. Por exemplo, aquantidade medida de emissões de particulado, NOx, SO2 e CO, da chaminéde uma alimentação de caldeira de 1.750 kWatt com biodiesel comparadacom aquelas emitidas de uma que queima gás-óleo contendo 0,25% em pesode enxofre mostra que os poluentes emitidos pelo biodiesel são menos do queaqueles de gás-óleo com a exceção de NOx, que é maior.

Finalmente, baseando-se nos custos de matéria-prima,biodiesel é significativamente mais caro, por exemplo, como correntementecalculado baseado nos custos europeus, do que o combustível diesel regular.Custos finais "na bomba" podem ser equivalentes porque correntemente háincentivos governamentais para encorajar o uso de um combustível não-baseado em petróleo.

Assim, outras melhorias no campo de combustíveis não-baseados em petróleo, especialmente de combustíveis baseados em fontesvegetais renováveis seriam elevadamente desejáveis, particularmente ondetais combustíveis exibem características de desempenho aceitáveis.SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em uma modalidade uma composição de biocombustívelemulsificado adequada para uso em motores diesel compreende: (A) uma fasecontínua compreendendo cerca de 50-95% em peso de pelo menos um óleolíquido de origem vegetal ou animal ou misturas dos mesmos; (B) uma fasedispersa contendo água compreendendo cerca de 1-50% em peso de água; (C)cerca de 1-25% em peso de composto orgânico contendo hidroxilaselecionado do grupo consistindo de alcoóis mono-, di-, tri-e poliídricos,desde que quando um álcool monoídrico é usado também está presente pelomenos um de terc-butil-álcool, pelo menos um C2-C4 alquileno-glicol ou umamistura de ambos; (D) cerca de 0,05-10% em peso de pelo menos umemulsificador; na qual as gotículas contendo água dispersas possuem umtamanho de partícula médio menor do que cerca de 20 micrômetros. Obiocombustível é preparado a partir destes componentes por misturação sobcondições de alto cisalhamento, preferivelmente com energia ultra-sônica. Opelo menos um emulsificador preferivelmente exibe um balanço hidrofílico-lipofilico de cerca de 8,5 a cerca de 18 e o biocombustível inclui umintensificador de cetano e mistura de um álcool e mono- ou poli(alquileno-glicol).

Em uma modalidade a fase aquosa dispersa em umcombustível emulsificado compreendendo uma fase contínua de óleo vegetalexibe um tamanho de partícula de gotícula médio de cerca de 0,01 a cerca de15 micrômetros e o(s) emulsificador(es) exibem um balanço hidrofílico-lipofílico, HLB, de cerca de 8,5 a cerca de 18.

Em outra modalidade uma mistura de combustívelemulsificado é preparada a partir dos seguintes componentes: (A) óleo ougordura animal ou vegetal, incluindo misturas dos mesmos; e B) água; e (C)pelo menos um álcool selecionado do grupo consistindo de Ci a C4 alcoóis; e,(D) pelo menos um tensoativo ou emulsificador e opcionalmente um líquidocombustível de densidade baixa, viscosidade baixa suplementar selecionadodo grupo consistindo de solventes hidrocarbonetos, tíner de tinta, terebintina,alcoóis minerais e misturas dos mesmos. Em uma modalidade, a últimamistura de combustível emulsificado pode ser preparada de acordo com oseguinte método: (I) componentes (C) e (D) são misturados uns com os outrospara produzir um aditivo e o aditivo é combinado com água (B) para formarmistura (II). Mistura (II) é adicionada com misturação concorrente, em umavazão adequada no óleo vegetal, componente (A), com o objetivo de produziruma mistura substancialmente emulsificada.DESCRIÇÃO DETALHADA

Como aqui usados os seguintes termos ou frases possuem ossignificados indicados.

O termo "emulsão" refere-se a uma mistura ou dispersão deduas substâncias imiscíveis, líquidas na presente invenção, na qual umasubstância, a fase dispersa, está dispersa na outra substância, a fase contínua.Uma emulsão está estabilizada, em outras palavras a fase dispersa permanecedispersa durante o período de tempo relevante, tal como durantearmazenagem e/ou imediatamente antes do ou durante o uso, com aassistência de uma ou mais substâncias conhecidas como emulsificadores.Uma emulsão pode ser uma emulsão de água-em-óleo ou uma emulsão deóleo-em-água dependendo de variáveis tais como a quantidade de óleo (bemcomo o tipo de óleo) e de água presente, as condições usadas para preparar aemulsão, o tipo e a quantidade de emulsificador, a temperatura e ascombinações de tais variáveis. O tamanho de partícula ou o tamanho degotícula da fase dispersa pode variar sobre uma faixa significativa e a emulsãopode permanecer estável, mas suas propriedades e adequabilidade para umuso específico podem variar dependendo do tamanho de partícula da fasedispersa. Tamanho de partícula é tipicamente expressado em termos detamanho médio porque a uniformidade da fase dispersa também pode variardependendo das variáveis observadas acima. Tamanho de partícula não requerque as partículas sejam necessariamente esféricas e que o tamanho daspartículas pode ser baseado em uma dimensão maior ou média de cadapartícula, embora um sistema compreendendo uma fase líquida dispersa emuma fase líquida contínua, a dinâmica de fluido sugere que as partículasdispersas tenderão a ser substancialmente esféricas.

O termo "emulsificador" refere-se a um composto ou a umamistura de compostos que possui a capacidade para promover a formação deuma emulsão e/ou substancialmente estabilizar uma emulsão, pelo menos porcurta duração, i.e. durante o tempo de interesse prático ou comercial. Umemulsificador proporciona estabilidade contra agregação ou coalescênciasignificativa ou substancial da fase dispersa de uma emulsão. Umemulsificador é tipicamente considerado como uma substância tensoativa pelofato de que é capaz de interagir com as fases dispersa e contínua de umaemulsão na interface entre as duas. Para os propósitos aqui um "tensoativo" eum "emulsificador" são considerados termos equivalentes ou intercambiáveis.Ademais, dentro do termo genérico tensoativos são incluídos os vários tiposde tensoativos tais como tensoativos não-iônicos, iônicos ou parcialmenteiônicos, aniônicos, anfotéricos, catiônicos e zuiteriônicos.

O termo "número de cetano" refere-se a uma medida dascaracterísticas de ignição do combustível diesel que é análogo ao índice deoctano para a gasolina e, similarmente, valores maiores indicam desempenhomelhor. Um teste específico tem sido desenvolvido e aceito pela indústria decombustíveis e é definido, por exemplo, por várias organizaçõesdeterminadoras de padrões incluindo ASTM D613, IP 41, e EN ISO 5165. Ométodo de teste determina a classificação do óleo combustível diesel emtermos de uma escala arbitrária de números de cetano usando um motor dieselde injeção indireta, de taxa de compressão variável, de ciclo a quatro tempos,de um cilindro padrão. A escala de número de cetano cobre a faixa de zero a100 mas resultados de teste típicos para o combustível diesel e oscombustíveis intencionados para uso em aplicações de diesel estãotipicamente dentro da faixa de número de cetano de 30 a 65.

O termo "ponto de vaporização instantânea" geralmente refere-se a quão facilmente uma substância ou composição, tipicamente um fluido,pode ignizar ou queimar. A medição de ponto de vaporização instantânea édefinida nos métodos de teste que são mantidos pelos institutos depadronização tais como o Energy Institute em UK, ASTM nos USA, CEN emEuropa e ISO internacionalmente. Por exemplo, para combustível diesel oprocedimento é definido em ASTM D975. O ponto de vaporizaçãoinstantânea de um combustível é essencialmente a temperatura mais baixa naqual vapores de uma porção de teste combinam-se com ar para dar umamistura inflamável e "inflamam" quando uma fonte de ignição é aplicada.Materiais com pontos de vaporização instantânea mais altos são menospropensos a ignizarem do que aqueles com pontos de vaporização instantâneamenor. Por exemplo, um ponto de vaporização instantânea de 66°C a 930C(150°F a 200°F) é considerado em apresentar um perigo de igniçãomoderadamente baixo e um ponto de vaporização instantânea de 38°C a 66°C(100°F a 150°F) é considerado em apresentar um perigo de ignição moderadoa alto. Para propósitos de referência combustível diesel possui um ponto devaporização instantânea de cerca de 38°C a 54°C (100 0F a 130°F) e gasolinaum ponto de vaporização instantânea de cerca de-40°C a-46°C (-40°F a-50°F). O ponto de vaporização instantânea de um combustível é umapropriedade que necessita ser considerada na determinação da adequabilidadede uma composição de combustível para uso prático.

O termo "misturação" quando usado genericamente ou sem ummodificador inclui cada um dos processos aqui descritos para dispersão de umingrediente em outro.

O termo "substituinte hidrocarbila" ou "grupo hidrocarbila" éusado em seu sentido ordinário, que é bem conhecido por aqueles pessoasexperientes na técnica. Especificamente, refere-se a um grupo possuindo umátomo de carbono diretamente ligado no restante da molécula e possuindocaráter predominantemente de hidrocarboneto. Exemplos de gruposhidrocarbila incluem: (1) substituintes hidrocarboneto, isto é substituintesalifáticos (e.g., alquila ou alquenila), alicíclicos (e.g., ciclo-alquila, ciclo-alquenila), e substituintes aromáticos, alifáticos, e aromáticos alicíclico-substituídos, bem como substituintes cíclicos nos quais o anel é completadoatravés de outra porção da molécula (e.g., dois substituintes juntos formamum radical alicíclico); (2) substituintes hidrocarboneto substituídos, isto é,substituintes contendo grupos não-hidrocarboneto que, no contexto destainvenção, não alteram o substituinte predominantemente hidrocarboneto (e.g.,halo (especialmente cloro e fluoro), hidroxila, alcoxila, mercapto, alquil-mercapto, nitro, nitroso, e sulfoxila); (3) substituintes hetero, isto é,substituintes que, embora possuam caráter predominantementehidrocarboneto, no contexto desta invenção, contêm outros átomos diferentesde carbono em um anel ou uma cadeia que de outro modo é composto(a) deátomos de carbono. Heteroátomos incluem enxofre, oxigênio, nitrogênio, eincluem substituintes tais como piridila, furila, tienila e imidazolila. Em geral,não mais do que dois, preferivelmente não mais do que um, substituinte não-hidrocarboneto estará presente para cada dez átomos de carbono no grupohidrocarbila; tipicamente, não haverá substituintes não-hidrocarboneto nogrupo hidrocarbila.

O termo "inferior" quando usado conjuntamente com termostais como alquila, alquenila, e alcoxila, é intencionado para descrever taisgrupos que contêm um total de até 7 átomos de carbono.

Referência às descrições que seguem a "óleo" em geral refere-se aos óleos vegetais, óleos derivados de animal e misturas de óleos vegetais ederivados de animal, incluindo suas versões recicladas. A não ser que ocontexto da descrição requeira de outro modo, referência ao "óleo vegetal"deve ser entendida em incluir uma referência aos óleos derivados de animal eàs misturas de ambos óleos vegetais e óleos derivados de animal.

Os termos "estabilidade" ou "estável" quando usado emreferência a uma emulsão referem-se à fase dispersa ou hidrofílicapermanecendo substancialmente dispersa na fase lipofílica (gordura e/ou óleoanimal e/ou vegetal). Em outras palavras, substancialmente não ocorreseparação de fases como indicado por observação visual após um períododepois da preparação da emulsão de pelo menos cerca de 24 horas;preferivelmente de pelo menos cerca de 48 horas, mais preferivelmente depelo menos cerca de 72 horas, por exemplo, separação de fases substancialnão é observável após cerca de 4 dias ou mais, nas temperaturas ambientesadequadas para uso da composição de combustível emulsificado em suaaplicação direta, por exemplo, uso em queimadores, veículos motorizados esemelhante. Alternativamente, estabilidade pode ser caracterizada pelamedição de formação de sedimento de acordo com o método de teste ASTMD96.

Composições da presente invenção, caracterizadas parapropósitos da presente invenção como composições de combustível, ereferidas como "biocombustível", são adequadas para uso em motores decombustão interna, preferivelmente motores diesel de várias configuraçõesbem como em equipamento que combusta combustíveis para gerar calor, taiscomo fornos, caldeiras, equipamento gerador de energia e semelhante,incluindo turbinas a gás ou de combustão. Motores diesel que podem seroperados com composições da presente invenção incluem todos os motores decompressão-ignição para ambas as usinas de energia estacionárias e móveis(incluindo locomotiva e marítima). Estes incluem motores diesel dos tipos dedois tempos por ciclo e quatro tempos por ciclo. Os motores diesel incluemmas não são limitados aos motores diesel de tarefa leve e pesada e aosmotores em e fora de rodovia, incluindo motores novos bem como motoresem uso. Os motores diesel incluem aqueles usados em automóveis,caminhões, ônibus incluindo ônibus urbanos, locomotivas, geradoresestacionários, e semelhante. Por exemplo, com relação ao uso emqueimadores, as composições são úteis em tipos diferentes de queimadores deóleo para propósitos de aquecimento doméstico e para outros propósitos deaquecimento incluindo queimadores de luva, queimadores de pote de tiragem,queimadores de pote de tiragem forçada, queimadores de chama de parederotativa, e queimadores de canhão atomizador por pressão e atomizador porar; com o último tipo de queimador sendo o queimador mais comumenteusado para aquecimento doméstico, particularmente nos Estados Unidos. Emparticular, tais composições são combustíveis úteis para motores diesel (degeração tanto nova quanto velha) e/ou caldeiras e queimadores de única etapaou de multietapas, também referidos na técnica como queimadoresescalonados.

Vários dispositivos misturadores bem conhecidos na técnicapodem ser empregados para facilitar a formação de uma composiçãoemulsificada da presente modalidade bem como da presente invençãogeralmente incluindo, por exemplo, misturadores-emulsificadores, quetipicamente utilizam um rotor de velocidade alta operando em íntimaproximidade a um estator (tal como de um tipo fabricado por Charles Ross &Sons Co., NY), misturadores de pá utilizando pás possuindo váriasconfigurações de projeto incluindo, por exemplo, passo reverso, âncora, folha,porta, dedo, movimento duplo, hélice, etc., incluindo equipamento de bateladae em linha, e semelhante. Outros métodos de misturação úteis nestamodalidade bem como geralmente na presente invenção são adicionalmentedescritos aqui abaixo. Os processos de várias modalidades da presenteinvenção podem ser realizados em uma temperatura conveniente, incluindo,por exemplo, na temperatura ambiente ou local, tal como cerca de 20°C acerca de 22°C ou até mesmo tão alta quanto 25°C. O tempo e a temperaturade misturação podem ser variados desde que a composição emulsificadadesejada seja obtida e, baseado em teste e/ou observação subseqüente, sejaadequadamente estável até ser usada, bem como durante o uso. Sob condiçõesnas quais sedimento pode formar após misturação dos componentes dacomposição de combustível, pode ser desejável esperar um período de tempocom o propósito de permitir ocorrência de sedimentação, se houver, talmaterial é subseqüentemente removido ou separado da composição decombustível emulsificado. Tipicamente, tal período de tempo é de pelo menoscerca de 4 minutos; preferivelmente cerca de 5 minutos; mais preferivelmentecerca de 6 minutos ou mais. A quantidade preferida de tempo pode serprontamente determinada com experimentos simples e limitados e tal tempopode ser ajustado, baseado, por exemplo, no tipo, na qualidade e nacomposição do óleo vegetal empregada, bem como dos outros componentesda mistura, incluindo emulsificador(es).

Métodos de misturação em adições àqueles descritos acimasão adequados para uso na presente invenção e em algumas situações sãoparticularmente preferidos. Misturas podem ser preparadas com equipamentode misturação ou combinação tradicional tal como tanque ou tinas equipadoscom agitadores acionados por motor possuindo várias configurações, e.g., pá,hélice, etc. Misturação realizada em tal equipamento é consumidora de tempo,muitas vezes requerendo mais do que 10 minutos de misturação, por exemplo,cerca de 10 a cerca de 30 minutos, alternativamente cerca de 15 a cerca de 20minutos com o objetivo de obter uma emulsão uniforme e estável. Contudo,tais emulsões contêm partículas dispersas possuindo um tamanho de partículamédio, e.g., diâmetro ou dimensão média da ordem maior do que cerca de 20micrômetros; por exemplo, cerca de 20 a cerca de 50 micrômetros;alternativamente cerca de 20 a cerca de 35 micrômetros. Emulsões possuindoum tamanho de partícula médio de cerca de 20 micrômetros ou maior são aquireferidas como "macroemulsões". Uma composição de combustível possuindocaracterísticas de macroemulsão tipicamente exibirá propriedades que diferemda mesma composição de combustível possuindo um tamanho de partículamédio que é significativamente menor, em outras palavras, umamicroemulsão ou uma na qual o tamanho de partícula é menor do que cercade 20 micrômetros, tal como 19 micrômetros ou menos. Por exemplo, umadada composição na forma de macroemulsão pode exibir uma viscosidademais alta, um ponto de vaporização instantânea mais baixo e uma estabilidademais insatisfatória em um processo requerendo recirculação prolongada dacomposição de combustível bem como requerendo uma quantidade maior deemulsificador com o objetivo de produzir uma emulsão satisfatória e estávelcomparada com a mesma composição na forma de microemulsão.

