MODELAGEM CFD E AVALIAÇÃO TECNO-ECONÔMICA DE ESTRATÉGIAS DE INTEGRAÇÃO DE MATERIAIS DE MUDANÇA DE FASE EM PAREDES DE VEÍCULOS REFRIGERADOS.
Materiais de Mudança de Fase (PCMs); Cadeia de Frio; Resfriamento Sustentável; Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD); Armazenamento de Energia Térmica; Análise Tecnoeconômica; Logística Alimentar; Clima Tropical.
A crescente demanda global por alimentos e energia aumenta a pressão sobre os recursos naturais, enquanto a logística ineficiente da cadeia fria contribui significativamente para as emissões de gases de efeito estufa e o desperdício de alimentos. O transporte refrigerado por si só representa uma parte considerável dessas emissões, em grande parte devido ao alto consumo de combustível e à eficiência térmica limitada dos sistemas atuais. Nesse contexto, a integração de Materiais de Mudança de Fase (PCMs) nas paredes dos veículos refrigerados surge como uma estratégia promissora para aumentar a eficiência energética, estabilizar as temperaturas internas e reduzir o impacto ambiental. Esta proposta de pesquisa sugere uma modelagem combinada de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) e avaliação tecnoeconômica para avaliar diferentes estratégias de integração de PCM nas paredes de veículos refrigerados projetados para o transporte de alimentos em distâncias curtas e médias. O estudo foca na influência do posicionamento da camada de PCM (interna, intermediária ou externa), na seleção do PCM e em seu uso com diferentes pontos de fusão adaptados a climas tropicais, como o Nordeste brasileiro. Através de modelagem e simulações detalhadas de CFD, a transferência de calor transiente, a uniformidade de temperatura e a demanda total de energia serão analisadas sob condições de contorno realistas. Uma análise de custo-benefício também será realizada para determinar a viabilidade econômica e o período de retorno. Os resultados esperados incluem a identificação de configurações ótimas de PCM capazes de melhorar a estabilidade térmica e reduzir a carga de refrigeração, levando a um menor consumo de combustível e custos operacionais. Os resultados visam estabelecer diretrizes de design para veículos refrigerados aprimorados com PCM, apoiando uma cadeia de frio mais sustentável, resiliente e acessível no contexto de uma região tropical. Este trabalho busca preencher a lacuna entre a modelagem térmica e a viabilidade econômica, contribuindo para a descarbonização da logística alimentar enquanto reforça a segurança alimentar e a sustentabilidade em mercados emergentes.