Fecha límite para el envío de resumenes: 21/Abril/2024

No contexto brasileiro e na crescente busca global por fontes de energia alternativas, os biocombustíveis destacam-se como uma opção sólida para alcançar a autossuficiência energética, reduzindo a dependência do petróleo. Atualmente, cerca de 62% da energia e 21,5% dos combustíveis consumidos no Brasil provêm de fontes renováveis [1], evidenciando a relevância dessas alternativas. Embora os biocombustíveis sejam uma escolha valiosa para motores de combustão interna, nos últimos anos houve um aumento na utilização da gasolina, segundo , indo no sentido contrário ao contrário do processo de descarbonização [1]. Este cenário destaca a necessidade de explorar novas abordagens, como a adição de biometano e hidrogênio verde ao GNV, para melhorar o desempenho e reduzir as emissões. A mistura de metano e hidrogênio mostra-se especialmente promissora devido aos benefícios significativos que oferece, tais como: redução de CO2, maior resistência à detonação, além de melhorar a eficiência da combustão, aumentando o desempenho do motor [2]. 

Mediante ao exposto, este trabalho tem como objetivo a previsão de emissões de óxido de carbono (CO) e óxido de nitrogênio (NOx) de um motor alimentado,  bi-fuel, por meio de um modelo fenomenológico. O estudo compara o motor  operando com GNV com adição de H2V e biometano com H2V. Também elabora-se um inventário de emissões do veículo por meio do modelo BRAVES®, no intuito de avaliar sua aplicabilidade no cenário brasileiro.

O estudo inicia utilizando dados experimentais do motor operando com  GNV e em seguida modelou-se o GNV e biometano com H2V, no modelo original, para a realização das simulações. Definiu-se três rotações (2500, 3000 e 3500 rpm) e manteve-se o coeficiente de excesso de ar estequiométrico (λ=1),  e em plena carga. No modelo fenomenológico de [3], utiliza-se a função Wiebe simples para encontrar a fração de energia liberada ao percorrer os ângulos do virabrequim e implementou-se o modelo de Stikey para cálculo da transferência de calor para os combustíveis gasosos Escolheu-se esse modelo pois realizou-se um estudo prévio para analisar qual modelo presente na literatura representava melhor o fenômeno para os combustíveis gasosos. Para determinar as emissões de NOx o modelo implementado foi o de Zeldovich estendido enquanto para CO foi o de Ranggi.  Utilizou-se parâmetros para conduzir um inventário de emissões por meio do modelo BRAVES®, que associa o método top-down com características da frota e dos combustíveis. 

O modelo apresentou resultados satisfatórios para o rendimento térmico e volumétrico do motor, mostrando ser uma ferramenta para estudar tendências. Almeja-se que a utilização do biometano diminua as emissões de NOx, porém seu uso aumenta os níveis de CO, para isso a mistura com H2V tende a ser uma possível solução, além de melhorar o desempenho do motor. O biometano e o H2v são combustíveis e alternativos ao gás natural, e há a necessidade de estudos para analisar a performance e emissões em veículos leves. Portanto, este estudo pretende analisar o contexto do cenário brasileiro para o processo de descarbonização do setor de transporte, por meio destes combustíveis.

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