Em uma modalidade preferida, misturas de combustível dapresente invenção são preparadas usando equipamento de misturação ultra-sônica, cujo equipamento é particularmente vantajoso para preparar emulsõesestáveis possuindo um tamanho de partícula pequeno, por exemplo menor doque cerca de 10 micrômetros, ou cerca de 0,01 a cerca de 5 micrômetros emmédia, em outras palavras modalidades de uma microemulsão. Equipamentopreferido deste tipo está economicamente disponível como sistemahomogeneizador ultra-sônico "Sonolator", Sonic Corp., Conn. Taismicroemulsões podem ser preparadas em temperatura ambiente, por exemplocerca de 22°C, e em pressões de cerca de 3.447 kPa a cerca de 10.342 kPa,embora pressões tal altas quanto 34.474 kPa também possam ser usadas paraproduzir microemulsões estáveis. O sistema Sonolator é particularmente útilpelo fato de que ele pode ser operado em modos úteis, alternativos, incluindoalimentação semi-contínua, contínua, de alimentação única ou de alimentaçãomúltipla. Em particular, um tal sistema operado no modo de alimentaçãomúltipla pode utilizar tanques de alimentação contendo, por exemplo, óleovegetal, água, emulsificador e outros componentes, tais como álcool,intensificador de cetano, alquil-glicol ou derivado de alquil-glicol, etc. Um talsistema permite alimentação de um ou mais dos componentes simultânea,seqüencial ou intermitentemente com o propósito de obter um resultadoparticularmente desejável, incluindo mas não limitado a um tamanho departícula de emulsão específico, distribuição de tamanho de partículaespecífica, tempo de misturação específico etc. Como observado acima,composições de combustível preparadas usando emulsificação ultra-sônicapodem ser obtidas usando uma concentração mais baixa de emulsificador paraa mesma concentração de outros componentes, particularmente o(s) óleo(s)vegetal(ais) e água. Por exemplo, onde uma composição preparada semmisturação ultra-sônica requer cerca de 1,0% em peso de emulsificador paraobter uma emulsão satisfatória, ela pode apenas requerer menos do que cercade 0,5% em peso de emulsificador com a mesma composição com o propósitode obter uma emulsão satisfatória, preferivelmente uma emulsão intensificadapelo fato de que o tamanho de partícula é menor, resultando em umamicroemulsão. Tipicamente a quantidade de emulsificador é cerca de 10%menor do que a que seria requerida na ausência de emulsificação ultra-sônica;preferivelmente cerca de 20% menor; mais preferivelmente cerca de 30%menor; ainda mais preferivelmente cerca de 40% menor; por exemplo, cercade 50%, 60%, 70%, 80% ou até mesmo 90% menor do que a quantidade deemulsificador requerida para uma emulsão satisfatória sem o uso de entradade energia ultra-sônica. Por exemplo, uma composição de combustívelemulsificado requerendo 1% em peso de emulsificador para obter umtamanho de partícula médio de emulsão de cerca de 20 micrômetros pode sersubstituída por 0,2% em peso de mesmo emulsificador na mesma composiçãopara obter uma emulsão possuindo um tamanho de partícula de cerca de 5micrômetros. Para os propósitos aqui, o uso de um dispositivo que introduzenergia ultra-sônica para misturação e emulsificação é referido como ummétodo de "alto cisalhamento", independente dos processos físicos quepodem ocorrer em uma escala microscópica ou molecular.

Emulsificação usando alto cisalhamento tal comoproporcionado por um dispositivo ultra-sônico resulta em uma emulsãopossuindo um tamanho de partícula ou de gotícula médio dentro da faixa decerca de 0,01 micrômetro a menor do que cerca de 20 micrômetros; tal comocerca de 0,01 micrômetro a cerca de 15 micrômetros; ou cerca de 0,1micrômetro a cerca de 10 micrômetros; cerca de 0,1 micrômetro a cerca de 8micrômetros; cerca de 0,2 micrômetro a cerca de 6 micrômetros; cerca de 0,5micrômetro a cerca de 5 micrômetros; cerca de 0,5 micrômetro a cerca de 4micrômetro; cerca de 0,5 micrômetro a cerca de 3 micrômetros; cerca de 0,5micrômetro a cerca de 3 micrômetros; cerca de 0,1 micrômetro a cerca de 2micrômetros; cerca de 0,1 micrômetro a cerca de 1 micrômetro; ou cerca de0,1 micrômetro a cerca de 1 micrômetro ou menor, por exemplo cerca de 0,8micrômetro. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a fasedispersa ou a fase contendo água da composição de combustível compreendegotículas possuindo um diâmetro médio, ou uma dimensão maior, de 5micrômetros ou menos. Assim emulsificação é conduzida sob condiçõessuficientes para proporcionar um tal tamanho de partícula de gotícula médio.Dispositivos de alto cisalhamento que podem ser usadosincluem mas não são limitados ao Sonic Corporation SonolatorHomogenizing System, no qual pressão pode ser variada sobre uma faixaampla, por exemplo de cerca de 3.447 kPa a cerca de 34.474 kPa; IKA WorkDispax, e misturadores cisalhantes incluindo de multiestágios, por exemplo,combinações de rotor/estator de três estágios. A velocidade de ponta dosgeradores de rotor/estator pode ser variada por um acionador de freqüênciavariável que controla o motor. Misturador de dois estágios Silverson, quetambém incorpora um projeto de rotor/estator e o misturador empregacaracterísticas de bombeamento de volume alto similares a de uma bombacentrífuga. Misturadores cisalhantes em linha empregando uma abordagem deemulsificação por rotor-estator (Silverson Corporation); Misturadores a Jato,misturadores cisalhantes de cavitação / estilo venturi; misturadores cisalhantesmicrofluidizadores, misturadores cisalhantes de homogeneização de pressãoalta (Microfluidics Inc.); e qualquer outro misturador gerador de altocisalhamento disponível capaz de produzir a microemulsão desejada,incluindo misturadores de alto cisalhamento selecionados do grupoconsistindo de misturadores Aquashear (Flow Process Technologies Inc.),misturadores estáticos de tubulação, dispositivos de cisalhamento hidráulico,misturadores de cisalhamento rotativo, misturação ultra-sônica, e suascombinações.

Misturação dos componentes é preferivelmente conduzida emcondições de temperatura ambiente, ou substancialmente ambiente. Tem sidoobservado que em algumas situações misturação para obter a composição decombustível emulsificado é acompanhada por uma resposta exotérmica suava.Misturação pode ser satisfatoriamente conduzida em temperaturas dentro dafaixa de cerca de 5°C a cerca de 75°C; por exemplo cerca de IO0C a cerca de65°C; ou cerca de 15°C a cerca de 55°C; ou cerca de 20°C a cerca de 45°C;tal como 22°C a cerca de 350C.A água usada nas composições da presente invenção pode serde qualquer fonte. A água empregada na preparação da composições decombustível da presente invenção pode ser deionizada, purificada porexemplo usando osmose reversa ou destilação, e/ou desmineralizada e possuirum conteúdo baixo de minerais dissolvidos, por exemplo, sais de cálcio, sódioe magnésio, e simultaneamente incluirá, se houver, pouco cloro e/ou flúorbem como estará substancialmente livre de matéria particulada não dissolvida.Preferivelmente a água tem sido substancialmente desmineralizada pormétodos bem conhecidos por aqueles pessoas experientes na técnica detratamento de água com o propósito de remover sais minerais dissolvidos etambém tem sido tratada para remover outros aditivos ou compostosquímicos, incluindo cloro e flúor. E esperado que a ausência substancial detais materiais acarrete melhorias na condição das superfícies metálicas emmotores e queimadores, particularmente as superfícies internas de cilindros ebocais. A água pode estar presente nas emulsões de combustível de água-óleoem uma concentração de cerca de 1% a cerca de 50% em peso;alternativamente cerca de 2% a cerca de 50% em peso; cerca de 3% a cerca de40% em peso; cerca de 4% a cerca de 35% em peso; e cerca de 5% a cerca de30% água.

Os combustíveis úteis na presente invenção são baseados emgorduras e óleos derivados de animal bem como em gorduras e óleos vegetais.Gorduras e óleos vegetais são substâncias que estão presentes, empercentagens variáveis, nas sementes ou nas frutas de várias plantas. Emadição àquelas que estão tipicamente disponíveis na natureza, a presenteinvenção também pode utilizar gorduras e óleos vegetais que são obtidos deplantas geneticamente engenhadas, incluindo algas, e incluindo aquelas quepodem ser desenvolvidas para darem níveis particularmente altos de óleos egorduras de modo que elas são fontes particularmente preferidas de taismateriais para uso como combustíveis. Visto que as gorduras e os óleos sãopara serem usados nas composições da presente invenção e queimados comocombustível, não é necessário que tais gorduras e óleos sejam edíveis. Nopresente momento, os óleos vegetais mais comuns, comercialmentedisponíveis, tais óleos sendo particularmente aqui úteis, são obtidos dassementes de amendoins, girassóis, soja, sésamo, colza (similar em suaspropriedades ao óleo de semente de colza, mas obtido das sementes deBrassica campestris, var. oleif era), nabo silvestre ou canola, milho e algodão,e das frutas de palmeira, oliveira e coqueiro. A substância graxa pode serobtida do tratamento da fruta inteira (por exemplo, azeite de oliva), da polpa(óleo de palma), ou apenas da semente (óleo de semente de palma). Todosestes óleos derivados de ou baseados em vegetal são exemplos de óleosadequados para uso na presente invenção. Outros óleos vegetais que podemser úteis na presente invenção incluem óleo de crambe, óleo de jatropha, óleode linhaça, óleo de tung, bem como de outras denominadas colheitas oleosasmenores como descritas em "Minor Oil Crops," FAO Agricultural ServicesBulletin No. 94, Food and Agricultural Organization of the United Nations,Rome, 1992, aqui incorporada como referência, tais óleos geralmenteincluindo: dentre as colheitas oleosas edíveis menores, argan; abacateiro;palmeira babaçu; balanites; noz oleosa do Bornéo; castanha-do-pará; caryocarspp; noz de caju; gordura vegetal chinesa; palmeira cohune; a famíliaCucurbitaceae incluindo cabaceiro, cabaceito buffalo, abóbora estriada, eabóbora ovóide; loofa liso; semente de videira; illipe\ kusum\ nozes demacadâmia; semente de mangueira; noog abyssinm; noz-moscada; perilla; nozde pili; farelo de arroz; Sacha inche; seje; noz shea; e teased. Dentre ascolheitas oleosas não-edíveis menores estão: allanblackia; amendoeira;chaulmoogra; cuphea spp.; jatropa curgas; semente de karanja; neem; papaia;fava-de-tonca; tung; e ucuuba. Oleos vegetais são obtidos de suas sementes,plantas vegetais etc. por métodos bem conhecidos na técnica, incluindoprensagem ou extração mecânica bem como extração química ou comsolvente, e são tipicamente filtrados para remover matéria estranha com oobjetivo de fornecer um produto substancialmente limpo. Contudo, estádentro do escopo da presente invenção que gordura ou óleo vegetal usado defontes comerciais também pode ser usado, incluindo, por exemplo, deoperações de fritura de alimento.

Ademais, óleos e gorduras úteis na presente invenção podemser obtidos de fontes derivadas de animal. Tais óleos extraídos ou derivadosde animal incluem extrato de tecido de animal, óleo de písceo e óleo de fígadode tubarão, óleo de peixe em geral, incluindo óleo de uma ampla variedade depeixe possuindo óleo alguns dos quais podem ser procriados para aquelepropósito incluindo óleo de peixe correntemente sendo promovido pelaindústria de peixe do Alasca, sebo e misturas dos mesmos. Para os propósitosaqui, sebo refere-se a uma gordura obtida das partes dos corpos de gadobovino, ovelhas, bois, cavalos, galinhas e outros pássaros produzidos parapropósitos de alimento, e semelhante bem como gorduras similares, tais comoaquelas obtidas de plantas e também referidas como sebo. Quantidadesgrandes de óleos e gorduras derivados de animal podem ser obtidas comosubprodutos de instalações de extração de gordura de carne. Misturas de óleose gorduras de fontes vegetais e animais também são úteis na presenteinvenção.

Em adição à ou como parte das categorias de gorduras e óleosderivados de vegetal e animal são aqueles óleos e gorduras obtidos de gordurae óleo reciclados normalmente de restaurantes e instalações de processamentode alimentos. Tais óleos e gorduras originalmente podem ser de fontesvegetais ou animais. É para ser entendido que óleos e gorduras destas fontesainda podem ser úteis embora possam requerer algum pré-tratamento com opropósito de remover alimento e outra matéria particulada bem como parareduzir a acidez de ácidos graxos livres ou de compostos contendo enxofreque podem estar presentes, usando métodos bem conhecidos por aquelespessoas experientes na técnica.

É sabido que tensoativos aumentam a estabilidade de umaemulsão. Um tensoativo pode ser empregado de acordo com a presenteinvenção para aumentar a estabilidade da emulsão de combustível-águaemulsão, particularmente no decorrer do tempo. A seguinte tabulaçãoproporciona exemplos de tensoativos contemplados pela invenção, emboratensoativos úteis não sejam limitados àqueles na tabela. Por exemplo, tambémsão úteis os tensoativos descritos em uma lista abrangente de tensoativos quepode ser encontrada no banco de dados espectral de Bio-Rad Laboratories(www.informatics.bio-rad.com), incluindo espectros no infravermelho e, emnumerosos casos, composição química e propriedades químicas e físicas efontes, aqui incorporado como referência. Os compostos são geralmentecaracterizados como alcoóis, compostos contendo nitrogênio, ésteres deácidos carboxílicos de cadeia longa, hidrocarbonetos, vários ésteres e sais deácidos carboxílicos de cadeia longa, compostos sulfonados e sulfatadosincluindo alquil-aril-sulfonatos e isotionatos, lignossulfonatos, alcoóissulfatados e sulfonados, aminas, ácidos carboxílicos, ésteres de ácidocarboxílico, materiais polialcoxilados sulfatados e sulfonados tais comoésteres, éteres, compostos nitrogenados, ácidos amino-policarboxílicos taiscomo ácido etileno-diamino-tetraacético (EDTA), ácido dietileno-triamino-pentaacético (DTPA), e ácido nitrilo-triacético (NTA), em outras palavrasácidos EDTA, DTPA, NTA e sais, fosfatos, silicatos e silicones. Na medidaem que um tensoativo particular inclui átomos, grupos ou compostos quepodem não necessariamente contribuir para poluição, e.g., enxofre, seu usopode ser limitado à quantidade necessária para produzir e/ou manter umacomposição de combustível ou emulsão estável. Tensoativos particularmentepreferidos incluem cetil-álcool, óleo de rícino hidrogenado e misturas de cetil-álcool e óleo de rícino hidrogenado. Os seguintes materiais, referidos aquicomo tensoativos, podem ser empregados de acordo com a composição decombustível-água da presente invenção.

Tabulação de tensoativos úteis

(A) Tensoativos não-iônicos:

Esteres de alcoóis poliídricos; amidas alcoxiladas; ésteres depolioxialquileno, polioxipropileno e de polioxietileno-polioxipropileno-glicóis; éteres de polioxialquileno-glicóis; glicóis acetilênicos terciários; ealquil-fosfatos polietoxilados.

(B) Tensoativos aniônicos:

Ácidos carboxílicos e sabões; ésteres, amidas, alcoóis, éteres eácidos carboxílicos sulfatados (todos sais); petróleo sulfonado,hidrocarbonetos aromáticos, hidrocarbonetos alifáticos, ésteres, amidas,aminas, éteres, ácidos carboxílicos, fenóis e ligninas (todos sais);polipeptídeos acilados (sais); e fosfatos.

Os seguintes compostos específicos também são incluídos. Nalista que segue, a abreviação "P.O.E." refere-se a polioxietileno (poli(etileno-glicol)) e a abreviação "P.O.P." refere-se a polioxipropileno.

(C) Ácidos graxos:

Ácido caprílico, ácido abiético, ácido pelargônico, ácidosgraxos de óleo de coco, ácido cáprico, ácidos graxos de óleo de milho, ácidoláurico, ácidos graxos de óleo de semente de algodão, ácido mirístico, ácidosgraxos de óleo de feijão-soja, ácido palmítico, ácidos graxos de sebo, ácidoesteárico, ácidos graxos de óleo de peixe hidrogenados, ácido behênico,ácidos graxos de talol, ácido undecilênico, ácidos diméricos, ácido oleico,ácidos triméricos, ácido erúcico, óleo de rícino, ácido linoleico, óleo de rícinohidrogenado, ácido ricinoleico, lanolina, ácido naftênico, e ácidos graxos delanolina.

(D) Sais de ácido graxo:

Estearato de lítio, oleato de amônio, estearato de cádmio,caprato de sódio, linoleato de amônio, estearato de cálcio, laurato desódio, ricinoleato de amônio, oleato de cálcio, miristato de sódio,nafitenatos de amônio, linoleato de cálcio, palmitato de sódio, abietato deamônio, ricinoleato de cálcio, estearato de sódio, laurato de morfolina,naftenatos de cálcio, undecilenato de sódio, miristato de morfolina,estearato de cobalto, oleato de sódio, palmitato de morfolina, naftenatosde cobalto, linoleato de sódio, estearato de morfolina, estearato de cobre,ricinoleato de sódio, undecilenato de morfolina, oleato de cobre,naftenatos de sódio, oleato de morfolina, naftenatos de cobre, abietato desódio, linoleato de morfolina, estearato de ferro, carboxilatos de sódiopolimerizados, ricinoleato de morfolina, naftenato de ferro, naftenato demorfolina, estearato de chumbo, sal de sódio de talol, abietato demorfolina, oleato de chumbo, caprato de potássio, caprato de trietanol-amina, naftenato de chumbo, laurato de potássio, laurato de trietanol-amina, estearato de magnésio, miristato de potássio, miristato de trietanol-amina, oleato de magnésio, palmitato de potássio, estearato demanganese, estearato de potássio, palmitato de trietanol-amina, naftenatode manganês, undecilenato de potássio, estearato de trietanol-amina,oleato de níquel, oleato de potássio, estearato de estrôncio, linoleato depotássio, undecilenato de trietanol-amina, oleato de estanho, ricinoleatode potássio, laurato de zinco, naftenato de potássio, oleato de trietanol-amina, palmitato de zinco, abietato de potássio, linoleato de trietanol-amina, estearato de zinco, caprato de amônio, ricinoleato de trietanol-amina, oleato de zinco, laurato de amônio, linoleato de zinco, miristato deamônio, naftenatos de trietanol-amina, naftenato de zinco, palmitato deamônio, resinato de zinco, estearato de amônio, abietato de trietanol-amina, undecilenato de amônio, palmitato de alumínio, estearato dealumínio, oleato de alumínio, estearato de bário, e naftenato de bário.(E) Olefínas:

Alfa-olefina linear C14, e alfa-olefina linear Ci6.(F) Compostos de fósforo e mercaptanos:

Fosfato de POE octila, óleo de rícino fosfatado de sódio, óleode rícino fosfatado de amônio, sal de sódio de 2-etil-hexil-polifosfato, sal desódio de capril-polifosfato, di(2-etil-hexil)-fosfato de sódio, lecitina(fosfatídeos de soja), e POE-terc-dodecil-mercapto-etanol.

(G) Polietileno-e polipropileno-glicol-éteres:

Laurato de hidróxi-etila, monooleato de PEG, monolaurato depropileno-glicol, laurato de hidróxi-etóxi-etila, dioleato de PEG,monorricinoleato de etileno-glicol, monoestearato de propileno-glicol, lauratode hidróxi-etóxi-etóxi-etila, monorricinoleato de dietileno-glicol, dilaurato depropileno-glicol, monolaurato de PEG, monorricinoleato de PEG, diestearatode propileno-glicol, dilaurato de PEG, coconato de dietileno-glicol,monoestearato de etileno-glicol, monoestearato de dipropileno-glicol, éster dePOE-ácidos graxos de coco, monoestearato de dietileno-glicol, monooleato depropileno-glicol, POE-óleo de rícino, monoestearato de trietileno-glicol,hidróxi-estearato de etileno-glicol, monorricinoleato de propileno-glicol,monoestearato de PEG, tri-hidróxi-estearato de PEG, monoisoestearato depropileno-glicol, diestearato de etileno-glicol, óleo de rícino hidrogenado-POE, mono-hidróxi-estearato de propileno-glicol, diestearato de PEG, POE-talol, monoisoestearato de PEG, ácido abiético-POE, dipelargonato depropileno-glicol, diisoestearato de PEG, lanolina POE, oleato de hidróxi-etila,lanolina acetilada, isopropil-éster de ácidos graxos de lanolina, oleato dehidróxi-etóxi-etila, POE-Ianolina acetilada, monooleato de metóxi-PEG,monoestearato de POE-propileno-glicol, e oleato de hidróxi-etóxi-etóxi-etila.

(H) Alcoóis, fenóis e derivados de polioxietileno:

Estearil-álcool, oleil-álcool, octil-fenol, nonil-fenol, terc-octil-fenóxi-etanol, p-dodecil-fenol, dinonil-fenol, tridecil-álcool, tetradecil-álcool,alcoóis de lanolina, colesterol, dimetil-hexinol, dimetil-octinodiol, tetrametil-decinodiol, POE-tridecil-fenil-éter, POE-lanolina-álcool-éter, POE-colesterol,POE-n-octil-fenol, POE-terc-octil-fenol, POE-nonil-fenol, POE-dinonil-fenol,POE-dodecil-fenol, POE-lauril-álcool-éter, POE-cetil-álcool-éter, POE-estearil-álcool-éter, POE-tetrametil-decinodiol, POE-oleil-álcool-éter, POP-EtO, POE-isso-hexadecil-álcool-éter 2,6,8-trimetil-4-nonil-óxi-poli(óxi-etileno)-etanol, copolímero em bloco de poli(óxi-propileno)-poli(óxi-etileno),alquil-éter de POE/POP, e POE-tridecil-álcool-éter.

(J) Éteres de glicerol:

Monocaprilato de glicerol, monolaurato de glicerol,mono/dicocoato de glicerol, dilaurato de glicerol, monoestearato de glicerol,monostearato glicerol destilado, diestearato de glicerol, monooleato deglicerol, dioleato de glicerol, trioleato de glicerol, monoisoestearato de,glicerol monorricinoleato de glicerol, mono-hidróxi-estearato de glicerol,monoestearato de POE glicerol, monoestearato de glicerol acetilado,monoestearato de glicerol succinilado, monostearato tartarato de gliceroldiacetilado, resina de ftalato de glicerol modificada, monoestearato detriglicerol, monooleato de triglicerol, monoisoestearato de triglicerol,tetraoleato de decaglicerol, decaestearato de decaglicerol, monolaurato depentaeritritol, monoestearato de pentaeritritol, diestearato de pentaeritritol,tetraestearato de pentaeritritol, monooleato de pentaeritritol, dioleato depentaeritritol, trioleato de pentaeritritol, tetraricinoleato de pentaeritritol,monolaurato de sorbitano, monolaurato de POE sorbitano, monopalmitato desorbitano, monopalmitato de POE sorbitano, monoestearato de sorbitano,monoestearato de POE sorbitano, triestearato de sorbitano, triestearato dePOE sorbitano, monooleato de sorbitano, monooleato de POE sorbitano,sesquioleato de sorbitano, trioleato de sorbitano, trioleato de POE sorbitano,hexaoleato de POE sorbitol, oleato laurato de POE sorbitol, polioleato dePOE sorbitol, POE sorbitol, éster de cera de abelha, monolaurato de sacarose,cocoato de sacarose, monomiristato de sacarose, monopalmitato de sacarose,dipalmitato de sacarose, monoestearato de sacarose, diestearato de sacarose,monooleato de sacarose, dioleato de sacarose, lactato de laurila, lactato decetila, lauril-lactato de sódio, estearoil-lactato de sódio, isostearoil-2-lactilatode sódio, estearoil-2-lactilato de sódio, estearoil-2-lactilato de cálcio, capril-actato de sódio, lauril-álcool, e cetil-álcool.(K) Amidas e derivados de amida:

Estearamida, oleamida, erucamida, behenamida, monoetanol-amida de ácido láurico, monoetanol-amida de sebo, amida POE láurica,dietanol-amida de ácido mirístico, dietanol-amida de ácido esteárico, dietanol-amida de ácido oleico, amida POE oleica, dietanol-amida de ácido de coco,amida de POE coco, amida de sebo hidrogenado POE, monoisopropanol-amida de ácido láurico, e monoisopropanol-amida de ácido oleico.(L) Sulfatos:

n-Octil-sulfato de sódio, 2-etil-hexil-sulfato de sódio, decil-sulfato de sódio, lauril-sulfato de sódio, tridecil-sulfato de sódio, sec-tetradecil-sulfato de sódio, cetil-sulfato de sódio, sec-heptadecil-sulfato desódio, oleil-sulfato de sódio, oleil-estearato-sulfato de sódio, tridecil-éter-sulfato de sódio, lauril-sulfato de potássio, lauril-sulfato de magnésio, lauril-sulfato de trietanol-amina, lauril-sulfato de amônio, lauril-sulfato de dietanol-amina, lauril-sulfato de trietanol-amônio, sal de sódio de POE octil-fenol, salde sódio de alquil-aril-poliéter-sulfato, sal de sódio de POE nonil-fenolsulfatado, sal de amônio nonil-fenil-éter-sulfatado de tetraetileno-glicol, sal desódio de lauril-éter sulfatado de tetraetileno-glicol, POE lauril-monoéter-sulfato de sódio, POE-lauril-éter-sulfato de sódio, POE-lauril-sulfato deamônio, sal de sódio de ácido oleico sulfatado, sal de sódio de ácidos graxosde óleo de rícino sulfatado, sal de sódio de propil-oleato sulfatado, sal desódio de isopropil-oleato sulfatado, sal de sódio de monolaurato de glicerolsulfatado, sal de sódio de butil-oleato sulfatado, sal de sódio de monolauratode glicerol sulfatado, sal de sódio de trioleato de glicerol sulfatado, sal desódio de óleo de rícino sulfatado, óleo marinho sulfonado, sal de sódio deóleo de mocotó sulfatado, sal de sódio de óleo de grão de arroz sulfatado, salde sódio de óleo de feijão-soja sulfatado, óleo de espermacete sintéticosulfatado, e sal de sódio de sebo sulfatado.(M) Compostos tensoativos variados:

Perfluoro-tensoativo-aniônico, perfluoro-tensoativo-catiônico,sal de dissódio de ácido etileno-diamino-tetraacético, sal de tetrassódio deácido etileno-diamino-tetraacético, di-hidróxi-etil-glicinato de sódio, nitrilo-triacetato de trissódio, citrato de sódio, óleo-desespumante-de-silicone,dispersável em água-desespumante de silicone, tetraborato de sódio,carbonato de sódio, fosfato-tribásico de sódio, silicato de sódio, e alquil-benzeno-ácido sulfônico-propileno-tetrâmero.(N) Sulfonatos:

Tolueno-sulfonato de sódio, xileno-sulfonato de sódio,cumeno-sulfonato de sódio, dodecil-benzeno-sulfonato de sódio, tridecil-benzeno-sulfonato de sódio, ceril-benzeno-sulfonato de sódio, dodecil-benzeno-sulfonato de cálcio, xileno-sulfonato de amônio, dodecil-benzeno-sulfonato de trietanol-amônio, dodecil-benzeno-sulfonato de alquil-amônio,ácido sulfônico de hidrocarbonetos alifáticos, petróleo-sulfonato de sódio,petróleo-sulfonato de cálcio, sulfonato de bário de Bryton, petróleo-sulfonatode magnésio, petróleo-sulfonato de amônio, petróleo-sulfonato de isopropil-amina, petróleo-sulfonato de etilenodiamina, petróleo-sulfonato de trietanol-amina, naftaleno sulfonado diisopropil-naftaleno-sulfonato de sódio, dibutil-naftaleno-sulfonato de sódio, benzil-naftaleno-sulfonato de sódio, naftaleno-formaldeído-condensado-sulfonato de sódio, alquil-naftaleno-sulfonato desódio polimerizado, alquil-naftaleno-sulfonato de potássio polimerizado,dibutil-naftaleno-sulfonato de amônio, dibutil-naftaleno-sulfonato de etanol-amina, sulfo-oleato de sódio, monobutil-fenil-fenol monossulfonato de sódio,dibutil-fenil-fenol dissulfonato de dissódio, monoetil-fenil-fenol-monossulfonato de potássio, monoetil-fenil-fenol monossulfonato de amônio,monoetil-fenil-fenol monossulfonato de guanidínio, decil-difenil-éter-disulfonato de sódio, dodecil-difenil-éter-dissulfonato de sódio, alquil-benzeno-sulfonato de cálcio polimerizado, poliestireno sulfonado, poliésteralifático sulfonado, 2-sulfo-etil-oleato de sódio, amil-sulfo-oleato de sódio,lauril-sulfo-acetato de sódio, diisobutil-sulfo-succinato de sódio, diamil-sulfo-succinato de sódio, di-hexil-sulfo-succinato de sódio, dioctil-sulfo-succinatode sódio, ditridecil-sulfo-succinato de sódio, alquil-aril-poliéter-sulfonato desódio, e lignossulfonato de sódio.(O) Aminas e derivados de amina:

terc-Cn-C14 amina, n-dodecil-amina, n-tetradecil-amina,n-hexadecil-amina, n-octadecil-amina, C18-C24 amina, oleil-amina,cocoamina, amina de sebo hidrogenado, amina de sebo, POE terc-amina, POEestearil-amina, POE oleil-amina, C12-C14 terc-alquil-aminas, POE cocoaminaetoxilada, POE amina de sebo, POE amina de soja, POE octadecil-amina, N-b-hidróxi-etil-estearil-imidazolina, POE (3) N-sebo-trimetileno-diamina, N-b-hidróxi-etil-coco-imidazolina, N-b-hidróxi-etil-oleil-imidazolina, acetato den-dodecil-amina, acetato de hexadecil-amina, acetato de octadecil-amina,acetato de oleil-amina, acetato de cocoamina, acetato de amina de sebohidrogenado, acetato de amina de sebo, acetato de amina de soja, acetato deN-estearil-N'.N'-dietil-etileno-diamina, formiato de N-oleil-etileno-diamina,óxido de cocoamido-propil-dimetil-amina, óxido de lauril-dimetil-amina,óxido de miristil-dimetil-amina, amina de soja, diococoamina, amina de sebodi-hidrogenado, dimetil-hexadecil-amina, dimetil-octadecil-amina, dimetil-cocoamina, dimetil-soja-amina, N-coco-l,3-diamino-propano, N-soja-1,3-diamino-propano, N-sebo-1, 3-diamino-propano, ácido N-coco-b-amino-butírico, estearamidoetil-dietil-amina, N-coco-b-amino-propionato de sódio,diacetato de N-sebo-trimetileno-diamina, N-sebo-b-imino-dipropionato dedissódio, N-lauril-b-imino-dipropionato de dissódio, cetil-betaína, betaína decoco, miristamidopropil-betaína, oleil-betaína, cocoamido-betaína, oleil-amido-betaína, éster de ácido de óleo de coco de isetionato de sódio,cocoamido-alquil-dimetil-amina, amido-alquil-dimetil-amina behênica,amido-alquiol-dimetil-amina isoesteárica, amido-alquil-dimetil-amina oleica,N-metil-N-palmitoil-taurato de sódio, N-metil-N-oleil-taurato de sódio, N-cocoácido-N-metil-taurato de sódio, N-metil-N-talol-taurato de sódio, N-lauril-sarcosina, cocoil-sarcosina, N-oleil-sarcosina, N-lauril-sarcosinato desódio, hidróxido de carbóxi-metil-nonil-hidróxi-etil-imidazolínio, hidróxidode sódio-carbóxi-metil-undecil-hidróxi-etil-imidazolínio, hidróxido de sódio-carbóxi-metil-coco-hidróxi-etil-imidazolínio, hidróxido de sódio-carbóxi-etil-oleil-hidróxi-etil-imidazolínio, hidróxido de sódio-carbóxi-metil-estearil-hidróxi-etil-imidazolínio, e sódio-carbóxi-metil-sódio-carbóxi-etil-cocoéter-imidazolínio.

(P) Sais de amina quaternária:

Cloreto de dodecil-trimetil-amônio, cloreto de hexadecil-trimetil-amônio, cloreto de octadecil-trimetil-amônio, brometo de cetil-trimetil-amônio, brometo de cetil-dimetil-etil-amônio, cloreto de cocotrimetil-amônio, cloreto de sebo-trimetil-amônio, cloreto de soja-trimetil-amônio, cloreto de dicoco-dimetil-amônio, cloreto de dimetil-80% behenil-benzil-amônio, cloreto de metil-bis(2-hidróxi-etil-)coco amônio, cloreto desebo desidrogenado-dimetil-amônio, cloreto de metil-dodecil-benzil trimetil-amônio, cloreto de n-alquil-dimetil-benzil-amônio, cloreto dealquil-dimetil-3.4-dicloro-benzil-amônio, cloreto de octil-fenóxi-etóxietil-dimetil-benzilamônio, cloreto de octil-cresóxi-etóxi-etil-dimetil-benzil-amônio, cloreto-fosfato de coco-amido-propil PG-dimônio, cloreto de 2-hidróxi-etil-benzil-estearil-imidazolínio, cloreto de 2-hidróxi-etil-benzil-coco-imidazolínio,cloreto de etil-bis(polietóxi-etanol)-alquil-amônio, etil-sulfato de dietil-heptadecil-imidazolínio, cloreto de lauril-dimetil-benzil amônio, cloreto deestearil-dimetil-benzil-amônio, cloreto de lauril-piridínio, cloreto de 1-hexadecil-piridínio, brometo de cetil-piridínio, brometo de lauril-isoquinolínio, e oxazolina substituída.

