Nome do Projeto
Projeto de Pós-doutorado: Utilização de biocombustíveis gasosos para processos industriais mais limpos e como reserva para fontes de energia renováveis
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
26/02/2025 - 28/12/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
Em síntese, as atividades planejadas pelo pós-doutorando centrar-se-ão na investigação de uma das áreas prioritárias da Silesian University of Technology, na Polônia, que é "proteção climática e ambiental, energia moderna". O pós-doutorando realizará cálculos teóricos e experimentos no chamado ECO-CICLO em motor de combustão interna baseado na combustão de biocombustíveis gasosos contendo hidrogênio e outras misturas. Com base nos resultados experimentais, serão analisados os parâmetros internos e o desempenho do motor juntamente com os índices de emissão. Serão avaliadas as possibilidades de utilização do ECO-CICLO nos motores reais para geração de energia elétrica e calor, além de atividades de divulgação científica/reuniões científicas. Estima-se que no futuro os motores de combustão interna operando de acordo com o ECO-CYCLE poderão ser utilizados na tecnologia power-to-gas como dispositivo final de alta eficiência e baixa emissão que converte a energia química armazenada no gás combustível em energia elétrica como um backup para fontes de energia renováveis. Os motores alternativos de combustão interna, que normalmente são usados para energia de reserva ou emergência, estão agora se tornando cada vez mais populares para aplicações de geração de energia em grande escala, especialmente em áreas com altos níveis de geração de eletricidade a partir de fontes intermitentes, como eólica e solar. Normalmente, esses grupos geradores são alimentados com gás natural. Pesquisas sobre as possibilidades de queima de biocombustíveis gasosos no ECO-CYCLE mostrarão as possibilidades de melhoria do desempenho do motor de combustão interna. A futura realização do ECO-CYCLE num motor alternativo real permitirá a sua maior flexibilidade considerando o tipo de combustível utilizado e a operação em amplas mudanças de potência de saída. Os resultados obtidos serão divulgados como publicações em revistas internacionais/eventos/reuniões científicas.
Objetivo Geral
O objetivo deste projeto é investigar o desempenho de um novo ciclo termodinâmico de motor alternativo de ignição por centelha denominado ECO-CYCLE. Serão realizados cálculos teóricos e testes experimentais e serão avaliadas as possibilidades de utilização do ECO-CYCLE nos motores reais de energia elétrica e
geração de calor.
geração de calor.
Justificativa
A geração de eletricidade e calor com base no motor ECO-CYCLE utilizando biocombustíveis gasosos contendo hidrogênio será considerada como uma tecnologia mais sustentável, com redução de emissões atmosféricas.
Metodologia
Resumidamente, esse projeto investigará o desempenho de um novo ciclo termodinâmico de motor alternativo de ignição por centelha denominado ECO-CYCLE e será dividido em Planos de Ação - PA.
Plano de Ação 1 – PA1: Revisão detalhada da literatura sobre motores ECO-CYCLE e emissão de poluentes/algoritmos computacionais;
Plano de Ação 2 – PA2: Desenvolvimento de cálculos teóricos e testes experimentais e avaliação das possibilidades de utilização do ECO-CYCLE nos motores reais de energia elétrica e geração de calor. Para isso, será utilizado um motor de compressão interna monocilíndrico convertido para modo SI (Spark Ignition), analisadores de gases e outros equipamentos/analisadores para o experimento. Os cálculos desenvolvidos nessa etapa se basearão em Stone (1999). A determinação das emissões específicas de gases poluentes (monóxido de carbono, dióxido de carbono , hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio) será realizada empregando equações específicas, bem como a eficiência do sistema.
Plano de Ação 1 – PA1: Revisão detalhada da literatura sobre motores ECO-CYCLE e emissão de poluentes/algoritmos computacionais;
Plano de Ação 2 – PA2: Desenvolvimento de cálculos teóricos e testes experimentais e avaliação das possibilidades de utilização do ECO-CYCLE nos motores reais de energia elétrica e geração de calor. Para isso, será utilizado um motor de compressão interna monocilíndrico convertido para modo SI (Spark Ignition), analisadores de gases e outros equipamentos/analisadores para o experimento. Os cálculos desenvolvidos nessa etapa se basearão em Stone (1999). A determinação das emissões específicas de gases poluentes (monóxido de carbono, dióxido de carbono , hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio) será realizada empregando equações específicas, bem como a eficiência do sistema.
Indicadores, Metas e Resultados
- Etapa/metas de atividades do 1º ao 12º mês e posteriormente ao projeto:
Avaliação do desempenho do motor SI e características de emissão durante a combustão de biocombustíveis gasosos contendo hidrogênio. Preparação de manuscritos para publicação em periódicos especializados e eventos/reuniões científicas.
- Etapa/metas de atividades do 1º ao 12º mês e posteriormente ao projeto:
Plano de divulgação científica/reuniões científicas.
Avaliação do desempenho do motor SI e características de emissão durante a combustão de biocombustíveis gasosos contendo hidrogênio. Preparação de manuscritos para publicação em periódicos especializados e eventos/reuniões científicas.
- Etapa/metas de atividades do 1º ao 12º mês e posteriormente ao projeto:
Plano de divulgação científica/reuniões científicas.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| WILLIAN CEZAR NADALETI | 1 |