Orientador: Deyse Elisabeth Ortiz Suman Carpenter. / Co-orientador: Mauro Scharff. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2008. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2009-09-10T20:36:56Z No. of bitstreams: 1 2008_HelenaSilvaPereiraCarneiro.pdf: 819350 bytes, checksum: 36c120ce227f4b7fac234c0ffdb7f713 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-11-10T14:15:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_HelenaSilvaPereiraCarneiro.pdf: 819350 bytes, checksum: 36c120ce227f4b7fac234c0ffdb7f713 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-10T14:15:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_HelenaSilvaPereiraCarneiro.pdf: 819350 bytes, checksum: 36c120ce227f4b7fac234c0ffdb7f713 (MD5) Previous issue date: 2008 / Os primeiros relatos a respeito do álcool no Brasil datam do início da década de 1920 quando, numa tentativa de auxiliar o mercado açucareiro que se encontrava em crise acentuada desde 1923, o governo Brasileiro adotou uma série de medidas para estimular a produção desse combustível. Porém, o uso do álcool teve início realmente apenas mais tarde, em 1975, com o lançamento do Programa Nacional do Álcool, o Proálcool, como forma de conter a crise de desabastecimento dos combustíveis causada pelo 1° choque do petróleo em 1973. Visava-se com o Proálcool proteger a economia do País e garantir a disponibilidade de combustível e energia. Atualmente, o uso do etanol combustível está se tornando mundial e o Brasil é o maior consumidor de etanol combustível na forma de Álcool Etílico Hidratado Combustível (AEHC). Devido às similaridades de propriedades físicoquímicas entre o etanol e o metanol, o etanol está sendo adulterado com metanol. Nessa dissertação de mestrado é proposto o uso de modelos de calibração por mínimos quadrados parciais (PLS) baseados em medidas no infravermelho médio por transformada de Fourier (FT-MIR) e no infravermelho próximo por transformada de Fourier (FT-NIR) como um método rápido, preciso, e exato para avaliar a qualidade do AEHC, bem como detectar a sua adulteração por metanol. Foram preparados oitenta padrões da mistura etanol/metanol/água. Sessenta desses padrões foram usados para a calibração e vinte para a validação dos modelos. As amostras de validação também foram analisadas por cromatografia gasosa com detector por ionização de chama (CG-FID) para determinar a quantidade de etanol e metanol. Os resultados mostram que dentre as técnicas espectroscópicas investigadas, o modelo PLS/FT-NIR apresentou o melhor desempenho para a detecção de metanol com um erro quadrado médio aleatório de predição (RMSEP, % m/m) de 0,15 comparado com 0,54 obtido pelo modelo PLS/FT-MIR, enquanto os resultados do CG-FID apresentaram um RMSEP de 0,52 (% m/m). A concentração mínima de metanol detectada com o modelo PLS/FT-NIR foi de 0,51 (% m/m). _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The first reports related to ethanol in Brazil date from 1920’s when, in an attempt of helping the sugar market that was in crisis since 1923, the Brazilian Government adopted a series of means to estimulate the production of this fuel. Although, the use of ethanol really began later, in 1975, with the launch of the Ethanol National Program, called Proálcool, as a form of contain the crisis of nonsupply of fuels caused by the 1° petroleum chock in 1973, protect the country economy and assure the availability of fuel and energy. Nowadays, the use of ethanol fuel is becoming worldwide and Brazil is the largest consumer of ethanol fuel as hydrated ethyl alcohol fuel (AEHC). Due to the similarities of the physical-chemical properties of ethanol and methanol, ethanol fuel is being adulterated with methanol. In the present work, we propose the use of partial least squares regression (PLS) calibration models based on Fourier transform mid-infrared (FT-MIR) and Fourier transform near-infrared (FT-NIR) measurements as a fast, precise, and accurate method to evaluate the quality of AEHC as well as to detect its adulteration with methanol. Eighty mixtures of methanol/ethanol/water standards were prepared. Sixty were used for calibration, and twenty, for validation. The validation samples were also analyzed by gas chromatography flame ionization detection (GC-FID) to determine the ethanol and methanol content. The results have shown that among the two investigated spectroscopic techniques, PLS/FT-NIR presented the best performance for the detection of methanol with a root-mean-square error of prediction (RMSEP % w/w) of 0.15 as compared to the value of 0.54 obtained by the FT-MIR model, while the GC-FID results presented a RMSEP of 0.52 (% w/w). The minimum detected net concentration of MeOH with the FT-NIR model was 0.51 (% w/w).

Orientador: Renato Wendhausen Junior. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Células a combustível são considerados dispositivos para geração de energia limpa, já que usam hidrogênio como combustível, sendo o produto da reação, energia elétrica, água e calor. Além disso, algumas células de combustível operam a baixas temperaturas; tratando-se deste caso, um dos maiores desafios relacionado à transferência da tecnologia é o desenvolvimento das membranas. Nesse sentido, desenvolveu-se um sistema umidificador e separador de CO2 para aplicação em um protótipo de célula a combustível de membrana alcalina baseada em celulose. Os dois principais problemas desse tipo de célula quando operam com ar são: i) o envenenamento da célula pelo CO2 presente no ar, e ii) a desidratação da membrana celulósica que suporta a solução aquosa de KOH (eletrólito). O objetivo desse trabalho foi desenvolver um sistema para resolver esses dois problemas. Dessa forma, testou-se uma possível configuração de umidificador capaz de absorver o CO2 do ar. O desempenho da célula a combustível alcalina foi avaliado a partir de curvas de polarização e curvas de potência. A separação do CO2 mostrou-se necessária desde a primeira fase de operação da célula, a qual apresentou efeitos do envenenamento por CO2 desde o início da operação. O efeito do umidificador também pode ser observado ao longo do tempo de funcionamento da célula, quando a membrana começou a sofrer desidratação dificultando a mobilidade dos íons OH-. De um modo geral, o sistema proposto no presente estudo mostrou-se promissor tendo sido observado um aumento no desempenho na ordem de 100%, comparativamente ao protótipo sem o umidificador e separador de CO2. / Fuel cells are held as devices for clean energy generation, since they use hydrogen as fuel, generating electricity, water and heat. Furthermore, some fuel cells operate at low temperatures, where one of the greatest challenges is the development of membranes. In this context, this study has developed a humidifier system and CO2 separator for use in a cellulose based prototype of an alkaline membrane fuel cell. The two main problems with this type of cell when operating in air are: i) the cell poisoning by the CO2 present in the air, and ii) dehydration of the cellulosic membrane that supports the aqueous KOH solution (electrolyte). The objective of this study was to develop a system that solves these two problems. Thus, it was tested a possible configuration of humidifier which could be capable of absorbing the CO2 present in the air. The performance of the alkaline fuel cell was evaluated from polarization curves and power curves. The CO2 separation proved to be necessary from the beginning of the cell operation, which showed effects of CO2 poisoning still in the early operating stages. The effect of the humidifier can also be observed over time during the cell operation, whereupon the membrane began to undergo dehydration hindering the mobility of the OH- ions. Generally the system proposed in the present study has shown itself as promising, since it showed a performance increase of approximately 100% when compared to the prototype without CO2 separator and humidifier.

Orientador: Márcia Brandão Palma. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2015

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2015

Tese de mestrado. Fundamentos e Aplicações da Mecânica dos Fluidos. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010