A influência do hidrogênio em motores a combustão interna com etanol : um estudo compreensivo

Abstract

Resumo: O presente artigo tem por objetivo a análise dos efeitos da introdução de hidrogênio na mistura ar + etanol em motores de combustão interna, tendo por motivação a busca por reduzir a dependência de combustíveis fósseis. A metodologia foi aplicada através do software GT-SUITE, no qual foi replicado um motor Branco B4T-5.5H para serem testadas proporções de 10 a 50% de hidrogênio, de modo a ser possível analisar os impactos causados no desempenho do motor e a viabilidade da utilização do hidrogênio para redução de emissões e consumo do combustível. Para as simulações foi considerada a relação estequiométrica do etanol (9:1) e do hidrogênio (34,3:1), e o lambda de 0,9. Os resultados obtidos demonstram o potencial de utilização do hidrogênio quando contrabalanceado com outras tecnologias que reduzem a produção de NOx, pois apesar de reduzir significativamente as emissões de CO, CO2 e HC, as altas temperaturas tornam a produção de óxidos de nitrogênio muito mais propensa. Portanto, é possível observar a utilização de hidrogênio como combustível como um passo importante no avanço da tecnologia em busca da sustentabilidade.

Abstract: The purpouse of this article is to analyze the effects of introducing hydrogen into the air + ethanol mixture in internal combustion engines, motivated by the pursuit of reducing dependence on fossil fuels. The methodology applied used the GT-SUITE software, in which a Branco B4T-5.5H engine was replicated to test hydrogen proportions ranging from 10 to 50%, to analyze the impacts on engine performance and the feasibility of using hydrogen to reduce emissions and fuel consumption. The stoichiometric ratios of ethanol (9:1) and hydrogen (34.3:1) were considered for the simulations, along with a lambda value of 0.9. The results obtained demonstrate the potential of using hydrogen when balanced with other technologies that reduce NOx production, as although it significantly reduces CO, CO2, and HC emissions, high temperatures make the production of nitrogen oxides much more likely. Therefore, it is possible to see the use of hydrogen as a fuel as an important step in advancing technology towards sustainability.