Submitted by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2012-09-14T20:16:20Z No. of bitstreams: 3 NaraHennemann.pdf: 4689892 bytes, checksum: 144c9ed623712b7ee8edf796798033d3 (MD5) license_text: 19841 bytes, checksum: 246811f83c7138920fc740114fa4b6ff (MD5) license_rdf: 23599 bytes, checksum: 9e2b7f6edbd693264102b96ece20428a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2012-10-03T13:34:56Z (GMT) No. of bitstreams: 3 NaraHennemann.pdf: 4689892 bytes, checksum: 144c9ed623712b7ee8edf796798033d3 (MD5) license_text: 19841 bytes, checksum: 246811f83c7138920fc740114fa4b6ff (MD5) license_rdf: 23599 bytes, checksum: 9e2b7f6edbd693264102b96ece20428a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-03T13:34:56Z (GMT). No. of bitstreams: 3 NaraHennemann.pdf: 4689892 bytes, checksum: 144c9ed623712b7ee8edf796798033d3 (MD5) license_text: 19841 bytes, checksum: 246811f83c7138920fc740114fa4b6ff (MD5) license_rdf: 23599 bytes, checksum: 9e2b7f6edbd693264102b96ece20428a (MD5) / Esta dissertação é uma pesquisa de caráter qualitativo realizada nos meses de setembro e de outubro de dois mil e onze com uma turma de alunos do 3o ano diurno do Ensino Médio de um Colégio da Rede Particular de Ensino no município de Lajeado – RS. A pesquisa objetivou desenvolver uma proposta de aprendizagem interdisciplinar e contextualizada sobre Fontes de Energia e Ambiente nas disciplinas de Física, Matemática e Química por meio de pesquisas, de experimentações e de interações. Foram abordadas três fontes de energia: hidrelétrica, solar e o biocombustível etanol. Na proposta pedagógica interdisciplinar, que visou à integração entre os saberes nas diversas áreas do conhecimento, foram desenvolvidas várias atividades como visitas, experimentos, debates, leituras, construção de protótipos, entre outras. A avaliação da pesquisa deu-se pela análise dos dados verbais, escritos e observados obtidos a partir das transcrições das aulas, do questionário inicial e final e da entrevista. Essas atividades favoreceram a aproximação do conteúdo abordado com a realidade dos alunos com práticas diferenciadas, desafiadoras e que estimularam os mesmos a refletir e expor suas idéias de forma mais autônoma, crítica e consciente, tornando a aprendizagem mais significativa e interessante.

MELO, R. R. Conversor CC-CC bidirecional intercalado aplicado a supercapacitores para veículos elétricos. 2014. 157 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014 / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T18:31:37Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rrmelo.pdf: 25202408 bytes, checksum: 1b4f085765dc0f0c8dcef4dcee4bd36a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T18:53:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rrmelo.pdf: 25202408 bytes, checksum: 1b4f085765dc0f0c8dcef4dcee4bd36a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-19T18:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rrmelo.pdf: 25202408 bytes, checksum: 1b4f085765dc0f0c8dcef4dcee4bd36a (MD5) Previous issue date: 2014-06-16 / The electric vehicle is increasingly present in our cities every day, and in the technological context it has shown great progress. Two essential elements to the success of these vehicles are the electric energy storage devices and electronic converters for processing and management of this energy. In this context, this dissertation presents a study on the current situation of the electric vehicle on the world scenario and its embedded technologies. Another object of research are supercapacitors for application in electric vehicles as an energy storage source and fast energy transfer. Thus, these studies provide the basis for achieving the main objective of this work: developing a bidirectional dc-dc converter for managing the energy flow provided by a supercapacitor module applied in an electric vehicle. A 2 kW laboratory a prototype with two phase interleaved dc-dc bidirectional topology has been implemented. Also, all used methodology is exposed, such as qualitative analysis, dimensioning of components, modeling and design of PI type controllers for the proposed converter. The digital implementation of the control circuit was designed using the dsPIC30f4011 by Microchip. Through simulation and experimental tests, it was evaluated the behavior of the converter and a performance comparison was held, with the converter showing efficiency above 90%. Thus, through theoretical and practical results it was possible to evaluate the performance of the converter and future studies involving the complete structure of a model of a small electric vehicle. / O veículo elétrico está cada vez mais presente em nossas cidades, e no âmbito tecnológico ele vem apresentando grandes avanços. Dois elementos essenciais para o sucesso desses veículos são os dispositivos de armazenamento de energia elétrica e os conversores eletrônicos para processamento e gerenciamento dessa energia. Nesse contexto, esta dissertação apresenta um estudo sobre a atual situação do veículo elétrico no cenário mundial e suas tecnologias embarcadas. Outro objeto de pesquisa são os supercapacitores para aplicação em veículos elétricos como fonte de armazenamento e transferência rápida de energia. Neste contexto o presente trabalho aborda o desenvolvimento de um conversor cc-cc bidirecional para gerenciamento do fluxo de energia em um módulo de supercapacitores para utilização em um veículo elétrico. É projetado e desenvolvido em laboratório um protótipo com potência de 2 kW, cuja topologia adotada é um conversor cc-cc bidirecional intercalado de duas fases. Deste modo, é exposta toda metodologia empregada onde é abordada a análise qualitativa, o dimensionamento dos componentes, a modelagem e o projeto dos controladores tipo PI para o conversor proposto. Para a implementação digital do circuito de controle foi utilizado o dsPIC30f4011 da Microchip. Por meio de simulação e dos ensaios experimentais avaliou-se o comportamento do conversor e realizou-se uma comparação de desempenho, tendo o conversor apresentado rendimento acima de 90%. Assim, pelos resultados teóricos e práticos foi possível avaliar o desempenho do conversor e creditar a continuidade de sua aplicação a trabalhos futuros envolvendo a estruturação completa de um modelo de veículo elétrico de pequeno porte.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000392891-Texto+Completo-0.pdf: 18868347 bytes, checksum: e47d02c5e43959554e7a96fc2af41841 (MD5) Previous issue date: 2007 / In polymer electrode fuel cells the main component is the membrane/electrodes assembly (MEA). The diffusion layer is the principal component of the MEA being a composite material, constituted of carbon powder to which polytetrafluoroethylene (PTFE) is added to increase hydrofobicity, fundamental characteristic related to water transport in the system. Over difusion layer is deposited a catalitic layer formed by platinum supported on carbon powder to which a Nafion solution is additioned. These layers present inhomogeneous roughness, porous and surfaces of the complex characterization. The object of this work is to adapt characterization methods for these layers with the aim of the determinate their wettability, morphology and porosity, as well as to otimaze the MEA fabrication parameters. The produced MEAs were tested using a fuel cell prototype fabricated at PUCRS. For the determination of the surface wettability the contact angles were measured by drop water method using an optical microscope and a video camera. The advancing (θa) e receding (θr) angles were measured and used to estimate the hysteresis (Δθ = θa - θr) and the equilibrium angle. For morphologic and composition characterization of the layers and subtracts, scanning electronic microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) were used. The porosity was measured by imbibing n-heptane into all pores (hydrophilic and hydrophobic) and water into hydrophilic pores of the substrates and composites. Three MEAs were fabricated by optimized process. The optimized parameters were: constituents composition (carbon powder and PTFE), subtract type (carbon paper or carbon cloth), cleaning and thermal procedures. These MEAs were tested in a fuel cell generated powers were compared between fabricated assemblies and with commercial MEAs. Morphology study proved that PTFE incorporation into carbon power is a critical step on diffusion layers fabrication. A good compromise between a adequate recover and a low roughness was obtained using intermediate PTFE content (20 %). It was also observed that temperatures > 330 oC are not indicated to thermal treatments and deposition by spraying did not give a full uniform layers. For the porosity determinations it was obtained reproducible results in agreement with literature data for not impregnated substrates. For impregnated substrates the results present a bigger variation in especial for composites deposited over carbon paper. In general, the increasing of PTFE level decreases the total porosity and increases the percent of hydrophobic porous for both substrates. Some discrepancies for carbon paper were observed, probably due to the higher incertitude of the analyses performed with