Avaliação da contribuição energética, econômica e ambiental do hidrogênio renovável associado ao gás natural na combustão com e sem enriquecimento de oxigênio

1 Resumo (primeira e única seção)
Diante do desafio global de mitigar as mudanças climáticas e reduzir as emissões de gases de efeito estufa, a busca por alternativas energéticas que promovam a sustentabilidade e a eficiência ambiental torna-se cada vez mais crítica. Neste cenário, o presente estudo propõe uma investigação detalhada sobre a contribuição energética, econômica e ambiental do hidrogênio renovável quando misturado com gás natural em processos de combustão, avaliando a potencialidade dessa combinação tanto em sistemas convencionais quanto naqueles com enriquecimento de oxigênio. Este trabalho almeja fornecer evidências científicas que possam suportar a transição energética para fontes mais limpas, especialmente em contextos industriais onde a redução da pegada de carbono é urgente.
1.1 Qual é o problema abordado no trabalho e por que ele é interessante?
O estudo investiga a viabilidade de usar hidrogênio renovável misturado com gás natural em processos de combustão, tanto em sistemas convencionais quanto naqueles com enriquecimento de oxigênio, como uma solução potencial para reduzir a pegada de carbono, especialmente em ambientes industriais. A relevância e o interesse nesse problema decorrem da necessidade de alternativas aos combustíveis fósseis, que, apesar de sua eficácia energética, contribuem significativamente para a poluição e o agravamento do efeito estufa.
1.2 Qual é a principal contribuição do trabalho, os resultados fundamentais obtidos e sua novidade em relação a outros trabalhos recentes existentes?
Os resultados esperados do estudo incluem a demonstração da contribuição energética e da redução das emissões de gases de efeito estufa por meio da substituição parcial de gás natural por hidrogênio renovável. Além disso, antecipa-se a identificação de desafios econômicos relacionados ao custo dessa substituição, destacando a importância de políticas de incentivo, como a taxação do carbono, para tornar essa alternativa viável e competitiva. Espera-se, também, que os achados contribuam significativamente para o corpo de conhecimento na área, oferecendo dados concretos que possam orientar a tomada de decisão no âmbito da sustentabilidade corporativa e das políticas públicas de energia.
1.3 Descreva brevemente o método utilizado.
Para alcançar o objetivo proposto, será adotada uma metodologia robusta, baseada em ensaios experimentais e na modelagem matemática, utilizando-se do dispositivo experimental, que consiste em uma câmara de combustão adaptada para o uso de misturas de hidrogênio renovável e gás natural, onde serão realizados testes com diferentes proporções de hidrogênio e gás natural (20, 30 e 50% de hidrogênio, em volume). Paralelamente, será desenvolvido um modelo matemático, com uso do software Engeneering Equation Solver (EES), capaz de quantificar as emissões dos gases exaustos sob diversas condições de mistura e enriquecimento de oxigênio. Essa abordagem dupla permitirá a validação do modelo a partir dos dados experimentais e oferecerá um panorama abrangente sobre o comportamento das misturas em questão.