Em uma modalidade o emulsificador ou tensoativocompreende pelo menos um éster de sorbitano. Os ésteres de sorbitanoincluem ésteres de sorbitano-ácido graxo nos quais o componente ácido graxodo éster compreende um ácido carboxílico de cerca de 10 a cerca de 100átomos de carbono, e em uma modalidade cerca de 12 a cerca de 24 átomosde carbono. Sorbitano é uma mistura de anidrossorbitóis, principalmente 1,4-sorbitano e isossorbida (Fórmulas I e II):

<formula>formula see original document page 31</formula>

Sorbitano, (também conhecida como monoanidrossorbitol ouanidrido de sorbitol) é um nome genérico para anidridos deriváveis de sorbitolpela remoção de uma molécula de água. Os ésteres de sorbitano-ácido graxodesta invenção são uma mistura de ésteres parciais de sorbitol e seus anidridoscom ácidos graxos. Estes ésteres de sorbitano podem ser representados pelaestrutura abaixo que pode ser qualquer uma de um monoéster, diéster, triéster,tetraéster, ou misturas dos mesmos (Fórmula III):

<formula>formula see original document page 31</formula>

Em fórmula (III), cada Z independentemente denota um átomode hidrogênio ou C(O)R-, e cada R mutuamente independentemente denotaum grupo hidrocarbila de cerca de 9 a cerca de 99 átomos de carbono, maispreferivelmente cerca de 11 a cerca de 23 átomos de carbono. Exemplos deésteres de sorbitano incluem estearatos de sorbitano e oleatos de sorbitano, talcomo estearato de sorbitano (i.e., monoestearato), diestearato de sorbitano,triestearato de sorbitano, monooleato de sorbitano e sesquioleato de sorbitano.Esteres de sorbitano estão comercialmente disponíveis sob as marcascomerciais "Span" e "Arlacel" da ICI. Os ésteres de sorbitano tambémincluem ésteres de polioxialquileno-sorbitano nos quais o grupo alquilenopossui cerca de 2 a cerca de 30 átomos de carbono. Estes ésteres depolioxialquileno-sorbitano podem ser representados pela Fórmula IV:

<formula>formula see original document page 32</formula>

na qual em Fórmula IV, cada R independentemente é um grupo alquileno decerca de 2 a cerca de 30 átomos de carbono; R1 é um grupo hidrocarbila decerca de 9 a cerca de 99 átomos de carbono, mais preferivelmente cerca de 11a cerca de 23 átomos de carbono; e w, x, y e ζ representam o número deunidades de oxialquileno repetidas. Por exemplo etoxilação de ésteres desorbitano-ácido graxo dá uma série de tensoativos mais hidrofílicos, que é oresultado da reação dos grupos hidroxila de sorbitano com óxido de etileno.Uma classe comercial principal destes ésteres de sorbitano etoxilados é adaqueles contendo cerca de 2 a cerca de 80 unidades de óxido de etileno, e emuma modalidade de cerca de 2 a cerca de 30 unidades de óxido de etileno, eem uma modalidade cerca de 4, em uma modalidade cerca de 5, e em umamodalidade cerca de 20 unidades de óxido de etileno. Estão disponíveis naCalgene Chemical sob a marca comercial "POLISORBATE" e na ICI sob amarca comercial "TWEEN". Exemplos típicos são triestearato depolioxietileno (daqui em diante "POE") (20) sorbitano (Polisorbate 65; Tween65), monoestearato de POE (4) sorbitano (Polisorbate 61; Tween 61), trioleatode POE (20) sorbitano (Polisorbate 85; Tween 85), monooleato de POE (5)sorbitano (Polisorbate 81; Tween 81), e monooleato de POE (80) sorbitano(Polisorbate 80; Tween 80). Como aqui usado o número entre parêntesesrefere-se ao número de unidades de óxido de etileno presentes na composição.O seguinte é uma lista de emulsificadores que podem serparticularmente úteis:

<table>table see original document page 33</column></row><table><table>table see original document page 34</column></row><table>

* Abreviações: Mn = peso molecular numérico médio; PEG = poli(etileno-glicol); PPG = poli(propileno-glicol); EO = óxido de etileno; PO = depropileno; HLB = balanço hidrofílico-lipofílico.

Emulsificadores úteis dos tipos listados na tabela acima podemser geralmente representados pelas seguintes classes de compostos químicos,cujos membros estão comercialmente disponíveis e são adequados desde quesejam utilizados de acordo com os ensinamentos aqui de tal modo que sejamproduzidas composições emulsificadas estáveis:(a) ésteres de sorbitol de fórmula geral

<formula>formula see original document page 34</formula>

nas quais: os radicais X são idênticos entre si ou diferentes entre si e são cadaum OH ou R1COO", onde R1 é um radical hidrocarboneto alifático, saturadoou insaturado, linear ou ramificado opcionalmente substituído com hidroxilase possuindo de 7 a 22 átomos de carbono, desde que pelo menos um doscitados radicais X seja R1COO",

(b) ésteres de ácido graxo de fórmula geral

<formula>formula see original document page 35</formula>

na qual: R um radical hidrocarboneto alifático, saturado ou insaturado, linearou ramificado opcionalmente substituído com hidroxilas e possuindo de 7 a22 átomos de carbono, R3 é um Ci-Cio alquileno linear ou ramificado, η é umnúmero inteiro maior do que ou igual a 6, e R4 é H, CrCio alquila linear ouramificada ou

<formula>formula see original document page 35</formula>

onde R é como definido acima para Rz: e

(c) alquil-fenol polialcoxilado de fórmula geralna qual: R6 é uma C1-C20 alquila linear ou ramificada, m é um número inteiro

<formula>formula see original document page 35</formula>

maior do que ou igual a 8, e R e R são respectivamente como definido acimapara R3 e R4 de fórmula (II).

Emulsificadores particularmente úteis incluem compostosexibindo um balanço hidrofílico-lipofílico (HLB, que se refere ao tamanho e àforça dos grupos polares (hidrofílicos) e não-polares (lipofílicos) quecompreendem o emulsificador ou tensoativo molecule) tipicamente dentro dafaixa de cerca de 1 a cerca de 40; em outra modalidade cerca de 5 a cerca de20. HLB é um parâmetro bem conhecido utilizado por aqueles pessoasexperientes na técnica para caracterizar emulsificadores. Ele é definido emdetalhe, por exemplo, nas referências "Emulsions: Theory and Practice, P.Becher, Reinhold Publishing Corp., ACS Monograph, ed. 1965", no capítulo"The chemistry of emulsifying agents" (pg. 232 et seq.); e também noHandbook of Applied Surface and Colloid Chemistry, K. Holmberg (Ed.),"Chapter 11, Surface Chemistry in the Petroleum Industry," J.R. Kanicky etal., 251-267, que também descreve um método para calcular os valores deHLB baseados em estrutura química; estas referências são aqui incorporadascomo referências na extensão permitida. Um procedimento empírico bemestabelecido para determinar os valores de HLB para um dado emulsificadorpode ser determinado experimentalmente pelo método de W.C. Griffin, J.Soe. Cosmetic Chem., 1, 311 (1949), aqui incorporado como referência naextensão permitida. Exemplos de compostos adequados estão incluídos natabela acima e também são descritos em McCutcheon's Emulsificadors andDetergents, 1998, North American Edition (páginas 1-235) & InternationalEdition (páginas 1-199), aqui incorporada como referência para a suadescrição de compostos possuindo um HLB dentro da faixa de cerca de 1 acerca de 40; em uma modalidade cerca de 1 a cerca de 30; em umamodalidade cerca de 1 to 20; e em outra modalidade cerca de 4 a cerca de 18;alternativamente, maior do que cerca de 8, por exemplo cerca de 8,5 ou cercade 9 a cerca de 18. Vários compostos úteis incluem aqueles identificados natabela acima, incluindo por exemplo, monolaurato de sorbitano, monooleatode polioxietileno(20) sorbitano, e monolaurato de polioxietileno(20)sorbitano.

Também é possível obter composições de combustívelemulsificado estáveis usando uma combinação de emulsificadores. Parapropósitos de explicação e não de limitação, por exemplo em vez de um únicoemulsificador possuindo um valor de HLB de cerca de 12 uma composição decombustível emulsificado pode ser preparada usando uma mistura deemulsificadores, tal como uma mistura 50/50 de dois emulsificadores, umpossuindo um valor de HLB de cerca de 16 e o outro um valor de HLB decerca de 8. Similarmente combinações de três ou mais emulsificadorestambém pode ser usada, desde que o valor de HLB da mistura exiba o valortotal desejado e o efeito da mistura seja para proporcionar uma emulsãoestável. Para propósitos de uma composição de emulsificador mista, o valorde HLB da mistura de emulsificadores é calculado como uma médiaponderada de soma linear baseada na fração em peso que cada um dosemulsificadores representa comparado com a quantidade total deemulsificador presente:

HLBm = Σ [(HLBn) (wtn/wttot)

onde:

Σ = Soma de valores mostrados entre parênteses;HLBm = o valor de HLB de um emulsificador ou de umamistura de emulsificadores;n = número de emulsificadores presentes namistura, no qual qualquer número de emulsificadores pode ser usado;tipicamente η = 1 a cerca de 5; mais tipicamente 1 a cerca de 4; ou 1 a cercade 3; ou 1 a cerca de 2. Por exemplo, é adequado o uso de misturas de 2, 3 ou4 emulsificadores para obter uma emulsão estável;

HLBn = o valor de HLB de um único emulsificador se η = 1 ouo valor de HLB de cada emulsificador na mistura de emulsificadores;

wtn = o peso, por exemplo em gramas, de cada emulsificadorna mistura de emulsificadores; e

Wttot = o peso total de todos os emulsificadores presentes namistura de emulsificadores.

Em uma modalidade preferida a mistura de doisemulsificadores é usada na qual um emulsificador possui um valor de HLB deigual a ou menor do que cerca de 6, por exemplo cerca de 1 a cerca de 6,0, oucerca de 2 a cerca de 5,9, ou cerca de 3 a cerca de 5,5, ou cerca de 4 a cercade 5,9, e semelhante; e o segundo emulsificador possui um valor de HLB demaior do que cerca de 6, por exemplo cerca de 6 a cerca de 20; ou cerca de6,1 a cerca de 18, ou cerca de 6,5 a cerca de 16, ou cerca de 7 a cerca de 15, esemelhante; desde que ambos os emulsificadores não possuam um valor deHLB de 6. Alternativamente, um emulsificador compreendendo umadistribuição bimodal de espécies químicas exibindo cada uma daspropriedades de HLB pode ser usado.

O uso de múltiplos emulsificadores na mesma composição decombustível emulsificado pode ser vantajoso em composições nas quais aconcentração total de componentes hidrofílicos é baixa. Por exemplo,composições nas quais a concentração de água é menor do que cerca de 5%em peso, tal como cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso, ou cerca de1% em peso a cerca de 4% em peso, ou 1% em peso a cerca de 3% em peso,ou 1% em peso a cerca de 2% em peso. Alternativamente, as concentraçõesde vários componentes hidrofílicos ou substancialmente hidrofílicos podemser adicionadas juntas para consideração das concentrações citadas acima,incluindo água, componente(s) contendo hidroxila tais como um ou maisalcoóis ou glicóis e semelhante. Em particular, se a razão da quantidade totalde tais componentes hidrofílicos para a quantidade total de componenteslipofílicos, os últimos incluindo mas não limitados aos óleos e gordurasvegetais e animais, for igual ou menor do que cerca de 0,25, por exemplo,cerca de 0,05 a cerca de 0,25 ou qualquer valor específico entre ambos,incluindo, por exemplo, cerca de 0,06, 0,08, 0,10, 0,12, 0,14, 0,16, 0,18, 0,20,0,22 ou 0,24, é desejável usar uma mistura de emulsificadores como descritoacima; em outras palavras, misturas de emulsificadores nas quais pelo menosum emulsificador possui um valor de HLB de igual a ou menor do que cercade 6 e pelo menos um emulsificador possui um valor de HLB de maior do quecerca de 6 (sujeito às condições expressadas acima). Por exemplo, umacomposição compreendendo, em % em peso, 80 de óleo vegetal, 4 de água e14 de etanol (e.g., 95% em peso de etanol contendo 5% em peso de água e/oudesnaturantes) resulta em uma razão calculada de 18/80 = 0,225. Parapreparar uma emulsão estável usando tais componentes é preferível empregaruma mistura de emulsificadores, por exemplo, uma mistura 50/50 mistura deemulsificador possuindo um valor de HLB de, por exemplo, cerca de 4 e umpossuindo um valor de HLB de cerca de 15. Em contraste, uma composiçãoemulsificada estável pode ser preparada usando um único emulsificador ondeos componentes lipofílicos e hidrofílicos compreendem 75% em peso de óleovegetal, 1% em peso de água, e 23% em peso de álcool. Alternativamente,uma mistura de emulsificadores pode ser usada até mesmo onde a razãocalculada é maior do que 0,25, particularmente se o valor for apenasligeiramente maior, por exemplo cerca de 5% a cerca de 10% maior.Opcionalmente, uma mistura de emulsificadores pode ser usada se desejado;particularmente se for antecipado que o usuário de uma tal composição decombustível pode subseqüentemente introduzir um aditivo na composição quepode possuir o efeito de mudar a razão calculada.

Alcoóis úteis na presente invenção incluem composto orgânicocontendo hidroxilas selecionado do grupo consistindo de (A) alcoóismonoídricos (um grupo OH) caracterizados como (1) alifáticos, incluindocadeia linear e ramificada, e sub-caracterizados dentro deste grupo comoparafínicos (por exemplo, etanol) e olefínicos (por exemplo, alil-álcool); (2)alicícicos (por exemplo, ciclo-hexanol); (3) aromáticos (por exemplo, fenol,benzil-álcool);(4) heterocíclicos (por exemplo, furfuril-álcool); e (5)policíclicos (por exemplo, esteróis); (B) diídricos (dois grupos OH), incluindoglicóis e derivados (por exemplo, dióis); (C) triídricos (três grupos OH),incluindo glicerol e derivados; e (D) poliídricos (polióis), possuindo três ouquatro ou mais grupos OH). Em particular, alcoóis úteis incluem alcoóisselecionados do grupo consistindo de Ci a C4 mono-alcoóis de cadeia linear eramificada, C2 a C4 mono-e poli(alquileno-glicóis) incluindo etileno-glicol,dietileno-glicol, trietileno-glicol, propileno-glicol, dipropileno-glicol,tripropileno-glicol, derivados de C2 a C4 mono-e poli(alquileno-glicóis) desdeque os pesos moleculares de presente invenção, e misturas dos mesmos.Composições de combustível nas quais um monoálcool é incluído tambémpreferivelmente incluem pelo menos um de terc-butil-álcool, pelo menos umC2-C4 alquileno-glicol ou uma mistura de ambos. Etil-álcool ou etanol epropileno-glicol são particularmente preferidos nas composições da presenteinvenção. Etanol está comercialmente disponíveis na forma anidra (tambémreferido como álcool absoluto ou etanol 100%) e como vários teoresalcoólicos ou percentagens de etanol onde o componente adicional no etanol éágua, o mais comum sendo teor alcoólico 190 ou 95% em volume. Se etanol éusado para propósitos diferentes de uma bebida, ele é desnaturado pela adiçãode substâncias, tais como metanol, 2-propanol, acetato de etila, metil-isobutil-cetona, heptano ou querosene, para tornar o produto indesejável para consumohumano, mas permite propósitos industriais, incluindo como um componenteem combustível ou como um combustível. Como observado, etanol diferentede etanol absoluto é tipicamente identificado pelo uso do termo "teoralcoólico", onde a conversão entre teor alcoólico e a concentração de etil-álcool é que 2 teores alcoólicos são a em volume, tipicamente medidos a20°C, embora medições em outras temperaturas também sejam aceitas,incluindo e.g., 15,6°C. Embora vários desnaturantes estejam disponíveis quepodem tornar o etanol (com ou sem a presença de umidade ou água)inadequado para consumo humano, certos tais desnaturantes podem não serapropriados para uso em conexão com combustíveis por causa de seus efeitosadversos sobre a estabilidade do combustível, os motores de veículo e ossistemas de combustível e as emissões. Uma lista de desnaturantes usados emconexão com etil-álcool para vários propósitos pode ser encontrada em TheMerck Index, Thirteenth Edition, 2001, entrada 3796, página 670, aquiincorporado como referência. Propriedades físicas de etanol podem variardependendo de se estanol é anidro, está misturado com água em váriasconcentrações, e se está desnaturado e o tipo de desnaturante utilizado.Desnaturantes que podem ser inadequados para uso em conexão comcombustíveis são conhecidos por aqueles pessoas experientes na técnica e sãomuitas vezes especificados por várias agências governamentais. Por exemplo,o governo indiano proíbe o uso de metanol, pirróis, terebintina, cetonas ealcatrões (produtos de pirólise de matéria vegetal não-fóssil ou fóssil de pesomolecular alto). Os padrões em ASTM D4806 e ASTM D5798, aquiincorporados como referências, descrevem a quantidade e os tipos dedesnaturantes tipicamente permitidos para uso em combustíveis e tambémidentificam outros que não devem ser usados em vista de seus efeitopotencialmente adversos, como observado acima. Ademais, ASTM D5798também descreve os padrões para combustíveis para uso em motores que sãoprojetados para utilizar etanol como um substituto para petróleo, i.e., queincluem percentagens substancialmente altas de etanol. Etil-álcool absoluto éordinariamente entendido com o significado de etil-álcool contendo não maisdo que 0,5% em volume de água, embora para os propósitos da presenteinvenção, uma tal limitação de umidade tenha pouco significado. Quandousado na composição de combustível de emulsão de óleo vegetal da presenteinvenção, álcool ou uma mistura de alcoóis indicados aqui como úteis, éincluído em uma concentração de cerca de 1% em peso a cerca de 25% empeso baseado no peso total da composição de combustível; ou cerca de 2% empeso a cerca de 22% em peso; ou cerca de 3% em peso a cerca de 20% empeso; ou cerca de 4% em peso a cerca de 18% em peso; ou cerca de 5% empeso a cerca de 20% em peso; ou cerca de 1% em peso a cerca de 15% empeso; ou cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso; ou cerca de 1% empeso a cerca de 5% em peso; ou cerca de 2% em peso a cerca de 6% em peso;alternativamente, cerca de 3% em peso a cerca de 8% em peso.