this subtract. The results obtained in angles contact determination present good precision, especially for the composite deposited over carbon cloth. The values obtained for contact angels of the catalyst layers were lower than ones measured over diffusion layer, probably due to the presence of Nafion, which presents a hydrophilic character minimizing the composite hydrophobicity. These results confirmed the complexity of these layers and the hydrophobic nature of PTFE and hydrophilic of carbon powder. Finally, the test of efficiency showed the best performance for MEA fabricated using carbon paper, while for carbon cloth membrane/electrodes assemblies the better performance was verify for higher catalyst loading system. / Em células a combustível de eletrólito polimérico sólido, o principal componente é o conjunto membrana/eletrodos (MEA). A camada difusora é um dos constituintes do MEA, sendo um material compósito constituído de pó de carbono ao qual é adicionado politetrafluoretileno (PTFE) para aumentar sua hidrofobicidade, característica fundamental para controlar o transporte de água no sistema. Sobre a camada difusora é depositada a camada catalítica formada por platina suportada em carbono, à qual é adicionada uma solução de Nafion®. Essas camadas apresentam superfícies uniforme, rugosas e porosas, dificultando suas caracterizações. O objetivo deste trabalho foi implementar metodologias de caracterização dessas camadas, visando à determinação da molhabilidade, morfologia e porosidade, bem como a otimização de parâmetros de fabricação do conjunto membrana/eletrodo (MEA). Os MEAs produzidos foram testados em protótipo de células a combustível construídos na PUCRS. Para a determinação da molhabilidade das superfícies foram medidos os ângulos de contato pelo método da gota, utilizando um sistema composto por microscópio ótico acoplado a uma câmara de vídeo. Foram medidos os ângulos de avanço (θa) e recuo (θr) e através dessas medidas foram estimados a histerese (Δθ = θa – θr) e o ângulo de equilíbrio (θe). Na caracterização da morfologia das camadas e substratos foram utilizadas Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS).Para determinar a porosidade das camadas difusoras e catalíticas, foram realizados testes baseados no método da impregnação e medida dos volumes de água para preenchimento dos poros hidrofílicos, e heptano para poros hidrofílicos e hidrofóbicos. Foram construídos três MEAs através de processos otimizados envolvendo quantidade dos constituintes (pó de carbono e PTFE), tipo de substrato (papel e tecido de carbono), limpeza dos materiais e tratamento térmico. O desempenho dos MEAs foram testados quanto à potência gerada os resultados obtidos comparados com MEA comerciais. Através do estudo da morfologia evidenciou-se que a incorporação do PTFE ao pó de carbono é uma etapa crítica na produção das camadas difusoras. Um bom compromisso entre um recobrimento adequado e uma menor rugosidade é obtido com teores intermediários de PTFE (20 %). Constatou-se também que temperaturas maiores que 330 oC não são indicadas para os tratamentos térmicos e que a deposição por pulverização não forma camadas totalmente uniformes. Na determinação da porosidade observaram-se resultados compatíveis com os encontrados na literatura para os substratos não impregnados. Para os substratos impregnados com compósitos, os resultados apresentaram uma maior variabilidade, em especial para os compósitos depositados sobre papel de carbono. Em geral, o aumento do teor de PTFE diminui a porosidade total e aumenta o percentual de poros hidrofóbicos para ambos substratos com pequenas discrepâncias para o papel de carbono devido, provavelmente a maior incerteza por dificuldades apresentadas nas medidas das análises efetuadas sobre esse substrato. Na determinação da hidrofobicidade os resultados apresentaram boa precisão, em especial para os compósitos depositados sobre tecido de carbono. Os valores obtidos dos ângulos de contato da camada catalítica foram menores do que os resultantes da deposição da camada difusora devido, possivelmente à presença de Nafion, que por possuir um caráter hidrofílico, minimiza as propriedades hidrofóbicas do compósito. Esses resultados confirmaram a complexidade dessas camadas bem como o caráter hidrofóbico do PTFE e hidrofílico do pó de carbono. Os testes de eficiência mostraram que o MEA de melhor desempenho foi o construído sobre substrato de papel de carbono. Fazendo uma comparação entre os conjuntos produzidos em tecido de carbono, o que apresentou melhor desempenho continha maior concentração de catalisador.

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2017-12-07T16:15:32Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-12-07T16:15:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2017-10 / A mão de obra no setor nuclear está envelhecendo e se aposentando. O fluxo de saída de pessoal é maior que o de entrada, gerando uma diferença que pode comprometer a operação de algumas instalações num futuro bem próximo. Nesta cenário, a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) vem promovendo há alguns anos, debates e iniciativas que ajudem a minimizar esse impacto. Com o objetivo de apresentar o setor nuclear e despertar o interesse pela matéria, várias iniciativas são tomadas. Considerar as peculiaridades de fontes de energia, torna-se importante por traçar paralelos e esclarecer pontos específicos do assunto de maneiro que o indivíduo, após seu conhecimento, tenha condições de avaliar e criar uma visão mais realista sobre o tema, desmistificando e atualizando alguns conceitos sobre cada setor apresentado. Este trabalho apresenta algumas fontes que compõem a matriz energética brasileira, suas externalidades e as ferramentas de computação utilizadas na construção de um objeto de aprendizado voltado ao público infanto e juvenil. Desta forma se pretende atender ao pleito da AIEA em propagar conhecimentos de energia nuclear entre indivíduos ainda em formação, e que possa ainda cumprir a missão de derrubar mitos de maneiro responsável, e quem sabe despertar interesses naturais para o setor nuclear. Para isto, utiliza recursos de computação gráfica e realidade virtual na construção de um objeto de aprendizado que possa ser utilizado como ferramenta de educadores em sala de aula.

Submitted by Israel Vieira Neto (israel.vieiraneto@ufpe.br) on 2015-03-04T13:43:48Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Laércio Tavares - VERSÃO DIGITAL.pdf: 2978797 bytes, checksum: e1fffac42afbf8465fb7252676d363a3 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T13:43:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Laércio Tavares - VERSÃO DIGITAL.pdf: 2978797 bytes, checksum: e1fffac42afbf8465fb7252676d363a3 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-03-15 / A consolidação da Matriz Energética Brasileira teve seu início na década de 1970, onde grandes investimentos davam partida a uma longa jornada em direção à diversificação, autossuficiência e segurança energética nacional. Esses investimentos foram possíveis devido a uma série de acontecimentos históricos e situações internas, ao colocar em risco o fornecimento e a eficiência energética do país. O Brasil segue, quatro décadas após a década de 1970, como referência no âmbito energético, seja no setor petrolífero no desenvolvimento de tecnologia de extração de petróleo em águas profundas, como no desenvolvimento de novas tecnologias, tal como o etanol da cana-de-açúcar, e aproveitamento do potencial hidráulico nacional. Nesse sentido, propõe-se discutir essa evolução e os fatores que a possibilitaram, abrindo espaço para projeções futuras.