Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-20T14:16:36Z No. of bitstreams: 1 DEYDEBY ILLAN DOS SANTOS PEREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015.pdf: 1980068 bytes, checksum: 34bbeba76537ef3576d5c38716ffa473 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T14:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DEYDEBY ILLAN DOS SANTOS PEREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015.pdf: 1980068 bytes, checksum: 34bbeba76537ef3576d5c38716ffa473 (MD5) Previous issue date: 2015-03-17 / Capes / A produção de gases poluentes está ligada diretamente ao grande consumo dos combustíveis fósseis. O meio ambiente já vem dando sinais de desgaste, enquanto que eles continuam sendo de extrema importância para a economia global. Os danos causados pelo aquecimento global, juntamente com a crescente preocupação com a diminuição dos níveis das reservas mundiais de combustíveis fósseis e à crescente demanda global energética motivam os estudos sobre a produção de hidrogênio por ele apresentar-se com um grande vetor energético. Geralmente, os processos básicos para a produção de hidrogênio a partir de fontes primárias de energia são: a eletrólise da água; processos termoquímicos e também processos biológicos. A eletrólise, apesar de ser promissora, ainda precisa de uma quantidade considerável de energia. Por isso, pesquisas devem ser desenvolvidas para tornar o H2, de fato, um vetor energético. Foi seguindo esta perspectiva que o presente trabalho teve como objetivo avaliar um reator eletrolítico bipolar constituído por eletrodos porosos de níquel para produção de H2. No reator estudado foram utilizados eletrodos porosos compostos por placas de aço (1020 niqueladas) e esponjas porosas de níquel soldadas na área eletrolítica. Com a caraterização do reator foi constatado que ele teve um desempenho superior a um reator compostos por eletrodos de aço niquelado operando nas mesmas condições de tensão e concentração do eletrólito. O fluxo de H2 produzido nos eletrodos lisos com solução de KOH a (20 e 25) % foram (0,042 e 0,043) L/(h.cm2), respectivamente. Já o fluxo de H2 dos eletrodos porosos de níquel com solução de KOH a (20 e 25) % foram (0,087 e 0,122) L/(h.cm2), respectivamente. Com este fato foi constatado que com a mesma área eletrolítica produziu-se mais que o dobro e, praticamente, o triplo de H2 com os eletrodos porosos de níquel operando com solução de KOH a (20 e 25) %, respectivamente, em massa, como eletrólito. Este desempenho provocou uma economia de até 46,69 % na energia consumida para produzir 1,0 m3 de H2. Diante dos resultados obtidos com o reator, o eletrodo poroso de níquel mostrou ser excelente para ser empregado no processo de produção de hidrogênio por torná-lo mais eficaz e viável. / The production of gaseous pollutants is linked directly to the large consumption of fossil fuels. The environment is already showing signs of wear, while they are still being extremely important for the global economy. The damage caused by global warming, along with the growing concern about the decreased levels of world reserves of fossil fuels and the growing demand energetic global, motivate studies on the production of hydrogen by him introduce yourself how with a large energy vector. Generally, the basic processes for producing hydrogen from the primary energy sources are: the electrolysis of water; thermochemical processes and also biological processes. The electrolysis; despite being promising; still needs a considerable amount of energy. That is why; researches should be developed to make the H2, indeed, an energy vector. Was following this perspective that the present work aimed to evaluate a bipolar electrolytic reactor composed by electrodes porous the nickel for H2 production. On the reactor studied were used porous electrodes compounds steel of plates (nickel-1020) and sponges porous of nickel welded in the electrolyte area. With the characterization of the reactor was found that he had a superior performance at a reactor composed of steel electrodes nickel plated operating under the same conditions of tension and concentration of the electrolyte. The H2 flow produced in flat electrodes with KOH solution (20 and 25) % were (0,042 and 0,043) L/(h.cm2), respectively. Already the H2 flow of the nickel porous electrode with solution of KOH (20 and 25) % were (0,087 and 0,122) L/(h.cm2), respectively. With this fact it was found that with the same electrolytic area was produced more than the dobro and, practically; triple the H2 with electrodes porous of nickel operating with KOH solution (20 and 25) %; respectively; by mass; as electrolyte. This performance led to savings of up to 46,69 % in energy consumed to produce 1,0 m3 of H2. Based on the results with the reactor, the electrode porous of nickel was shown to be excellent to be employed in the hydrogen production process by making it more effective and viable.