Alternativamente, o C4 álcool butil-álcool também é útil napresente invenção. Onde butil-álcool é usado é preferido o emprego de terc-butil-álcool porque ele é mais prontamente solúvel em água. Contudo, vistoque n-butil-álcool e sec-butil-álcool não são completamente solúveis em água,sua utilização pode requerer um ajuste adicional no tipo e na quantidade deemulsificador na composição de combustível com o propósito de obter umaemulsão estável. Terc-butil-álcool pode ser usado no lugar de ou emcombinação com etanol, por exemplo incluindo misturas nas quais aquantidade relativa, em peso, de etanol para terc-butil-álcool é cerca de 95/5 a5/95; incluindo quantidades úteis entre as mesmas tais como cerca de 85/15,80/20, 75/25, 70/30, 65/35, 60/40, 55/45, 50/50, 45/55, 40/60, 35/65, 30/70,25/75, 20/80, 15/85, e cerca de 10/90.

As emulsões de combustível de água-óleo vegetalcompreendem: uma fase contínua de óleo vegetal; uma fase descontínua deágua ou aquosa sendo compreendida de gotículas aquosas preferivelmentepossuindo um diâmetro médio de cerca de 10 micrômetros ou menor, porexemplo, 5 micrômetros; e uma quantidade emulsificadora de pelo menos umemulsificador. As emulsões podem ser preparadas por várias etapas ouseqüências de adição como aqui descritas, incluindo por exemplo, (1)misturação do óleo vegetal, emulsificador e outros aditivos desejados usandotécnicas de misturação padrão para formar uma mistura de emulsificador-óleovegetal; e (2) misturação da mistura de emulsificador-óleo vegetal com água(e opcionalmente aditivos adicionais, incluindo por exemplo etanol,propileno-glicol, melhorador de cetano, ou misturas dos mesmos) sobcondições de misturação de emulsificação para formar a emulsão decombustível de água-óleo vegetal desejada.

Opcionalmente, aditivos podem ser adicionados noemulsificador, no óleo vegetal, na água ou em suas combinações. Os aditivosincluem mas não são limitados a melhoradores de cetano, solventes orgânicos,outros combustíveis tais como combustível diesel, glicóis, tensoativos ouemulsificadores, outros aditivos conhecidos por seu uso em combustível esemelhante. Os aditivos são adicionados no emulsificador, no óleo vegetal ouna água antes do(s) ou em caso distinto no(s) dispositivo(s) de emulsificaçãodependendo da solubilidade ou das outras propriedades de fluido do aditivo.Os aditivos estão geralmente dentro da faixa de cerca de 1% a cerca de 40%em peso, em outra modalidade cerca de 5% a cerca de 30% em peso, e emoutra modalidade cerca de 7% a cerca de 25% em peso da mistura decombustível.

As misturas de emulsificador combustível de óleo vegetalcontêm cerca de 50% a cerca de 95% em peso, em outra modalidade cerca de55% a cerca de 90% em peso; e em outra modalidade cerca de 60% a cerca de85% em peso de combustível de óleo vegetal, e adicionalmente contém cercade 0,05% a cerca de 10%, em outra modalidade cerca de 0,1% a cerca de10%, e em outra modalidade cerca de 1% a cerca de 5% em peso de pelomenos um emulsificador.

A água, que pode opcionalmente incluis mas não é limitada a umou mais de alquileno-glicol, álcool, melhorador de cetano ou misturas dosmesmos. Em uma modalidade a água, o álcool e/ou o alquileno-glicol e/ou omelhorador de cetano são misturados uns com os outros e alimentadoscontinuamente na corrente de aditivos de combustível. Em outra modalidade aágua, o álcool e/ou o alquileno-glicol e/ou o melhorador de cetano ou misturasdos mesmos fluem para fora de tanques separados e/ou de suas combinaçõespara dentro de ou são misturados antes do dispositivo de emulsificação. Em umamodalidade a mistura de água, álcool e/ou alquileno-glicol e/ou melhorador decetano encontra a mistura de aditivos de combustível de óleo vegetalimediatamente antes do ou no dispositivos de emulsificação.

Métodos alternativos estão disponíveis para preparar umamodalidade de combustível emulsificado da presente invenção. Por exemplo,óleo vegetal ou uma mistura de óleos vegetais e uma proporção maior da, outoda a, quantidade de C1-C4 álcool, tal como etanol, são misturados uns comos outros para formar uma composição de duas fases com o álcool como afase superior. Quando a água e o(s) componente(s) restante(s), incluindoemulsificador(es), são adicionados com agitação, é produzida umacomposição emulsificada, estável. Alternativamente, o C1-C4 álcool, ou umasua porção, incluindo uma proporção maior, e.g., maior do que 50% em peso,pode ser misturado com os componentes diferentes de água, nos quais o óleovegetal é adicionado, o que resulta em uma mistura de duas fases com o óleocomo a fase superior. Se uma adição dividida de álcool é usada, qualquerfração conveniente pode ser utilizada porque uma mistura de duas fasesresulta até a água ser adicionada. Adição de água nesta mistura com agitaçãoproduz uma composição emulsificada, estável. Se desejado, qualquer uma dasmisturas de duas fases descritas pode ser produzida e armazenada até omomento desejado para adicionar o componente água, com o(s)componente(s) adicional(ais) se requerido(s), para formar a composiçãoemulsificada, estável. Ademais, as misturas de duas fases podem sertransportadas para uma localização desejada antes da adição da água com opropósito de reduzir a carga de transporte de água na mistura.

Um componente opcional da mistura combustível referidocomo líquido combustível suplementar pode ser "tíner de tinta," terebintina oualcoóis minerais. Materiais deste tipo são geralmente descritos em U.S.5.609.678, aqui incorporada em sua totalidade como referência.Alternativamente, o uso deste componente na presente invenção pode sercaracterizado como um aditivo líquido combustível suplementar de densidadebaixa, de viscosidade baixa. Um tal componente opcional pode ser útil para opropósito de modificar uma ou mais propriedades da composição decombustível, incluindo, por exemplo, o número de cetano, a densidade e aviscosidade. Conseqüentemente, a quantidade e o tipo de tal componentepodem ser selecionados baseado em suas propriedades de combustãoconforme medidas pelo número de cetano da composição de combustívelresultante, pela densidade da composição resultante e por sua viscosidadebem como seu efeito sobre a distribuição de fases da microemulsão em vistada quantidade e do tipo de tensoativo utilizados. Em cada situação aquantidade do líquido adicionado pode ser adequadamente ajustada paraproduzir uma composição de combustível possuindo o balanço total depropriedades adequadas para o uso final do produto combustível, porexemplo, como um combustível para um motor diesel, um forno, etc., ou paraajustar as propriedades da composição de combustível para o ambiente natemperatura ambiente no qual ele é intencionado para ser usado, por exemplo,como um combustível diesel automotivo para uso no inverno ou no verão.

Aditivos líquidos combustíveis suplementares úteis do tipo detíner de tinta incluem produtos identificados como resíduo de nafta (petróleo)craqueado a vapor leve, hidrotratado também referido como nafta, petróleo,pesado hidrotratado, e identificado como CAS 64742-48-9. Este produtotambém tem sido descrito como uma combinação complexa de hidrocarbonetosobtidos pelo tratamento de uma fração de petróleo com hidrogênio na presençade um catalisador. Tipicamente compreende hidrocarbonetos possuindo númerosde carbono predominantemente dentro da faixa de Ce a C13 e ebulição dentro dafaixa de aproximadamente 65°C a 230°C (149°F a 446°F). Várias de suaspropriedades físicas características incluem as seguinte: ponto de ebulição, 155-217°C; ponto de fusão, 0°C; densidade, 0,76-. 0,79 g/cm ; pressão de vapor, 0,Ι-Ο,3 kPa @ 20°C; ponto de vaporização instantânea, 40-62°C; temperatura deauto-ignição, 255-270°C; limites explosivos, 0,7-6,0% vol em ar. Um materialadequado está comercialmente disponível na Italchimica Lazio S.r.l.(Monterotondo Scalo, Itália). Um produto particularmente útil é um que é tratadode tal modo que é adicionalmente descrito como "inodoro", como o termo éentendido na técnica. Este produto possui uma viscosidade de 1,23 mm /s(ASTM D445) e uma densidade de 0,772 kg/dm3 (ASTM D4052). Correspondeao produto usado nos exemplos aqui abaixo.

Para os propósitos da presente invenção é para ser entendido queum componente líquido combustível suplementar útil na presente invenção podeser geralmente entendido por aqueles pessoas experientes na técnica para incluiruma ampla variedade de materiais destilados de petróleo bem como líquidoscombustíveis suplementares de outras fontes, por exemplo, fontes de plante oude vegetal. Produtos úteis geralmente fervem dentro da faixa de cerca de 145°Ca cerca de 200°C. Terebintina é um fluido combustível suplementar que poderiaser usado. Especificações para "álcool de goma de terebintina" (terebintinanatural, orgânica ou baseada em vegetal) têm sido emitidas por váriasinstituições nacionais incluindo a American Society for Testing and Materials(ASTM D 13-92) e o Bureau of Indian Standards (IS 533:1973). Estes padrõesforam imaginados em grande parte para a avaliação de qualidade de terebintinaintencionada para uso como solvente, i.e., na forma inteira em vez de como umamatéria-prima química na qual a composição é de prima importância.Geralmente especificam parâmetros tais como densidade relativa ou gravidadeespecífica, índice de refração, resíduos de destilação e de evaporação. AInternational Organization for Standardization (ISO), que é uma federaçãomundial de institutos de padrões nacionais, tem publicado um padrão, cujosrequerimentos principais são mostrados na seguinte Tabela. Um draft ISOstandard para "óleo de terebintina, do tipo Portugal, Pinus pinaster (1994)"inclui dados físicos muito similares àqueles na seguinte Tabela, mas com aadição de uma faixa para rotação óptica (20°C) de-28° a-35°. Faixas decomposição também são dadas para numerosos constituintes da terebintinaincluindo alfa-pineno (72-85%) e beta-pineno (12-20%).

Tabela

Requerimentos de propriedades físicas para álcool de goma de terebintina

(ISO Specification 412-1976)

<table>table see original document page 46</column></row><table>"Substituto de terebintina" é uma substituição baseada em"óleo mineral" para a terebintina solvente orgânica baseada em vegetal e éadequado para uso aqui. É um destilado leve hidrotratado de petróleo, queforma um líquido transparente claro na temperatura local ou ambiente. E umamistura complexa de destilados de hidrocarbonetos elevadamente refinadosprincipalmente na faixa de C9-C16. O líquido é elevadamente volátil e osvapores são inflamáveis. É um substituto para terebintina elevadamentedisponível e de custo mais baixo. E comumente usado como um solventeorgânico em pintura e decoração, para diluição de tinta baseada em óleo epara a limpeza de pincéis. Também conhecido como substituto de turps,terebintina mineral, ou simplesmente turps, que pode causar confusão comterebintina baseada em vegetal.

" White spirit", também conhecido como solvente Stoddardtambém é adequado para uso aqui. E um líquido transparente, claro derivadode parafina que é um solvente orgânico comum usado em pintura e decoração.É uma mistura de hidrocarbonetos C7 a C12 alifáticos e alicíclicos saturadoscom um conteúdo máximo de 25% de hidrocarbonetos C7 a C12 alquil-aromáticos. "White spirit" tipicamente é usado como um solvente deextração, como um solvente de limpeza, como um solvente desengraxante ecomo um solvente em aerossóis, tintas, conservantes de madeira, laças,vernizes, e produtos de asfalto. Em Europa Ocidental cerca de 60% doconsumo de "white spirit" total é usado em tintas, laças e vernizes. "Whitespirit" é o solvente mais amplamente usado na indústria de tintas.

Estão disponíveis três tipos diferentes e três graus diferentes de"white spirit". O tipo refere-se a se o solvente tem sido sujeito àhidrodessulfurização (remoção de enxofre) apenas (Tipo 1), extração comsolvente (Tipo 2) ou hidrogenação (Tipo 3). Cada tipo compreende três grausdiferentes: grau de vaporização instantânea baixo, grau regular, e grau devaporização instantânea alto. O grau é determinado pelo óleo cru usado comoo material inicial e pelas condições de destilação. Em adição há o Tipo 0, queé referido como fração de destilação sem tratamento adicional,compreendendo predominantemente hidrocarbonetos C9 a C12 saturados comuma faixa de ebulição de 140-200°C.

As propriedades físicas dos três tipos de "white spirit" sãomostradas na seguinte tabela:

<table>table see original document page 48</column></row><table>

Os vários fluidos identificados como "alcoóis minerais" sãoadequados para uso como um fluido combustível suplementar na presenteinvenção. Alcoóis minerais são comumente usados como um tíner de tintae solvente suave e são adequados para uso aqui. Em Europa, é referidocomo álcool de petróleo. São especialmente eficazes em remoção deóleos, graxas, carbono e outro material de metal. Alcoóis minerais sãoderivados de frações de destilado leve durante refino de óleo cru ecompreendem compostos Ce a Cn, com a maior parte sendo C9 a Cn. Hámuitas substâncias diferentes geralmente referidas como alcoóis mineraise cada uma geralmente possui um número CAS diferente. Um tipo comumsão alcoóis de óleo mineral identificado como CAS 64475-85-0. SolventeStoddard, referido acima é um tipo particular, subcategoria ousubconjunto de alcoóis minerais, identificado como CAS 8052-41-3 econtém 30-62% em peso de alcanos, 27-40% em peso de ciclo-alcanos,0,3-20% em peso de alquil-benzenos, 0,007-0,1% em peso de outrosbenzenos, 0,2% em peso de naftalenos e 0,3% em peso acenaftalenos.Produtos de Solvente Stoddard comerciais estão disponíveis sob os nomescomerciais Varsol 1 e Texsolve S. Similarmente, benzina é outrosubconjunto de alcoóis minerais compreendendo hidrocarbonetos C5 a C9e fervendo a cerca de 154°C a cerca de 204°C. Alcoóis minerais por outrolado compreendem 20-65% em peso de alcanos, 15-40% em peso deciclo-alcanos e 10-30% em peso de aromáticos; a quantidade específica decada um variando dependendo do "álcool mineral" particular sendoconsiderado. Propriedades gerais para alcoóis minerais incluem pressãode vapor de 2,53 mmHg; gravidade API de cerca de 48 a cerca de 51;densidade de cerca de 0,793 a 15°C e cerca de 0,779 a 20°C; viscosidadecinemática de 1,43 cSt (ou mm2/s) a 15°C e 1,78 cSt (mm2/s) a 0°C.

Outro líquido combustível suplementar que pode ser usado équerosene. Querosene é tipicamente definido como um solvente de petróleorefinado (predominantemente hidrocarboneto C9-C16, que é tipicamente umamistura de 25% de parafinas normais, 11% de parafinas ramificadas, 30% demonocicloparafinas,12% de dicicloparafinas, 1% de tricicloparafinas, 16% dearomáticos mononucleares e 5% de aromáticos dinucleares. (NIOSH PocketGuide, www.cdc.gov) Alternativamente, um produto conhecido comoquerosene hidrotratado (No.CAS 64742-47-8) pode ser usado. Como seunome sugere, ele é derivado de querosene, ou querosene de destilação direta,por hidrogenação com o objetivo de saturar as ligações duplas presentes emvárias moléculas no querosene. Suas propriedades físicas não são diferentesdas do querosene. Propriedades físicas comuns e outras características sãomostradas na seguinte tabela.Propriedades físicas e informação descritiva*

<table>table see original document page 50</column></row><table>

Fontes: Budavari, S. Ed5 The Merck Index, 12a edition Merck & Co. Inc.,Rahway, N.J., 1997, ρ 903; MSDS: Brown oil,www.brownoil.com/msdskerosene.htm;

www.engineeringtoolbox.com/kinematic-viscosidade-d 397.html

Em uma modalidade uma composição aditiva da presenteinvenção compreende pelo menos um álcool e pelo menos um tensoativo ouemulsificador e, opcionalmente, um. líquido combustível suplementar dedensidade baixa, de viscosidade baixa, tal como tíner de tinta bem comooutros componentes aqui descritos. As várias modalidades das composiçõesde combustível da presente invenção são geralmente preparadas de acordocom os métodos aqui descritos. Em uma modalidade uma composição deaditivo, cujos componentes são aqui descritos, é adicionada gradualmente emágua, ou vice versa, com o propósito de preparar uma mistura,preferivelmente com misturação durante a adição, embora misturação possaser realizada após a adição dos componentes entre si. Alternativamente, oscomponentes individuais da mistura de aditivo e a água podem sercombinados em qualquer ordem conveniente desde que seja obtida umamistura uniforme. Misturação é continuada até ser alcançada umadistribuição, dispersão ou emulsão satisfatória. Tipicamente a composiçãoaditiva é usada em uma quantidade de cerca de 20% em peso baseada naquantidade do óleo vegetal que estará presente na mistura final. A quantidadede aditivo usada pode ser adequadamente variada. Tipicamente, o aditivo éusado a cerca de 2% em peso a cerca de 30% em peso baseado no peso detodo o óleo presente; preferivelmente cerca de 20% em peso a cerca de 28%em peso; mais preferivelmente cerca de 10% em peso a cerca de 30% em pesopara motores e cerca de 10% em peso a cerca de 20% em peso paraqueimadores e aquecedores. Ademais, quantidades maiores de aditivo podemser usadas, por exemplo, cerca de 35% em peso ou cerca de 40% em peso ouaté cerca de 45% em peso, tendo o custo em mente de modo que umaquantidade adequada seja usada para alcançar o efeito desejado e em um custoconsistente com requerimentos econômicos. Alternativamente, quantidadesúteis podem incluir concentrações específicas de cerca de 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 e30% em peso ou mais, bem como faixas de valores baseados em quaisquerdois dos valores individuais citados; por exemplo, 230%, 5-25%, etc. Nestamodalidade o aditivo é usado em uma quantidade suficiente para obter umaemulsão de água e óleo substancialmente completa presente na composição.A mistura compreendendo água e aditivo é adicionada em um óleo ou emuma gordura de origem vegetal, por exemplo óleo de colza ou canola. A razãoem peso de água para óleo tipicamente pode ser variada sobre uma faixa aainda ser útil na presente invenção, por exemplo, de cerca de 4:1 a cerca de1:4; uma razão preferida de água para óleo é cerca de 3:1 a cerca de 1:3; maispreferivelmente cerca de 2:1 a cerca de 1:2; ainda mais preferivelmente cercade 1:1. Misturação da combinação de água-aditivo com o óleo vegetal écontinuada até ser obtida uma emulsão dos componentes substancialmentecompleta, ou adequada.