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 392891.pdf: 18868347 bytes, checksum: e47d02c5e43959554e7a96fc2af41841 (MD5) Previous issue date: 2007-01-26 / Em c?lulas a combust?vel de eletr?lito polim?rico s?lido, o principal componente ? o conjunto membrana/eletrodos (MEA). A camada difusora ? um dos constituintes do MEA, sendo um material comp?sito constitu?do de p? de carbono ao qual ? adicionado politetrafluoretileno (PTFE) para aumentar sua hidrofobicidade, caracter?stica fundamental para controlar o transporte de ?gua no sistema. Sobre a camada difusora ? depositada a camada catal?tica formada por platina suportada em carbono, ? qual ? adicionada uma solu??o de Nafion (marca registrada). Essas camadas apresentam superf?cies uniforme, rugosas e porosas, dificultando suas caracteriza??es. O objetivo deste trabalho foi implementar metodologias de caracteriza??o dessas camadas, visando ? determina??o da molhabilidade, morfologia e porosidade, bem como a otimiza??o de par?metros de fabrica??o do conjunto membrana/eletrodo (MEA). Os MEAs produzidos foram testados em prot?tipo de c?lulas a combust?vel constru?dos na PUCRS. Para a determina??o da molhabilidade das superf?cies foram medidos os ?ngulos de contato pelo m?todo da gota, utilizando um sistema composto por microsc?pio ?tico acoplado a uma c?mara de v?deo. Foram medidos os ?ngulos de avan?o (TETAa) e recuo (TETAr) e atrav?s dessas medidas foram estimados a histerese (DELTA TETA = TETAa - TETAr) e o ?ngulo de equil?brio (TETAe). Na caracteriza??o da morfologia das camadas e substratos foram utilizadas Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Dispers?o de Energia (EDS). Para determinar a porosidade das camadas difusoras e catal?ticas, foram realizados testes baseados no m?todo da impregna??o e medida dos volumes de ?gua para preenchimento dos poros hidrof?licos, e heptano para poros hidrof?licos e hidrof?bicos. Foram constru?dos tr?s MEAs atrav?s de processos otimizados envolvendo quantidade dos constituintes (p? de carbono e PTFE), tipo de substrato (papel e tecido de carbono), limpeza dos materiais e tratamento t?rmico. O desempenho dos MEAs foram testados quanto ? pot?ncia gerada os resultados obtidos comparados com MEA comerciais. Atrav?s do estudo da morfologia evidenciou-se que a incorpora??o do PTFE ao p? de carbono ? uma etapa cr?tica na produ??o das camadas difusoras. Um bom compromisso entre um recobrimento adequado e uma menor rugosidade ? obtido com teores intermedi?rios de PTFE (20%). Constatou-se tamb?m que temperaturas maiores que 330?C n?o s?o indicadas para os tratamentos t?rmicos e que a deposi??o por pulveriza??o n?o forma camadas totalmente uniformes. Na determina??o da porosidade observaram-se resultados compat?veis com os encontrados na literatura para os substratos n?o impregnados. Para os substratos impregnados com comp?sitos, os resultados apresentaram uma maior variabilidade, em especial para os comp?sitos depositados sobre papel de carbono. Em geral, o aumento do teor de PTFE diminui a porosidade total e aumenta o percentual de poros hidrof?bicos para ambos substratos com pequenas discrep?ncias para o papel de carbono devido, provavelmente a maior incerteza por dificuldades apresentadas nas medidas das an?lises efetuadas sobre esse substrato. Na determina??o da hidrofobicidade os resultados apresentaram boa precis?o, em especial para os comp?sitos depositados sobre tecido de carbono. Os valores obtidos dos ?ngulos de contato da camada catal?tica foram menores do que os resultantes da deposi??o da camada difusora devido, possivelmente ? presen?a de Nafion, que por possuir um car?ter hidrof?lico, minimiza as propriedades hidrof?bicas do comp?sito. Esses resultados confirmaram a complexidade dessas camadas bem como o car?ter hidrof?bico do PTFE e hidrof?lico do p? de carbono. Os testes de efici?ncia mostraram que o MEA de melhor desempenho foi o constru?do sobre substrato de papel de carbono. Fazendo uma compara??o entre os conjuntos produzidos em tecido de carbono, o que apresentou melhor desempenho continha maior concentra??o de catalisador.