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-16T17:40:05Z No. of bitstreams: 1 MARIANA RODRIGUES DE MEDEIROS – TESE (PPGEQ) 2018.pdf: 3274227 bytes, checksum: 32fe55d706b3471787e10976b906a72f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T17:40:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARIANA RODRIGUES DE MEDEIROS – TESE (PPGEQ) 2018.pdf: 3274227 bytes, checksum: 32fe55d706b3471787e10976b906a72f (MD5) Previous issue date: 2018-04-10 / Capes / A inativação de bactérias patogênicas é um requisito fundamental no tratamento de água potável. Os avanços na pesquisa de tratamento de água têm sido direcionados para a aplicação de tecnologias que usam menos reagentes químicos, reduzindo assim a formação de subprodutos tóxicos e reduzindo o tempo de operação. Para tanto, objetivou-se projetar e avaliar a eficiência de um reator eletrolítico de bancada, composto pelo par de eletrodos: esponja de níquel (ânodo) e fibra de carbono (cátodo), operando de forma contínua, na desinfecção da bactéria indicadora Escherichia coli (E. coli). Inicialmente, os ensaios foram realizados com água de abastecimento público do LABDES/UFCG, contaminada em laboratório com uma concentração constante, avaliando os efeitos da aplicação das diferenças de potenciais (ddp) de 3,0 V, 5,0 V, 7,0 V e 9,0 V nos respectivos tempos médios de residência (tm): 46,8 s, 65,4 s, 82,2 s e 121,8 s, estimados experimentalmente através do método de injeção de uma solução traçadora (NaCl), nas vazões de 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 L.min-1, respectivamente, nos parâmetros físico-químicos e na desinfecção de E. coli dessa água. Posteriormente, foi proposto o estudo do desempenho do reator em relação aos mesmos parâmetros (condutividade elétrica, pH, turbidez e cor), acrescentando a análise de concentração de cloreto (Cl-). Nessa etapa, foram consideradas maiores faixas de ddp e um tempo médio de residência constante (121,8s), e avaliando diferentes tipos de águas (deionizada, solução de NaCl, água de abastecimento público de Campina Grande) sem e com contaminação de E. coli. Os resultados obtidos, em termos de percentuais de desinfecção de E. coli na água do LABDES, mostraram que sob as ddp de 5,0 e 7,0 V, esses percentuais foram de 99,84 e 99,40%, respectivamente para o maior tempo de residência (121,8 s). Nos experimentos realizados com as outras águas, chegou-se a 100% de desinfecção de E. coli na solução de NaCl contaminada com 103UFC.mL-1, nas densidades de corrente de 9,4 e 11,89 mA.cm-2, respectivamente, e na água de abastecimento público de Campina Grande nessa mesma ordem de concentração de bactéria, a desinfecção se mostrou 100% eficaz nas densidades de corrente de 9,92, 11,1 e 11,7 mA.cm-2. Os resultados mostram que a proposta do trabalho em remover grande parte ou 100% de E. coli de águas, principalmente as águas de consumo humano, foi alcançada. / Inactivation of pathogenic bacteria is a fundamental requirement in the treatment of drinking water. Advances in water treatment research have been directed toward the application of technologies that use fewer chemical reagents, thereby reducing the formation of toxic byproducts and reducing the time of operation. The objective of this study was to design and evaluate the efficiency of an electrolytic bench reactor composed of the electrode pair: nickel sponge (anode) and carbon fiber (cathode), continuously operating in the disinfection of the indicator bacterium Escherichia coli (E. coli). Initially, the tests were carried out with LABDES / UFCG public contaminated water in a laboratory with a constant concentration, evaluating the effects of applying the potential differences (ddp) of 3.0 V, 5.0 V, 7.0 V and 9,0 V in the respective average residence times (tm): 46.8 s, 65.4 s, 82.2 s and 121.8 s, estimated experimentally by the method of injection of a tracer solution (NaCl) at the flow rates of 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 L.min-1, respectively, in the physico-chemical parameters and in the disinfection of E. coli from this water. Subsequently, it was proposed to study the performance of the reactor in relation to the same parameters (electrical conductivity, pH, turbidity and color), adding the analysis of chloride concentration (Cl-). In this step, we considered greater ranges of ddp and a mean constant residence time (121.8s), and evaluating different types of water (deionized, NaCl solution, public supply water of Campina Grande) without and with E. contamination. coli. The results obtained, in terms of percentages of disinfection of E. coli in LABDES water, showed that under the ddp of 5.0 and 7.0 V, these percentages were 99.84 and 99.40%, respectively, for the highest time of residence (121.8 s). In the experiments performed with the other waters, 100% disinfection of E. coli was achieved in NaCl solution contaminated with 103 CFU.mL -1, at current densities of 9.4 and 11.89 mA.cm-2, respectively, and in the public supply water of Campina Grande in the same order of concentration of bacteria, disinfection was 100% efficient at current densities of 9.92, 11.1 and 11.7 mA.cm-2. The results show that the proposal of the work to remove much or 100% of E. coli from waters, mainly waters of human consumption, was reached.