| Título: | ANÁLISE TERMODINÂMICA DA GERAÇÃO DE H2 ON-BOARD A PARTIR DE ETANOL PARA USO EM VEÍCULOS COM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA | ||||||||||||
| Autor(es): |
WILLIAM ABRANTES PIMENTA |
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| Colaborador(es): |
FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE - Orientador |
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| Catalogação: | 15/JUL/2026 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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| Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TRABALHO DE FIM DE CURSO | ||||||||||
| Notas: |
[pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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| Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=76871@1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=76871@2 |
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| DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.76871 | ||||||||||||
| Resumo: | |||||||||||||
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Este trabalho apresenta uma análise termodinâmica da geração de hidrogênio onboard a partir da reforma a vapor do etanol, visando ao uso em veículos com
motores de combustão interna. O estudo considera o etanol como portador líquido
de hidrogênio, com vantagens associadas à disponibilidade, ao armazenamento
em condições ambiente e à infraestrutura brasileira de distribuição de
biocombustíveis. A modelagem foi desenvolvida no MATLAB com base na
minimização da energia livre de Gibbs, permitindo estimar a composição do gás
reformado no equilíbrio para diferentes temperaturas e razões vapor/etanol.
Também foram avaliados o rendimento relativo de H2, a formação de subprodutos,
o balanço térmico do reformador e a energia elétrica equivalente associada ao H2
produzido. No caso base, definido por T = 900 K e S/E = 6,0, a rotina estimou
4,913 mol de H2 por mol de etanol alimentado, correspondendo a um rendimento
relativo de 81,88 porcento. A condição de maior produção no domínio simulado ocorreu
em torno de 900 K e S/E = 10, embora com maior demanda térmica de
pré-aquecimento. A partir da composição do reformado e dos balanços
energéticos calculados, foi estimada a energia útil convertida por dispositivo final:
a PEMFC apresentou eficiência elétrica equivalente de ~28,2 porcento, o motor de
combustão interna converteu aproximadamente 42,3 porcento do conteúdo energético útil
em trabalho mecânico, e a SOFC alcançou a maior eficiência, cerca de 72,6 porcento.
Conclui-se que a reforma a vapor de etanol integrada à recuperação de calor dos
gases de escapamento é uma alternativa promissora para aumentar a eficiência
global de veículos com motores de combustão interna e reduzir a dependência de
hidrogênio comprimido armazenado a bordo, sendo a escolha final da tecnologia
de conversão (PEMFC, SOFC ou motor) determinante para a condição
operacional ótima do reformador.
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