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. 2005. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Made available in DSpace on 2014-04-12T02:01:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000456926-Texto+Completo-0.pdf: 880351 bytes, checksum: 5eb718bdd95aa999abac5ad5aedb2202 (MD5) Previous issue date: 2013 / This dissertation is an assessment of the residential demand for energy sources in the state of Rio Grande do Sul in this dissertation the main objective is to demonstrate the social, environmental and economic benefits that renewable energy provide. To achieve this goal, the methodology used were demonstrations of energy data on the families of Rio Grande do Sul through the Energy Balance of Rio Grande do Sul and Search for Family Budgets- SFB, published by IBGE. In this dissertation also aims to determine the intensity of the income elasticity for the most important energy sources in the state. In this sense, the article will be used - econometric techniques to determine the income elasticity in the state and also compare it with the perspective of economic growth of the state in coming years. By applying these methodologies results demonstrated that the possibility of keeping a residential energy matrix of largely renewable energy is feasible. Thus, there is an optimistic scenery about how the quality and quantity of energy a society demand can be met by renewable energy sources in the pursuit of social, economic and environmental development. / Esta dissertação é uma apreciação sobre a demanda residencial por fontes energéticas no estado do Rio Grande do Sul. Nesta dissertação o objetivo principal é demonstrar os benefícios sociais, ambientais e econômicos que as fontes de energia renováveis proporcionam. Para atingir este objetivo, a metodologia utilizada foram as demonstrações dos dados energéticos das famílias do Rio Grande do Sul através do Balanço Energético do Rio Grande do Sul e da Pesquisa de Orçamentos Familiares – POF, publicada pelo IBGE. A presente dissertação pretende também determinar a intensidade da elasticidade-renda para as fontes energéticas mais importantes do estado. Nesse sentido, o artigo utilizar-se-á de técnicas econométricas para a determinação da elasticidade-renda no estado e compará-la também com a perspectiva de crescimento econômico do estado em anos vindouros. Pela aplicação destas metodologias os resultados demonstraram que a possibilidade de manter-se uma matriz energética residencial majoritariamente de energias renováveis, é viável. Assim, há um cenário otimista sobre a forma como a qualidade e quantidade de energia que uma sociedade demanda, pode ser suprida por fontes energéticas renováveis na busca pelo desenvolvimento social, econômico e ambiental.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000402440-Texto+Completo-0.pdf: 4869438 bytes, checksum: 40779b83f8008f0f6b37e24dd855011f (MD5) Previous issue date: 2008 / The aim of this dissertation is to present the analysis of a classroom practice proposal that explores the energy sources theme, with emphasis in Science-Technology-Society- Environment (STSE) approach, guided by education through research presuppositions. This investigation was developed during one trimester with one first grade high school class in a public school of a town of Rio Grande do Sul state. The project was coordinated by the instructor-researcher, and has occurred during day Physics classes. The construction of Interdisciplinary Rationality Island (IRI), as proposed by Gerard Fourez (1997), was utilized as the pedagogical and epistemological strategy. The IRI was planned and developed from a problem-situation, searching for STSE relations on the approaching of energy issues. The data was collected from students’ verbal expressions in the classroom, teacher’s notes and students’ notes in their diaries, using discursive textual analysis methodology (MORAES, 2003b). The data interpretation have led to the identification of three elements of education through research (questioning, argumentation and communication), interacting in a permanent dialectic cycle along all the construction of the IRI. Systematic questioning has come out in all work steps, and the following emerging categories have been identified: need of disequilibrium for stability breaking; negotiation between group components, and knowledge compexification. Argumentation was developed building new hypothesis, joining new arguments, and organizing the arguments in a written production. The communication of results has presented