Número de cetano ou CN é para o combustível diesel o que oíndice de octano é para a gasolina, é geralmente reconhecido como umamedida da qualidade de combustão do combustível. Cetano é uma moléculade alcano, especificamente C^H34, que igniza muito facilmente sobcompressão, de modo que é designada com um número de cetano de 100.Todos os outros hidrocarbonetos em combustível diesel, bem como outroscombustíveis para uso em motores diesel, incluindo biodiesel e ascomposições de biocombustível da presente invenção, são indexados aocetano como um indicador de quão bem eles ignizam sob compressão. Onúmero de cetano portanto mede quão rapidamente o combustível começa aqueimar (auto-ignizar) sob um conjunto padronizado de condições de motordiesel. Combustível diesel baseado em hidrocarboneto típico contém muitoscompostos hidrocarbonetos e pode haver mais do que um composto suscetívelà ignição em outros combustíveis, incluindo os combustíveis da presenteinvenção. Visto que cada componente pode exibir um número de cetanodiferente ou modificar o número de cetano do combustível do qual ele é umcomponente, o número de cetano total do combustível é um indicador daqualidade de cetano média de todos os componentes presentes. Umcombustível com um número de cetano alto começa a queimar imediatamenteapós sua injeção no cilindro; possui um período de atraso de ignição curto.Inversamente, um combustível com um número de cetano baixo resiste àauto-ignição e possui um período de atraso de ignição mais longo. Um motordiesel típico possui desempenho aceitável com um combustível possuindo umCN entre cerca de 45 a cerca de 50. Tipicamente, não há desempenho ouvantagem de emissão quando o CN é maior do que cerca de 50; após esteponto, o desempenho do combustível alcança um platô. Combustível dieselhidrocarboneto vendido comercialmente é citado como estando disponível emduas faixas de CN: 40-46 para diesel regular, e 45-50 para premium. Emadição a um CN mais alto, diesel premium inclui aditivos para melhorar o CNeficaz e a lubricidade do combustível bem como detergentes para limpar osinjetores de combustível e minimizar depósitos de carbono, dispersantes deágua (porque a água em combustível hidrocarboneto é consideradacensurável), e outros aditivos dependendo das necessidades geográficas esazonais. Número de cetano pode ser determinado usando testespadronizados, incluindo ASTM D613 e EN ISO 5165. A classificação denúmero de cetano neste teste compara o desempenho de combustível dieselem um motor padrão com aquele de uma mistura de cetano e alfa-metil-naftaleno. O número de cetano é a percentagem em volume de cetano namistura que possui o mesmo desempenho que o do combustível sendo testado.Combustíveis adequados tipicamente possuirão valores de CN de pelo menoscerca de 35 a cerca de 55; preferivelmente cerca de 40 a cerca de 50; maispreferivelmente cerca de 45 a cerca de 50; por exemplo pelo menos cerca de45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54 ou 55. Alternativamente, o número decetano pode ser estimado por cálculo do valor de acordo com procedimentosespecificados em ASTM D976, usando a densidade do combustível e suatemperatura de destilação-de-meio, ou em ASTM D4737 usando uma equaçãode quatro variáveis. Quando um número de cetano estimado é determinadonesta maneira, ele é algumas vezes referido como índice de cetano paradistingui-lo do valor determinado de acordo com o teste de motor, como emASTM 613. E entendido por aqueles pessoas experientes na técnica que ondeum índice de cetano é calculado, o valor é dependente das propriedades docombustível e não é afetado pelos aditivos que podem estar incluídos paramelhorar o número de cetano. Claro que tais aditivos afetarão o número decetano determinado pelo uso de um teste de motor porque a composição decombustível total afeta o valor medido naquele teste. Os valores de índice decetano também podem ser úteis para caracterizar uma composição decombustível da presente invenção. Quando usado, um aditivo ou uma misturade aditivos melhorador(a) do número de cetano pode estar presente em umaquantidade eficaz para melhorar o CN das composições de combustível dapresente invenção na extensão desejada; em outras palavras, em um níveladequado para a aplicação ou uso particular à(ao) qual o combustível vegetalemulsificado será posto. Em uma modalidade, a concentração do melhoradorde cetano está em um nível de até cerca de 10% em peso; em outramodalidade cerca de 0,05 a cerca de 10% em peso; em uma outra modalidadede cerca de 0,05 a cerca de 5% em peso; em ainda uma outra modalidadecerca de 0,05 a cerca de 1% em peso; alternativamente, cerca de 0,1 a cercade 1% em peso.

Têm sido identificados vários compostos químicos quepossuem a capacidade para melhorar o número de cetano de combustíveldiesel. Onde necessário ou desejado atender aos requerimentos dedesempenho específicos em certas aplicações, uma modalidade dascomposições de emulsão de água-combustível baseado em óleo vegetal dapresente invenção pode opcionalmente incluir um ou mais compostospossuindo a capacidade para aumentar o número de cetano. Melhoradores decetano úteis incluem mas não são limitados a um ou mais de peróxidos,nitratos, nitritos, nitro-carbamatos, misturas dos mesmos e semelhante.Melhoradores de cetano úteis incluem mas não são limitados a nitro-propano,dinitro-propano, tetranitro-metano, 2-nitro-2-metil-l-butanol, 2-metil-2-nitro-1-propanol, e semelhante. Também são incluídos ésteres de nitrato de alcoóisalifáticos ou ciclo-alifáticos substituídos ou não-substituídos que podem sermonoídricos ou poliídricos. Estes compostos incluem nitratos de alquila ou deciclo-alquila substituídos ou não-substituídos possuindo até cerca de 10átomos de carbono, e em uma modalidade cerca de 2 a cerca de 10 átomos decarbono. O grupo alquila pode ser quer linear quer ramificado, ou umamistura de grupos alquila lineares ou ramificados. Exemplos de taiscompostos incluem, nitrato de metila, nitrato de etila, nitrato de n-propila,nitrato de isopropila, nitrato de alila, nitrato de n-butila, nitrato de isobutila,nitrato de sec-butila, nitrato de terc-butila, nitrato de n-amila, nitrato deisoamila, nitrato de 2-amila, nitrato de 3-amila, nitrato de terc-amila, nitratode n-hexila, nitrato de n-heptila, nitrato de n-octila, nitrato de 2-etil-hexila,nitrato de sec-octila, nitrato de n-nonila, nitrato de n-decila, nitrato de ciclo-pentila, nitrato de ciclo-hexila, nitrato de metil-ciclo-hexila, e nitrato deisopropil-ciclo-hexilal. Também são úteis os ésteres de nitrato de alcoóisalifáticos alcóxi-substituídos tais como nitrato de 2-etóxi-etila, nitrato de 2-(2-etóxi-etóxi)-etila, l-metóxi-propil-2-nitrato, nitrato de 4-etóxi-butila, etc.,bem como nitratos de diol tal como 1,6-hexametileno-dinitrato. Ummelhorador de cetano útil é nitrato de 2-etil-hexila.

Peróxidos orgânicos também podem ser úteis comomelhoradores de cetano nas composições de combustível aqui. Compostosgeralmente úteis são peróxidos de dialquila de fórmula R100R2 na qual Rl eR2 são grupos alquila iguais ou diferentes possuindo 1 a cerca de 10 átomosde carbono. Compostos peróxidos melhoradores de cetano adequados devemser solúveis na composição de combustível e termicamente estáveis em típicastemperaturas de combustível de motores de operação. Peróxidos nos quais Rle R2 são grupos alquila terciários possuindo cerca de 4 ou cerca de 5 átomosde carbono são especialmente úteis. Exemplos de peróxidos adequadosincluem peróxido de di-butila terciária, peróxido de di-amila terciária,peróxido de dietila, peróxido de di-n-propila, peróxido de di-n-butila,peróxido de metil-etila, peróxido de metil-t-butila, peróxido de etil-t-butila,peróxido de propil-t-amila, misturas dos mesmos e semelhante. Peróxidospreferidos geralmente exibem uma ou mais e preferivelmente a maioria dasseguintes características: solubilidade boa no combustível, características decoeficiente de partição em água adequadas, estabilidade térmica boa ecaracterísticas de manuseio boas, não possuem impacto sobre a qualidade docombustível ou os componentes de sistema combustível, e possuemtoxicidade baixa. Um peróxido útil é peróxido de di-butila terciária, tambémalgumas vezes referido como peróxido de butila terciáriaO biocombustível da presente invenção tipicamente possuiuma densidade adequada para seu uso como um combustível em motoresdiesel e em outras aplicações onde combustível diesel seria de outro modoútil, incluindo em fornos, turbinas de combustão ou a gás e outro equipamentode combustão. Densidade pode ser medida de acordo com o método de testepadrão, EN ISO 3675, a 15°C e combustíveis adequados possuem umadensidade de cerca de 850 kg/m a cerca de 950 kg/m ; preferivelmente cercade 860 kg/m3 a cerca de 910 kg/m3; por exemplo cerca de 870 kg/m3 a cercade 890 kg/m3. Alternativamente, nos Estados Unidos, a densidade decombustível diesel densidade é caracterizada pelo padrão desenvolvido peloAmerican Petroleum Institute, referida como gravidade API. Os valores degravidade API típicos para combustíveis da presente invenção úteis comocombustíveis para motores diesel variam de cerca de gravidade API 25 acerca de gravidade API 40, correspondendo aos valores de gravidadeespecífica de cerca de 0,904 a cerca de 0,825 (a 60°F ou 15,6°C);preferivelmente gravidade API de cerca de 26 a cerca de 38; maispreferivelmente gravidade API de cerca de 27 a de cerca de 37; por exemplo,gravidade API de cerca de 35, correspondendo a uma gravidade específica decerca de 0,850. A fórmula aceita relacionando gravidade API com gravidadeespecífica é: API = (141,5/Sp.Gr.)-131,5 (com a abreviação Sp.Gr.significando gravidade específica e na qual é determinada a 60°F ou 15,6°C,como observado acima.

Composições de biocombustível da presente invençãotipicamente possuem uma viscosidade de modo que sejam adequadas para usocomo um combustível em motores diesel e em outras aplicações ondecombustível diesel seria de outro modo útil, incluindo fornos e outroequipamento de aquecimento. Viscosidade pode ser medida de acordo com osmétodos de teste padrão, EN ISO 3104 ou ASTM D445 (viscosidadecinemática a 40°C), na qual os valores potencialmente úteis podem ser decerca de 3 mm2 /s a cerca de 60 mm2 /s; alternativamente cerca de 3,5 mm2 /s acerca de 50 mm2 /s; ou por exemplo cerca de 3,6 mm2 /s a cerca de 40 mm2 /s;cerca de 3 mm2 /s a cerca de 40 mm2 /s; cerca de 3 mm2 /s a cerca de 30 mm2 /s;cerca de 1 mm2/s a cerca de 25 mm22/s; cerca de 2 mm22/s a cerca de 12 mm22/s;cerca de 3 mm2 /s a cerca de 10 mm2 /s; cerca de 4 mm2 /s a cerca de 8 mm2 /s;cerca de 2 mm2 /s a cerca de 6 mm2 /s; e incluindo valores de viscosidade que,sob teste são adequados para uso na aplicação ou no ambiente de umacomposição de biocombustível adequada.

Outros ingredientes opcionais adequados podem ser incluídosnas composições da presente invenção desde que não afetemsubstancialmente adversamente o desempenho da composição e seu usointencionado. Incluídos na categoria de tais outros ingredientes opcionaisseriam, por exemplo, estabilizadores térmicos e de envelhecimento; agentescolorantes, corantes e marcadores, particularmente aqueles permitidos naUnião Européia como descritos em EN 14214:2003-5.1; agentes paramodificar o odor da mistura com o propósito de prevenir ingestão inadvertida,incluindo, por exemplo, alquidas; etc. Alternativamente, e se necessário,agentes podem ser adicionados em uma quantidade adequada, tipicamente emuma concentração baixa, que são capazes de modificar ou mascarar um odorou cheiro desagradável, se houver, do gás de exaustão após combustão.Outros aditivos e agentes de misturação convencionais para composições decombustível da presente invenção podem estar presentes. Por exemplo, oscombustíveis desta invenção podem conter quantidades de tais aditivosconvencionais como inibidores de ferrugem tais como anidridos e ácidossuccínicos alquilados, inibidores de formação de goma, desativadores demetal, lubrificantes de cilindro superior, modificadores de fricção,detergentes, antioxidantes, estabilizadores térmicos, agentes bacteriostáticos,microbiocidas, fungicidas e semelhante. Tais aditivos convencionais podemestar presentes na composição de combustível em concentrações de até cercade 1% em peso baseado no peso total da emulsão de água-combustível deóleo vegetal; por exemplo cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso.

A prática da presente invenção, incluindo in particular acomposição de aditivo descrita acima, resulta na preparação de umacomposição de combustível baseada em óleos ou gorduras vegetais ouanimais e água em uma emulsão que é estável por um tempo prolongado esobre uma faixa ampla de temperaturas, por exemplo cerca de-10°C a cercade +50°C. Ademais, em um teste conduzido a-25°C, uma composição dapresente invenção, por exemplo composições mostradas em Exemplos 1 e 2,incluindo tíner de tinta e 30 gramas de cetil-álcool, não exibiram qualquerevidência de congelamento, turvação ou separação de fases. O combustívelproduzido de acordo com as composições e os métodos da presente invençãopode ser usado sem modificação nos tanques e/ou sistemas de tubulação dosmotores e queimadores em uso comum. Assim outra vantagem da presenteinvenção é que ela permite o retorno em qualquer momento para o uso decombustíveis tradicionais sem modificação dos sistemas nos quais ocombustível é utilizado.

Outras vantagens podem ser realizadas com certos métodos ecomposições preferidos da presente invenção, incluindo:

(a) Custos de manufatura e de produto são baixos ecompetitivos com outros combustíveis, particularmente devido á presença deágua na composição;

(b) As presentes composições não exibem o poder de solventealto de metil-ésteres que estão presentes em biodiesel tradicional, que podemcausar problemas com materiais poliméricos presentes nos sistemas dearmazenagem, queimadores e motores, incluindo revestimentos, anéis deêmbolo e vedações;

(c) O combustível da presente invenção não deixa depósitosnos tanques de armazenagem e nas linhas de combustível, reduzindo assim anecessidade de manutenção freqüente;

(d) O combustível da invenção é renovável porque é baseadoem produtos vegetais e animais que podem ser regularmente substituídos.Ademais, não apenas é a fonte de energia renovável, mas a quantidade dedióxido de carbono emitida durante a combustão corresponde muitoproximamente à quantidade de dióxido de carbono usada pelas plantas nageração de matéria vegetal que é a fonte dos óleos ou das gorduras. Isto,claro, não pode ocorrer no caso de combustíveis baseados em petróleo;

(e) Emissão de óxidos de nitrogênio, particularmente depoluentes indesejáveis, é reduzida com respeito aos combustíveis baseadosem biodiesel tradicional, especialmente em vista da mistura de água e aditivo.Em um teste usando um motor diesel operando a 1.500 rpm, biodiesel

Λ

tradicional produziu 196 mg/Nm , enquanto que uma composição da presenteinvenção sob as mesmas condições resultou em 160 mg/Nm , redução maiordo que 18% (onde Nm refere-se a metros cúbicos "normais", definidos comovolume na temperatura T = 20,0°C (68°F), e pressão P = 1,01 bar (101 kPa);

(f) Hidrocarbonetos incombustíveis produzidos durante acombustão de uma composição de combustível da presente invenção sãomenos do que aqueles produzidos por combustíveis baseados em biodieseltradicional e acredita-se que emissões de CO são tipicamente cerca de 15%-20% menores. Em um teste de uma composição de combustível similar àquelamostrada em Exemplo 1 (incluindo 30 gramas de cetil-álcool, mas semsolvente de tinta) em um motor diesel operando a 1.500 rpm, foi observadaredução de emissões de CO de 37% em peso (838 versus 1.248 mg/Nm3;

(g) A composição química e o tamanho médio da matériaparticulada resultante da combustão de combustíveis baseados em biodieseltradicional e dos combustíveis da presente invenção são sujeitos àvariabilidade. Teste limitado para fumaça tem sido conduzido usando a Escalade Bacharach (valores de 0 a 9, com 0 indicando o nível mais baixo) eempregando o instrumento de teste Zambelli Emicont 50 e um tubo deexaustão de 3 metros de comprimento conectado em um motor diesel (aescala de Bacharach também pode ser referida ao método de teste ASTM D2156 que mede a densidade de fumaça em gases de combustão da queima decombustíveis de aquecimento de destilado de petróleo). Um valorcomparativo de 6 foi observado usando uma composição de combustível dapresente invenção como descrito no subparágrafo (f) acima. A matériaparticulada gerada durante a combustão de combustíveis baseados embiodiesel tradicional é considerada para servir como uma função útil pelaabsorção de alguns dos compostos aromáticos poluentes e indesejáveisproduzidos durante a combustão daquele combustível, acredita-se que ocombustível da presente invenção produz em primeiro lugar muito pouco detais compostos aromáticos. Além disso, tem sido verificado que a matériaparticulada durante a combustão do combustível da presente invenção é atécerca de 70% menor do que aquela produzida pelos combustíveis baseadosem petróleo e é, em média, maior do que aquelas produzida por taiscombustíveis baseados em petróleo. Adicionalmente, é geralmente crido quepartículas maiores são menos perigosas porque são menos propensas a serempermanentemente retidas nos pulmões do que as partículas menores.Particulados, medidos de acordo com UMCHIM 494 (Association forUnification in the Field of the Chemical Industry, uma organizaçãodeterminadora de padrões na Itália) resultou em 0,16 mg/Nm , bem abaixodos níveis observados com gasóleo (0,30 mg/Nm) e biodiesel (0,24mg/Nm3).

(h) Emissão de SO2 não constitui um problema para oscombustíveis da presente invenção porque não há enxofre presente no óleo ouna gordura vegetal e a quantidade e o tipo dos outros componentes presentespodem ser controladas com o propósito de limitar, reduzir ou eliminar apresença de enxofre (bem como de nitrogênio).(J) Tem sido observado que as composições de biocombustívelda presente invenção exibem características antimicrobianas, antibacterianas eantifungicas, especialmente as composições compreendendo óleo de rícinohidrogenado e/ou cetil-álcool bem como etanol. Três testes diferentes foramrealizados, cada um contra bactérias, esporos e bolor/fungos, para confirmaresta atividade do combustível formulado novo de Exemplo 1, contendo 30gramas de óleo de rícino hidrogenado e 500 gramas de solvente de tinta eExemplo 2, contendo 25 gramas de cetil-álcool. As composições debiocombustível exibiram resultados bem sucedidos nos seguintes testes:

Teste para atividade contra esporos: Desinfecção bem sucedidade acordo com o British Standard (BS EN 1276) ocorre quando há umaredução de cinco Iog no número de células dentro de 5 minutos, significandoque o número de esporos tem que ser pelo menos de 95% em um período detempo designado. Baseado nisto, a composição de biocombustível foi testadacontra germes (esporos) de seguintes cepas: Mycobacterium smegmatis eBacillus Stearothermophilus.

Teste para atividade contra fungos: Os testes contra bolor efungos seguiram as orientações do European Standard 1275 que requer ummínimo de uma redução de quatro Iog no número de células dentro de cinco rminutos. A cepa usada foi Candida albicans, cepa de número ATCC de10231.

Composições de biocombustível feitas de acordo com osmétodos e os componentes previamente descritos incluem aqueles úteis, porexemplo, em motores diesel de geração nova de multi-jato bem como emmotores diesel tradicionais. Tais composições podem compreender porexemplo, cerca de 25 a cerca de 30% em peso de água, cerca de 40 a cerca de60% em peso óleo vegetal e cerca de 15 a cerca de 30% em peso de aditivo.

Os seguintes aspectos da invenção representam possíveismodalidades alternativas:1. Uma mistura de combustível preparada a partir dos seguintes componentes:

(A) 1500 partes de óleo ou gordura vegetal; e

(B) 900 partes de água; e

(C) 400 partes de etanol 90% em peso desnaturado (teor alcoólico 180); e,

(D) 30 partes de pelo menos um componente selecionado do grupoconsistindo de (1) óleo de rícino hidrogenado; (2) cetil-álcool; e (3) umamistura de (1) e (2).

2. A mistura de combustível de aspecto 1 adicionalmente compreendendo500 partes de solvente de tinta inodoro.

3. Uma mistura de combustível preparada a partir dos seguintes componentes:

(A) 1.500 partes de óleo ou gordura vegetal; e

(B) 900 partes de água; e

(C) 400 partes de etanol 90% em peso desnaturado (teor alcoólico 180); e,

(D) 30 partes de pelo menos um componente selecionado do grupoconsistindo de (1) óleo de rícino hidrogenado; (2) cetil-álcool; e (3) umamistura de (1) e (2) de acordo com o seguinte método: (I) componentes (C) e(D) são misturados um com o outro para formar um aditivo; (II) o aditivo émisturado com componente (B) para formar uma mistura (II); (III) mistura(II) é adicionada com misturação concorrente, em uma vazão adequada em(A) com o objetivo de produzir uma mistura substancialmente emulsificada.

4. Um aditivo de combustível compreendendo uma mistura de: (A) 400 partesde etanol 90% em peso desnaturado (teor alcoólico 180); e, (B) 30 partes depelo menos um componente selecionado do grupo consistindo de (1) óleo derícino hidrogenado; (2) cetil-álcool; e (3) uma mistura de (1) e (2).

Os seguintes exemplos são proporcionados como ilustraçõesespecíficas de modalidades das invenção reivindicada. Deve ser entendido,contudo, que a invenção não é limitada aos detalhes específicos descritos nosexemplos. Todas as partes e percentagens nos exemplos, bem como norelatório descritivo, são em peso a não ser que seja especificado de outramaneira. Ademais, qualquer faixa de números citada no relatório descritivo enas reivindicações, tal como representando um conjunto particular depropriedades, unidades de medida, condições, estados físicos ou percentagens,é intencionada para literalmente incorporar expressivamente aqui comoreferência ou diferentemente, qualquer número caindo dentro de tal faixa,incluindo qualquer subconjunto de números dentro de qualquer faixa assimmencionada. Por exemplo, sempre que uma faixa numérica com um limiteinferior, Rl, e um limite superior Ru, é descrita, qualquer número R caindodentro da faixa é especificamente descrito. Em particular, os seguintesnúmeros R dentro da faixa são especificamente descritos: R = Rl + k (Ru-Rl),onde k é uma variável variando de 1% a 100% com um incremento de 1%,e.g., k é 1%, 2%, 3%, 4%, 5%.... 50%, 51%, 52%.... 95%, 96%, 97%, 98%,99%, ou 100%. Além disso, qualquer faixa numérica representada porquaisquer dois valores de R, como calculada acima também é especificamentedescrita.

Para propósitos da presente invenção, a não ser que sejadefinido de outra maneira com respeito a uma propriedade, característica ouvariável específica, o termo "substancialmente" como aplicado a quaisquercritérios, tais como uma propriedade, característica ou variável, significa queatende aos critérios enunciados em tal medição de tal modo que uma pessoaexperiente na técnica entenderia que o benefício a ser alcançado, ou o valor depropriedade ou condição desejado é satisfeito.

Em todo o relatório descritivo, incluindo as reivindicações, apalavra "compreender" e variações da palavra, tais como "compreendendo","compreende", "compreendem", bem como "possuir", "possuindo", "possui","possuem", "incluir", "inclui", "incluindo", "incluem", e suas variações,significa que as etapas, elementos ou materiais nomeados à(aos) qual(quais)se refere são essenciais, mas outras etapas, elementos ou materiais podem seradicionados e ainda formarem um construto dentro do escopo de acordo coma reivindicação ou da descrição. Quando citado na descrição da invenção e emuma reivindicação, significa que a invenção e o que é reivindicado éconsiderado ser o que segue e potencialmente mais. Estes termos,particularmente quando aplicados às reivindicações, são inclusivos ou deextremidade aberta e não excluem elementos ou etapas de método nãocitados, adicionais.

Como usado em todo o relatório descritivo, incluindo asmodalidades descritas, as formas no singular de "um", "uma", "o" e "a"incluem as referências no plural a não ser que o contexto dite claramente ocontrário. Assim, por exemplo, referência a "um tensoativo" inclui um únicotensoativo bem como dois ou mais tensoativos diferentes em combinação,referência a "um óleo ou uma gordura vegetal" inclui misturas de dois(duas)ou mais óleos ou gorduras vegetais bem como um único óleo ou uma únicagordura vegetal, e semelhante.

O termo "cerca de" inclui valores maiores e menores doque aqueles especificamente citados desde que o valor da propriedade oucondição relevante facilite razoavelmente o alcance do(s) objetivo(s)tecnológico(s) da presente invenção como descrita em detalhe norelatório descritivo e nas reivindicações. Mais especificamente, o termo"cerca de" quando usado como um modificador para, ou conjuntamentecom, uma variável, é intencionado para transmitir que os números e asfaixas aqui descritos são flexíveis e que a prática da presente invençãopor aqueles pessoas experientes na técnica usando, por exemplo,concentrações, quantidades, conteúdos, números de carbono,temperaturas, propriedades tais como densidade, pureza, etc., que estãofora de uma faixa enunciada ou são diferentes de um valor único,alcançarão o resultado desejado, a saber, uma composição de aditivo debiocombustível ou uma mistura ou composição de combustívelcompreendendo um tal aditivo.EXEMPLOS

Exemplo 1. Diesel de injeção de pressão alta de geração nova

Uma mistura de combustível é preparada a partir dos seguintescomponentes: 1.500 gramas óleo ou gordura vegetal; e 900 gramas água (e.g.,água de torneira); e 400 gramas etanol 90° desnaturado(teor alcoólico 180);e,(a) 30 gramas de óleo de rícino (óleo de Ricinus communis) hidrogenado;alternativamente, uma mistura usando (b) 30 gramas de cetalol (cetil-álcool) épreparada; e (c) uma outra mistura alternativa usando (a) + (b) juntos (30gramas total) é também preparada; e opcionalmente,500 gramas de solventede tinta inodoro também são incluídos em uma ou mais das misturas descritasacima.

A mistura é adequada para uso com um motor diesel deinjeção de pressão alta de geração nova. Baseado nos custos de matéria-primacorrente é estimado que a composição acima custa cerca de 204 €/1.000L(cerca de $0,25/L em taxas de câmbio correntes). E esperado que o custo paraa produção da composição em uma escala comercial será mais baixo. Parapropósitos de consumo, o custo de matéria-prima de combustível de biodieselcomercial é cerca de 492 €/1.000L (cerca de $0,59/L em taxas de câmbiocorrentes).

Exemplo 2. Diesel de injeção de pressão baixa do tipo trator tradicional

Uma mistura de combustível é preparada a partir dos seguintescomponentes:

1.100 gramas óleo vegetal; e500 gramas água; e

250 gramas etil-álcool (teor alcoólico 180); e25 gramas óleo de rícino hidrogenado; ou cetalol (cetil-álcool);ou mistura de óleo de rícino e cetalol; e

25 gramas de tíner de tinta.

A mistura é adequada para uso com um motor diesel deinjeção de pressão baixa do tipo trator tradicional. Baseado nos custos dematéria-prima corrente é estimado que a composição acima custa cerca de243 6/1.000L (cerca de $0,29/L em taxas de câmbio correntes), é esperadoque o custo para a produção da composição em uma escala comercial serámais baixo.

Exemplo 3. Diesel de injeção de pressão baixa do tipo trator tradicionalmodificado

Exemplo 4. Combustivel para uso em quemadores de oleo

Uma mistura de combustível é preparada a partir dos seguintescomponentes:

900 gramas de oleo;500 gramas de agua;25 gramas de (a)oleo de ricino; ou de (b) cetalol; ou de (c)uma mistura de (a)e(b);250 gramas de etil -alcool.

A mistura e adequada para uso em queimadores de oleo.

Exemplo 5. Combustível para uso em queimadores de óleo modificados

Uma mistura de combustivel e preparada a partir dos seguintes componentes:1.100 gramas de óleo;

900 gramas de água;

375 gramas de etil-álcool;

30 gramas de (a) óleo de rícino hidrogenado; ou de (b) cetalol.

A mistura é adequada para uso em queimadores de óleomodificados.

Exemplo 6.

Misturas de combustível da presente invenção forampreparadas como segue: a água e o etanol foram misturados um com o outro.O óleo vegetal foi adicionado lentamente na mistura de álcool-água comagitação e finalmente o emulsificador ou tensoativo foi adicionado na misturacontendo o óleo. Para a composição na qual foi usado um melhorador decetano, este componente foi adicionado na mistura no final. Todas as misturasforam preparadas a cerca de a temperatura ambiente ou local, 22°C. Misturascorrespondentes têm sido preparadas usando equipamento de misturaçãoultra-sônica, cujo equipamento é particularmente vantajoso para prepararemulsões estáveis possuindo um tamanho de partícula pequeno, por exemplomenor do que cerca de 5 micrômetros em média (sistema homogeneizadorultra-sônico "Sonolator", Sonic Corp., Conn.). As composições aqui descritassão adequadas para preparar tais emulsões, também referidas aqui comomicroemulsões. As microemulsões também puderam ser preparadas a 22°C eem pressões de cerca de 3.447 kPa a cerca de 10.342 kPa, embora pressõestão altas quanto 34.474 kPa também produziram microemulsões estáveis. Asquantidades e os componentes de combustível são mostrados na seguinte

tabela:

<table>table see original document page 67</column></row><table>** Óleo de feijão-soja refinado

# HCO=óleo de rícino hidrogenado, 98% puro; Tween 80

* nitrato de 2-etil-hexila

As misturas acima foram testadas para várias propriedades ecaracterísticas de desempenho sob condições de teste diferentes e usandovários combustíveis padrão para comparação.

Especificamente, Biocombustível 3 foi testado em umqueimador estacionário e seu desempenho foi comparado com gás-óleo,biodiesel e óleo combustível BTZ e mistura de emulsão aquosa. Descrições epropriedades dos combustíveis de referência podem ser encontradas em umrelatório publicado intitulado, " Sperimentazione Combustibili Analisicomparativa di combustibili per use civile" (Experimentação de Combustível.Análises comparativas de combustíveis para uso civil) 5 de Dezembro de2005, de Stazione Sperimentale per i Combustibili (SSC) e ConsorzioIngengneria per I1Ambiente e Io Sviluppo Sosteniblile (IPASS); e relatado emhttp://www.ssc.it/, aqui incorporado como referência. Biocombustível 3 foitestado usando uma instalação térmica experimental consistindo de umacaldeira de chama reversa Ravasio Model TRM 150 com uma capacidadetérmica nominal de 175 kW e um queimador Elco Kiockner Model EK 3.50S-Z para óleo combustível. Calor gerado é descarregado para um trocador decalor para medição do desempenho e os gases de exaustão são tambémanalisados para emissões. As seguintes condições foram usadas: temperaturado tanque de combustível de cerca de 16°C; temperatura de aquecimento doqueimador de cerca de 60°C; pressão de atomização, 2.800 kPa; alimentaçãode combustível, 23 kg/h; potência térmica, 160 kW; oxigênio em excesso emexaustão, 6%. Óleo combustível BTZ foi misturado com água a 13% em pesoe foi misturado com biodiesel (mistura padrão de metil-ésteres de ácidograxo) a 20% em peso. Os resultados de teste são relatados em seguinte tabela.Resultados de teste<table>table see original document page 69</column></row><table>

* Abreviações e testes: PM=matéria particulada total, UNI 13284-1;PM10=particulados finos, <10μΜ, EPA 201A; NOx, óxidos de nitrogênio,UNI 10878; CO, monóxido de carbono, UNI 9969; UHOhidrocarbonetosnão queimados, UNI EN 12619; Orgânicos, SSC método de teste; rendimentode combustão ou rendimento de energia, UNI 10389.

Em outro laboratório testes de Biocombustível 3 exibiram umponto de fluidez excelente de-42°C (medido de acordo com ISO 3016-94)bem como valores de viscosidade e de capacidade de aquecimento menores(ASTM D 240-02) típicos da classe de óleos combustíveis. Como mostradoacima, Biocombustível 3 também resultou em emissões de NOx baixas e emoutras emissões baixas. Também foi observado que Biocombustível 3 exibiuuma chama amarela intensa, estável, regular no queimador. Um aumento nadensidade do combustível recirculado foi observado, cuja resposta podeprovavelmente ser mitigada por outras melhorias no tamanho de partícula deemulsão bem como por ajustes na composição, de acordo com os métodosdescritos acima.

Características de capacidade calorífica e temperatura baixa deBiocombustível 2 e Biocombustível 3 foram medidas usando análisetermogravimétrica padrão (TGA) e a técnica nova de calorimetria devarredura diferencial modulada (MTDSC). Para TGA uma velocidade deaquecimento de 10°C/min é usada até 100°C, após a qual a amostra éaquecida isotermicamente por uma hora e então a mesma velocidade deaquecimento é continuada até 1.000°C, após a qual a amostra é totalmentedegradada. MTDSC sobrepõe uma onde de aquecimento sinusoidal (±0,5°C,período de 60 s) sobre a rampa normalmente linear (5°C/min.); intervalo detemperatura-20°C a +250°C em uma atmosfera inerte de nitrogênio. Os testesde aquecimento refletiram a estabilidade do(s) emulsificador(es) porque ossolventes e a água são evaporados a 100°C. O teste de laboratório mostrouque Biocombustível 1 foi estável até 200°C enquanto que Biocombustível 2foi estável até cerca de 165°C. Capacidade calorífica (J/g*°C) foi cerca de 1,6para Biocombustível 1 e cerca de 1,8 para Biocombustível 2, similar àquelade gás-óleo. Ademais, ambos Biocombustível 1 e Biocombustível 2 nãoexibiram efeitos térmicos ou congelamento a-20°C.

Outro teste foi conduzido no "Centro Universitário di Ricercaper Io Sviluppo sostenibile" próximo de Roma, Itália (Centro Universitáriopara Pesquisa e Desenvolvimento Sustentável, CIRPS). Biocombustível 1 eBiocombustível 2 foram testados e comparados com combustível dieseltradicional para desempenho de potência e emissões usando dois motores deautomóvel diferentes, Fiat Múltipla 1.9 jtd {common rail enginé) e Fiat Punto1.7 td (motor aspirado, também chamado Fiat Punto TD 70 ELX). Testes depotência foram realizados usando um dinamômetro, Cartec LPS 2510, com osseguintes resultados:

<table>table see original document page 70</column></row><table>

Comparado com diesel tradicional, no Fiat Múltipla a potênciadiminuiu cerca de 3% com Biocombustível 1 e cerca de 15% comBiocombustível 2. No Fiat Punto, a potência diminuiu cerca de 4% comBiocombustível 2 e cerca de 11% com Biocombustível 1 comparado comdiesel tradicional. Contudo, também tem sido relatado que quando biodieseltradicional é comparado com diesel tradicional a potência diminui cerca de11%. (Energy Information Administration,

www.eia.doe.gov/oiaf/analysispaper/biodiesen.

Testes de emissões foram conduzidos com Biocombustível 2usando os mesmos veículos de acordo com os vários padrões e critérios demétodos UNICHIM 422, 467 e 494; regulação UNI 10169; e DM 25/08/00para medições de óxido de nitrogênio e enxofre. Os resultados de teste são

resumidos em seguinte tabela:

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* Valoresmenoresindicamdesempenhomelhor

Os resultados destes testes indicam desempenho muito bompara Biocombustível 2 comparado com combustível diesel tradicional.Exemplo 7

Uma composição da presente invenção, referida como umacomposição de biocombustível, possuindo componentes que proporcionaramuma composição particularmente útil em fornos ou queimadoresestacionários; por exemplo, queimadores usados para gerar calor e energia. Os

componentes são mostrados na seguinte tabela:

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Monooleato de polioxietileno(20) sorbitano (Tween 80)

A composição representada por Biocombustível 7A foiavaliada em vários testes de combustível padrão. Os testes e resultados sãoresumidos na seguinte tabela:

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Calculado dos dados de densidade e de calorimetria de bomba

Outra composição de biocombustível particularmente útil emveículos, por exemplo, carros, caminhões, equipamento de fazenda, etc.,preferivelmente possuindo motores diesel ou motores adequados para queimade combustíveis diesel ou seus equivalentes, também foi preparada de acordo

com a seguinte fórmula:

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mistura: 50% em peso monooleato de polioxietileno(20) sorbitano

(Tween 80) + 50% em peso de monolaurato de sorbitano (Span 20)** nitratode 2-etil-hexila

Exemplo 8

Uma outra composição de biocombustível da presenteinvenção foi preparada como segue: a água e o propileno-glicol foramprimeiro misturados um com o outro. Quantidades pequenas do óleo vegetalforam então adicionadas na mistura de álcool-água com agitação após cadaadição e finalmente o emulsificador ou tensoativo foi adicionado na misturacontendo o óleo. A mistura foi preparada na temperatura ambiente, 22°C.

Alternativamente a mistura foi preparada usando equipamento de misturaçãoultra-sônica também como descrito acima. Contudo, usando tal equipamentofoi possível adicionar todos os ingredientes simultaneamente e ainda obteruma emulsão estável, uma microemulsão, possuindo um tamanho departícula, por exemplo menor do que cerca de 5 micrômetros em média.Como acima, a microemulsão também pôde ser preparada a 22°C e empressões de cerca de 3.447 kPa a cerca de 10.342 kPa, bem como em pressõestão altas quanto 34.474 kPa. A composição de combustível deste exemploutilizou componentes resultando em uma composição particularmente útil emaplicações requerendo um ponto de vaporização instantânea elevadocomparada com composições identificadas acima, incluindo mas não limitadoaos usos tais como motores diesel para veículos e queimadores. Os

componentes do combustível são mostrados na seguinte tabela:

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Monooleato de polioxietileno(20) sorbitano (Tween 80)

A composição representada pelo Biocombustível 8 foi avaliadaem vários testes padrão de combustível. Os testes e resultados são resumidosna seguinte tabela:

<table>table see original document page 73</column></row><table><table>table see original document page 74</column></row><table>

Claramente, o ponto de vaporização instantânea deBiocombustível 8 é significativamente mais alto do que aquele doBiocombustível 7A. Ademais, misturas de até 25% em peso deBiocombustível 8 com combustível diesel tradicional, combustível biodiesel eetanol podem ser preparadas e as duas misturas de combustível podem serprontamente dispersas uma na outra e são estáveis, em outras palavras não seseparam em fases diferentes.

Exemplo 9

Em outro experimento, adição de 0,5% em peso de ummelhorador de cetano, nitrato de 2-etil-hexila, na composição deBiocombustível 8 produziu uma composição de biocombustível estável dentrodo escopo da invenção e exibindo um número de cetano aumentado.

Exemplo 10

Formulações adicionais foram preparadas e testadas paraavaliar a estabilidade de composições de emulsão baseada em óleo vegetal.As formulações são mostradas em tabela abaixo:

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* 10-1 e 10-2: Monooleato de polioxietileno(20) sorbitano (Tween 80);10-3: mistura de Tween 80 e monooleato de sorbitano (Span 80)** nitrato de2-etil-hexila

Baseado na quantidade de sedimento que pôde ser separada,Exemplo 10-1 na tabela acima é caracterizado como um combustível deemulsão de estável enquanto que o Exemplo 10-2 é considerado instável.Contudo, pela utilização de uma mistura de emulsificadores com um HLBeficaz de 9,6 ((0,5x14,9) + (0,5x4,3)) foi possível modificar as propriedadesda composição suficientemente de modo que pôde ser obtido um combustívelemulsificado estável.

Embora a invenção aqui tenha sido descrita com referência àsmodalidades particulares, é para ser entendido que estas modalidades sãomeramente ilustrativas dos princípios e das aplicações da presente invenção.Portanto é para ser entendido que numerosas modificações podem ser feitasnas modalidades ilustrativas e outros arranjos podem ser previstos sem sedesviarem do espírito e do escopo da presente invenção como definidos pelasreivindicações anexadas.

Claims (37)

1. Composição de biocombustível, caracterizada pelo fato decompreender uma emulsão aquosa possuindo:(A) uma fase contínua compreendendo cerca de 50% em pesoa cerca de 95% em peso de pelo menos um óleo líquido de origem vegetal ouanimal ou misturas dos mesmos;(B) uma fase dispersa contendo água compreendendo cerca de1% em peso a cerca de 50% em peso de água;(C) cerca de 1% em peso a cerca de 25% em peso de acomposto orgânico contendo hidroxila selecionado do grupo consistindo dealcoóis monoídricos, diídricos, triídricos e poliídricos, desde que quando umálcool monoídrico está presente também está presente pelo menos um de terc-butil-álcool, pelo menos um C2-C4 alquileno-glicol ou uma mistura de ambos;(D) cerca de 0,05% em peso a cerca de 10% em peso de pelomenos um emulsificador;em que a fase dispersa compreende gotículas contendo águapossuindo um tamanho de partícula médio de menor do que cerca de 20micrômetros e na qual todas as quantidades são expressadas baseadas no pesototal da composição.

2. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos umemulsificador exibe um balanço hidrofílico-lipofílico, HLB5 de cerca de 8,5 acerca de 18.

3. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o pelo menos umemulsificador é selecionado do grupo consistindo de copolímeros em bloco depoli(etileno-glicol)-poli(propileno-glicol), monooleato de sorbitano,monoestearato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano, monolaurato desorbitano, trioleato de polioxietileno (20) sorbitano, monooleato de polietileno(20) sorbitano, monolaurato de polietileno (20) sorbitano, e misturas dosmesmos.

4. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente umaquantidade eficaz de um aditivo para aumentar o número de cetano dacomposição de biocombustível.

5. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o aditivo de cetano éselecionado do grupo consistindo de peróxidos, nitratos, nitritos, nitro-carbamatos, e misturas dos mesmos.

6. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o aditivo de cetano éselecionado do grupo consistindo de nitratos de alquila ou de ciclo-alquilalineares, ramificados ou lineares, ramificados ou mistos, substituídos ou não-substituídos possuindo até cerca de 10 átomos de carbono, e misturas dosmesmos.

7. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o aditivo de cetano éselecionado do grupo consistindo de peróxidos de dialquila de fórmulaR100R2 na qual Rl e R2 são grupos alquila iguais ou diferentes possuindo 1a cerca de 10 átomos de carbono, e misturas dos mesmos.

8. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o aditivo de cetano éselecionado do grupo consistindo de nitrato de 2-etil-hexila, peróxido de di-butila terciária e misturas dos mesmos.

9. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o composto orgânico contendohidroxila inclui pelo menos um membro selecionado do grupo consistindo demonoalcoóis Ci a C4 de cadeia linear ou ramificada, C2 a C4 mono(alquileno-glicóis) e poli(alquileno-glicóis), derivados de C2 a C4 mono(alquileno-glicóis) e poli(alquileno-glicóis) desde que os pesos moleculares de taispoli(alquileno-glicóis) sejam adequados para uso nas composições decombustível, e misturas dos mesmos.

10. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o álcool é selecionado dogrupo consistindo de etileno-glicol, dietileno-glicol, trietileno-glicol,propileno-glicol, dipropileno-glicol, tripropileno-glicol, e misturas dosmesmos.

11. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente umlíquido combustível de densidade baixa, viscosidade baixa suplementarselecionado do grupo consistindo de solventes hidrocarbonetos, tíner de tinta,terebintina, alcoóis minerais e misturas dos mesmos.

12. Método para preparar uma composição de combustívelemulsificado, caracterizado pelo fato de compreender:(A) proporcionar os componentes nas quantidades baseadas nopeso total da composição:(1) cerca de 50% em peso a cerca de 95% em peso de pelomenos um óleo líquido de origem vegetal ou animal ou misturas dos mesmos;(2) água em uma quantidade suficiente para produzir uma fasedispersa contendo água compreendendo cerca de 1% em peso a cerca de 50%em peso de água;(3) cerca de 1% em peso a cerca de 25% em peso de umcomposto orgânico contendo hidroxila selecionado do grupo consistindo dealcoóis monoídricos, diídricos, triídricos e poliídricos, desde que quando umálcool monoídrico está presente também está presente pelo menos um de terc-butil-álcool, pelo menos um C2-C4 alquileno-glicol ou uma mistura de ambos;(4) cerca de 0,05% em peso a cerca de 10% em peso de pelomenos um emulsificador;(B) misturar os componentes (A) (I)-(A) (4) uns com os outrossob condições de alto cisalhamento, produzindo assim uma fase dispersacompreendendo gotículas contendo água possuindo um tamanho de partículamédio de menor do que cerca de 20 micrômetros.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que a citada fase dispersa compreende gotículas contendo águapossuindo um tamanho de partícula médio de cerca de 0,1 a cerca de 10micrômetros.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que o pelo menos um emulsificador exibe um balanço hidrofílico-lipofílico, HLB, de cerca de 8,5 a cerca de 18.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o pelo menos um emulsificador é selecionado do grupoconsistindo de copolímeros em bloco de poli(etileno-glicol)-poli(propileno-glicol), monooleato de sorbitano, monoestearato de sorbitano, monopalmitatode sorbitano, monolaurato de sorbitano, trioleato de polioxietileno (20)sorbitano, monooleato de polietileno (20) sorbitano, monolaurato depolietileno (20) sorbitano, e misturas dos mesmos.

16. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de adicionalmente incluir proporcionar uma quantidade eficaz de umaditivo para aumentar o número de cetano da composição de biocombustível.

17. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o aditivo de cetano é selecionado do grupo consistindo deperóxidos, nitratos, nitritos, nitro-carbamatos, e misturas dos mesmos.

18. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que o composto orgânico contendo hidroxila inclui pelo menosum membro selecionado do grupo consistindo de monoalcoóis Ci a C4 decadeia linear ou ramificada, C2 a C4 mono(alquileno-glicóis) e poli(alquileno-glicóis), derivados de C2 a C4 mono(alquileno-glicóis) e poli(alquileno-glicóis) desde que os pesos moleculares de tais poli(alquileno-glicóis) sejamadequados para uso nas composições de combustível, e misturas dos mesmos.

19. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que os componentes são proporcionados e misturadossubstancialmente simultaneamente.

20. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que a água é pré-misturada com os componentes diferentes deóleo vegetal para produzir uma mistura aquosa e a mistura aquosa é depoismisturada com o óleo vegetal.

21. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de usar equipamento de misturação gerador de alto cisalhamento.

22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizadopelo fato de que o alto cisalhamento é gerado usando equipamento demisturação capaz de gerar e de introduzir energia ultra-sônica na mistura.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de que a quantidade de emulsificador é de cerca de 20% a cerca de 90% da quantidade de emulsificador requerida para obter o tamanho departícula dispersa na ausência do uso de energia ultra-sônica.

24. Combustível emulsificado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tamanho de partícula de gotícula médio éselecionado do grupo consistindo de cerca de 0,01 a cerca de 15 micrômetros; 0,1 a cerca de 10 micrômetros; 0,5 a cerca de 5 micrômetros, e misturas dosmesmos.

25. Combustível emulsificado de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma quantidadeeficaz de um aditivo para aumentar o número de cetano da composição debiocombustível.

26. Combustível emulsificado de acordo com a reivindicação-25, caracterizado pelo fato de que o aditivo de cetano é selecionado do grupoconsistindo de peróxidos, nitratos, nitritos, nitro-carbamatos, e misturas dosmesmos.

27. Combustível emulsificado de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente pelo menos ummembro selecionado do grupo consistindo de estabilizadores térmicos,estabilizadores de envelhecimento, antioxidantes, agentes colorantes,corantes, marcadores, agentes modificadores de odor, inibidores de ferrugem,inibidores de formação de goma, desativadores de metal, lubrificantes decilindro superior, modificadores de fricção, detergentes, agentesbacteriostáticos, fimgicidas, microbiocidas e misturas dos mesmos.

28. Combustível emulsificado de acordo com a reivindicação-25, caracterizado pelo fato de que o emulsificador é selecionado do grupoconsistindo de copolímeros em bloco de poli(etileno-glicol)-poli(propileno-glicol), monooleato de sorbitano, monoestearato de sorbitano, monopalmitatode sorbitano, monolaurato de sorbitano, trioleato de polioxietileno (20)sorbitano, monooleato de polietileno (20) sorbitano, monolaurato depolietileno (20) sorbitano, e misturas dos mesmos, e no qual o álcool éselecionado do grupo consistindo de etileno-glicol, dietileno-glicol, trietileno-glicol, propileno-glicol, dipropileno-glicol, tripropileno-glicol, e misturas dosmesmos.

29. Combustível emulsificado de acordo com a reivindicação-28, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um líquidocombustível de densidade baixa, viscosidade baixa suplementar selecionadodo grupo consistindo de solventes hidrocarbonetos, tíner de tinta, terebintina,alcoóis minerais e misturas dos mesmos.

30. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender óleo obtido dassementes ou das frutas de plantas ou misturas dos mesmos.

31. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de compreender óleo obtido das sementes ou das frutas de plantas oumisturas dos mesmos.

32. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o pelo menos umemulsificador compreende uma mistura de pelo menos dois emulsificadoresna qual pelo menos um dos dois emulsificadores exibe um valor de HLBbaixo de cerca de 1 a cerca de 6 e pelo menos um dos dois emulsificadoresexibe um valor de HLB alto de cerca de 6 a cerca de 20, desde que o valor deHLB baixo e o valor de HLB alto não sejam ambos iguais a 6.

33. Composição de biocombustível de acordo com areivindicação 32, caracterizada pelo fato de que: (I) a soma de (a) o peso deágua e (b) o peso de composto orgânico contendo hidroxila; dividido pelo (II)o peso de óleo ou gordura vegetal é menor do que cerca de 0,25.

34. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o pelo menos um emulsificador compreende uma mistura depelo menos dois emulsificadores na qual pelo menos um dos doisemulsificadores exibe um valor de HLB baixo de cerca de 1 a cerca de 6 epelo menos um dos dois emulsificadores exibe um valor de HLB alto de cercade 6 a cerca de 20, desde que o valor de HLB baixo e o valor de HLB alto nãosejam ambos iguais a 6.

35. Método de acordo com a reivindicação 34, caracterizadopelo fato de que: (I) a soma de (a) o peso de água e (b) o peso de compostoorgânico contendo hidroxila; dividida pelo (II) o peso de óleo ou gorduravegetal é menor do que cerca de 0,25.

36. Mistura de combustível emulsificado, caracterizada pelofato de ser preparada a partir dos seguintes componentes: (A) 1.500 partesóleo ou gordura animal ou vegetal; e (B) 900 partes de água; e (C) 400 partesde etanol 90% em peso desnaturado (teor alcoólico 180); (D) 30 partes depelo menos um componente selecionado do grupo consistindo de (1) óleo derícino hidrogenado; (2) cetil-álcool; e (3) uma mistura de (1) e (2); eopcionalmente adicionalmente compreendendo 500 partes de um líquidocombustível suplementar.

37. Método para preparação de uma mistura de combustívelemulsificado, caracterizado pelo fato de compreender: (I) misturar (A) 400partes de etanol 90% em peso contendo água, desnaturado (teor alcoólico-180); e, (B) 30 partes de pelo menos um componente selecionado do grupoconsistindo de (1) óleo de rícino hidrogenado; (2) cetil-álcool; e (3) umamistura de (1) e (2) para formar um aditivo; (II) misturar o aditivo com ocomponente (B) 900 partes de água, para formar uma mistura (II); (III)adicionar mistura (II) com misturação concorrente em (D) 1.500 partes óleoou gordura animal ou vegetal para produzir uma mistura substancialmenteemulsificada.