Orientador: Mario Antonio Bica de Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T11:08:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kleinke_MauricioUrban_M.pdf: 1939939 bytes, checksum: 73422b1d27cf3ba21fc5f26b9c1ad2cd (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Foram preparados e caracterizados eletrodos para a reação de evolução de hidrogênio e oxigênio a partir da eletrólise da água. Os eletrodos utilizados foram de níquel recoberto por um filme de politetrafluoretileno (PTFE) microtexturizado. O filme de PTFE, previamente depositado no eletrodo, foi texturizado através de um plasma reativo de oxigênio formado por rádio-frequência, utilizando como máscara um filme globular de estanho. O resultado da corrosão é a formação de uma estrutura de "dedos" de PTFE normais à superfície do eletrodo de níquel. Os eletrodos com uma estrutura texturizada em sua superfície apresentam urna diminuição nos valores dos sobrepotenciais anódicos e catódicos (quando comparados aos obtidos no caso do eletrodo de níquel polido). A morfologia dos eletrodos texturizados foi observada através de microscopia eletrônica de varredura e a caracterização eletroquímica dos eletrodos feita através do estudo das curvas de Tafel. Foi observada uma correlação entre a eficiência dos eletrodos e a estrutura morfológica de sua superfície. A questão da redução da área efetiva dos eletrodos devido à formação de bolhas na superfície foi discutida e calculada / Abstract: Electrodes for hydrogen and oxygen evolution for water electrolysis have been prepared and characterized. The nickel electrodes were covered with a microtextured polytetrafluoroethylene (PTFE) film. The textured film were obtained by etching the PTFE layer, previously deposited on the electrode, by a radio-frequency oxygen plasma, using a tin globular film mask. The resulting electrode structure is a nickel surface covered by a very large density of PTFE "hills" (or "fingers") pointing perpendicularly to the electrode surface. The PTFE fingers have shown to reduce both cathodic and anodic electrode overvoltages (with respect a polished nickel electrode). The morphology of the textured film is observed by means of scanning electron microscopy and the electrochemical performance of the electrodes is characterized by their Tafel plots. A correlation between electrolytic activity and electrode surface structure was observed. The problem of gas bubble formation and its effect on reduction of the electrode active surface area is discuss ed and evaluated. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: João Sinezio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T14:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_AllineFigueiredoSoares_M.pdf: 2326635 bytes, checksum: 0db1ed7135522d3c55d2c8b3fd9becb4 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Para realização deste trabalho foi utilizada a técnica da eletroflotação para o tratamento de efluente de indústrias têxteis. Um reator simples foi montado com capacidade volumétrica de 20 litros (ideal para uma célula experimental) composto por placas de alumínio (estrutura tipo colméia) e uma fonte de tensão com potência regulável. O estudo realizado foi com efluentes reais, sendo que eles foram disponibilizados por duas empresas Polyenka e Santista. Salienta-se que as empresas descartam corretamente os seus efluentes, as amostras para análise foram retiradas da saída da tinturaria sem nenhum tratamento prévio. Dos métodos e procedimentos utilizados para o tratamento dos efluentes na empresa Polyenka, aquele que apresentou os melhores resultados envolveu o tempo de tratamento de 40 minutos. Neste tempo, conseguiu-se a redução de turbidez de 151 UNT para 20 UNT, ou seja, de 86,7%, com o consequentemente aumento de pH 7,55 para 9,20. A temperatura durante o tratamento variou 5oC, redução de material orgânico em 93,6% e inorgânico em 64%, comparados ao efluente in natura, houve também uma significativa redução de 90% da DQO e de 99% na DBO. Na empresa Santista conseguimos uma redução de turbidez de 4004 para 146, o pH 10,58 foi para 11,10 e finalizou em 10,56. A temperatura foi de 20,0 para 57,0 ºC uma variação de 37ºC. Obteve-se redução de TOC de 30% em relação ao efluente ¿in natura¿. Quanto ao meio ambiente, esse processo não utiliza nenhum produto químico, somente energia elétrica, tal processo torna-se bastante interessante devido à alta eficiência na remoção total da coloração do efluente em pouco tempo de tratamento e pelas análises do sobrenadante, verifica-se adicionalmente uma significativa remoção de material orgânico e sem a utilização de produtos químicos sendo ecologicamente correto / Abstract: For accomplishment of this work was used the technique of eletroflotação for the treatment of effluent of textile industries. A simple reactor was to make with volumetric capacity of 20 liters (ideal for an experimental cell) composite for aluminum plates (kind beehive structure) and a tension source with adjustable power. The method study was with effluent reals, and they were made available by two factory Polyenka and Santista. It points out that the factory discard correctly their