two different aspects: the internal communication between small group members, and the external communication, when results are presented for the class. We have concluded that the IRI construction has allowed the creation of a collaborative investigation process in the classroom, by dialogue, problematization, argumentation construction and collective validation. Individual and collective development was improved, contributing for knowledge complexification about energy sources and their multiple concepts, as well as the STSE relations establishment. / O objetivo desta dissertação é apresentar a análise de uma proposta de trabalho em sala de aula desenvolvida dentro dos pressupostos do educar pela pesquisa, que explora o tema fontes de energia, com enfoque Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente (CTSA). Esta investigação foi realizada no período de um trimestre letivo com uma turma de alunos da 1ª série do ensino médio em uma escola pública do interior do Estado do Rio Grande do Sul no turno diurno, na disciplina de Física, sob a coordenação da professora-pesquisadora. Utilizou-se como estratégia pedagógica e epistemológica a elaboração de uma Ilha Interdisciplinar de Racionalidade (IIR), conforme proposta por Gerard Fourez (1997). A IIR foi planejada e desenvolvida a partir de uma situação-problema, buscando estabelecer as relações CTSA na abordagem da temática de questões energéticas. Os dados foram coletados a partir das manifestações verbais dos alunos nas aulas, anotações da professora e relatos escritos dos diários dos alunos, utilizando a metodologia de análise textual discursiva (MORAES, 2003b). A interpretação dos dados levou à identificação dos três elementos do educar pela pesquisa (questionamento, argumentação e comunicação) ao longo de toda a construção da IIR em sala de aula, interagindo em um ciclo dialético permanente. O questionamento sistemático surgiu em todas as etapas do trabalho, sendo identificadas como categorias emergentes da análise deste elemento do educar pela pesquisa: a necessidade do desequilíbrio para a quebra da estabilidade; a negociação entre os componentes do grupo; e a complexificação dos conhecimentos dos alunos. A argumentação desenvolveu-se por meio da construção de novas hipóteses, da reunião de novos argumentos e da organização de argumentos na forma de produção escrita.A comunicação dos resultados apresentou dois aspectos distintos: a comunicação interna entre os membros dos pequenos grupos e a comunicação externa, que ocorreu na apresentação dos resultados na sala de aula. Concluímos que a construção da IIR possibilitou, por meio do diálogo, da problematização, da construção de argumentos e da sua validação coletiva, a criação de um processo cooperativo de investigação na sala de aula. O desenvolvimento individual e coletivo foi favorecido, contribuindo para a complexificação dos conhecimentos sobre as fontes de energia e seus múltiplos conceitos, assim como para o estabelecimento de relações CTSA.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 385282.pdf: 3229394 bytes, checksum: caa035d2d5444c36697946e1d4157f80 (MD5) Previous issue date: 2006-09-21 / Esta disserta??o tem por objetivo realizar uma pesquisa e desenvolver prot?tipos de c?lulas a combust?vel com membrana para troca de pr?tons (PEMFC), com funcionamento a hidrog?nio. C?lulas a combust?vel s?o eficientes dispositivos eletroqu?micos que geram energia el?trica com reduzido impacto ao meio ambiente, combinando hidrog?nio e oxig?nio. Visando um maior entendimento da opera??o das c?lulas a combust?vel, foi estudado um de seus principais componentes, o MEA (Conjunto Membrana Eletrodo). Foram constru?dos dois prot?tipos unit?rios de PEMFC com funcionamento a hidrog?nio, apresentando-se ao longo da disserta??o os recursos, materiais, procedimentos de montagem e avaliando-se os principais problemas durante a constru??o dos prot?tipos. S?o apresentadas a metodologia de teste utilizada e as vari?veis controladas para permitir uma compara??o com as metodologias utilizadas por outros grupos de pesquisa e desenvolvimento. Os resultados obtidos s?o, assim, comparados com resultados alcan?ados com c?lulas a combust?vel comerciais, testadas pelo pesquisador, assim como com aqueles resultados apresentados pela literatura. Buscando avaliar a possibilidade futura da continuidade deste trabalho, foi realizado um estudo da perspectiva de investimentos necess?rios para o desenvolvimento de uma c?lula a combust?vel de 1 kW de pot?ncia, que possibilite um n?mero maior de aplica??es.