effluent, the samples for analysis were left the exit of the dry cleaner's without any previous treatment. The methods and procedures used to the treatment of the effluent in the factory Polyenka, the one that introduced the best results involved time of treatment 40 minute. In this time, it got the turbidity reduction of 151 UNT for 20 UNT, in other words, of 86,7%, the pH increase 7,55 to 9,20. The temperature during the treatment varied 5ºC, reduction of organic material in 93,6% and inorganic in 64%, compared to the effluent in natura, also there was a significant reduction of 90% of DQO and of 99% in DBO. In the factory Santista a turbidity reduction from 4004 UNT to 146 UNT, pH 10,58 was to 11,10 and concluded in 10,56. The temperature belonged from 20,0 to 57,0 ºC a variation of 37ºC. TOC reduction of 30% regarding the effluent ¿in natura¿. The environment, whith process does not use any chemical product, only electric power, such process becomes very interesting due to the high efficiency in the total removal of the coloration of the effluent in little time of treatment and by the analyses of sobrenadante, it verifies a significant removal of organic material and without the utilization of chemical products being ecologically correct / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Carla Kazue Nakao Cavaliero, Paulo Fabrício Palhavam Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T09:20:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RiverosGodoy_GustavoArturo_D.pdf: 2492876 bytes, checksum: 99937cb490ddf587b5477bbd1ff7ade6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A utilização de hidrogênio em veículos com células a combustível apresenta-se como uma solução que pode causar baixos impactos ambientais, além de poder trazer maior segurança energética, uma vez que pode ser produzido através de recursos energéticos disponíveis em cada país. Neste contexto, e considerando que o transporte de passageiros configura-se como um serviço público fundamental para a integração entre as regiões e os países, nessa tese focou-se no estudo técnico, econômico e ambiental da implementação de uma rodovia preparada para atender a demanda de hidrogênio no setor de transporte coletivo de passageiros. O trajeto escolhido foi à rota que une a cidade de Assunção/Paraguai com a cidade de São Paulo/Brasil. Especial ênfase foi dada ao custo de instalação e operação das estações de hidrogênio produzido através da eletrólise da água. Na análise colocaram-se duas possibilidades, sendo elas, i) a introdução de apenas um ônibus movido a hidrogênio, situação denominada de substituição mínima; e ii) a substituição de toda a frota que atende a rota em estudo, denominando-a como substituição máxima. O custo de implementação da primeira situação é de aproximadamente US$ 5,0 milhões e o custo operacional anual é de cerca de US$ 1,0 milhão. Com a segunda situação, o custo de implementação aumenta para US$ 17 milhões e a operação anual fica em torno de US$ 5,0 milhões. No caso do Paraguai, o custo do hidrogênio varia entre 8,50 US$/kg e 18,66 US$/kg. No caso do Brasil, estimaram-se entre 17,07 US$/kg e 28,30 US$/kg. A análise ambiental considerou as emissões evitadas de carbono com a substituição de óleo Diesel por hidrogênio eletrolítico em toda a frota de veículos. Para tanto, foi utilizada uma metodologia aprovada pela UNFCCC no âmbito dos projetos de MDL e que poderia ser aplicada para empreendimentos como o proposto na tese, obtendo-se como estimativa uma redução de emissões de 2.098 tCO2/ano / Abstract: The use of hydrogen in fuel cell vehicles is presented as a solution that may cause less environmental impact and as a mean of addressing energy security, considering it can be produced by energy resources available in each country. In this context, considering the passenger transport as a service in the public interest for integration between regions and countries, this thesis focused on technical, economic and environmental analysis by implementing a highway prepared to cover the hydrogen demand in the passenger transportation sector. They chose route is that one joins Asuncion/Paraguay and São Paulo/Brazil. Special emphasis on the installation and operation costs of hydrogen stations produced through the water electrolysis was given. Two possibilities were set, i) the introduction of only one hydrogenpowered bus, condition called minimal substitution, and ii) replacing the whole fleet that serves the route, called as maximal substitution. The implementation cost of the first one is roughly US$ 5.0 million and an annual operating cost of about US$ 1.0 million. In the second situation, the implementation cost amounts to US$ 17 million and annual operating around $ 5.0 million. In the case of Paraguay, hydrogen production cost varies between 8.50 US$/kg and 18.66 US$/kg. In the case of Brazil, the estimated costs vary between 17.07 US$/kg and 28.30 US$/kg. The environmental analysis performed verified the availability of an approved CDM methodology and its applicability for similar proposals, a reduction of emissions equal to 2098 tCO2/year, was estimated / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos