Devido à crescente preocupação com as questões ambientais envolvendo as emissões de gases que potencializam o efeito estufa e outros problemas associados aos combustíveis fósseis, o hidrogênio aparece como uma fonte de energia alternativa capaz de promover o desenvolvimento de forma sustentável. A produção de hidrogênio via fermentação anaeróbia é uma das rotas mais atraentes atualmente, envolvendo processos físicos, químicos e biológicos com inúmeras interações entre gases, líquidos e sólidos. No entanto, as pesquisas atuais têm dedicado especial atenção às características químicas e biológicas. Muitos reatores em escala real e de laboratório ainda são dimensionados por correlações empíricas, mas a compreensão dos fenômenos hidrodinâmicos envolvidos na produção de hidrogênio é um precursor necessário para a aplicação em projetos de escala industrial. Para otimizar o desempenho do reator, é essencial compreender a dinâmica das fases em seu interior. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é empregar técnicas de fluidodinâmica computacional (CFD) para estudar e otimizar o comportamento fluidodinâmico de um reator anaeróbio sequencial em batelada (ASBR). Para tanto, foi adotada uma modelagem bifásica, tridimensional e turbulenta conduzida com o programa computacional OpenFOAM. Diferentes condições operacionais, configurações geométricas, bem como diferentes modelos, foram avaliados. Os resultados obtidos no estudo das forças interfaciais reforçam a importância e a necessidade de validar as simulações com dados experimentais, devido à grande variação nos resultados obtidos em cada caso simulado. Do ponto de vista das configurações geométricas e operacionais, observa-se que modificações na vazão e no sentido da recirculação, bem como alterações na geometria dos distribuidores afetam significativamente a velocidade de mistura e a energia cinética turbulenta no interior do reator. Estas modificações afetam a transferência de massa, a qual influencia diretamente na cinética das reações e possibilita uma maior produção e hidrogênio. Determinar o comportamento do reator de forma precisa é um precursor para propor alterações que melhorem a sua eficiência. / PETROBRAS, Brasil / Due to the growing concern with environmental issues involving the emission of gases that enhance the greenhouse effect and other problems associated with fossil fuels, hydrogen arises as an alternative source of energy capable of promoting development on a sustainable manner. Hydrogen production via anaerobic fermentation is currently one of the most attractive routes, involving physical, chemical and biological processes with numerous interactions between gas, liquid and solid. However, current research has devoted special attention to chemical and biological characteristics. Many full-scale and laboratory-scale reactors are still dimensioned using empirical correlations, but the understanding of hydrodynamic phenomena involved in the production of hydrogen is a necessary precursor for the application in industrial scale projects. To optimize the performance of the reactor, it is critical to understand the dynamics of the phases inside. In this context, the aim of this work is to employ computational fluid dynamics (CFD) techniques to study and optimize the fluid dynamic behavior of an anaerobic sequential batch reactor (ASBR). Thus, a two-phase, threedimensional and turbulent modeling was adopted, and simulations were conducted with the computer program OpenFOAM. Different operating conditions, geometric configurations and different models were evaluated. The results obtained in the study of interfacial forces reinforce the importance and the need to validate the simulations with experimental data, due to the large variation in the results obtained in each simulated case. Concerning geometric and operational settings, it was observed that changes in flow direction and recirculation, as well as changes in the geometry of distributors, affect significantly the velocity and the turbulent kinetic energy inside the reactor. These changes affect the mass transfer, which directly influences the reaction kinetics and enables greater production of hydrogen. The accurate establishment of the reactor behavior is a precur or to propose changes in order to improve its efficiency.

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O uso de energias renováveis como a energia solar para a produção de gás hidrogênio (H2), por meio do processo fotocatalítico da quebra da molécula de água, é uma alternativa promissora às fontes de energias convencionais. Neste contexto, a produção de filmes finos nanoestruturados de diferentes materiais é uma aplicação que pode aliar a fotocatálise e a nanotecnologia. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes concentrações de ácido tetracloroaurico (HAuCl4) para incorporação de nanopartículas de ouro (NPs Au) na produção de H2, a partir de filmes finos suportados em celulose bacteriana (CB), produzidos através da técnica camada por camada utilizando os polieletrólitos fracos, hidrocloreto de polialilamina (PAH) e poli(ácido acrílico) (PAA), combinados com dióxido de titânio (TiO2). Por meio das técnicas de espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho foi possível verificar a absorção da CB na região do UV, os picos em 14,6º, 16,6º e 22,6º, a superfície constituída de fibras e as bandas características da CB, respectivamente. A área superficial específica de 1,57 m2 g-1 foi encontrada para a CB. A absorção na região do UV das soluções de HAuCl4 e TiO2 foram determinadas por UV-Vis. Através da técnica de DRX, calculou-se o tamanho médio do cristalito do TiO2 que foi de ~5 nm corroborando com a microscopia eletrônica de transmissão (MET). O TiO2 também foi caracterizado por fluorescência molecular, MEV e área superficial específica. O potencial zeta foi utilizado para analisar as soluções poliméricas (PAH e PAA) e a solução de TiO2. Os filmes de diferentes concentrações de HAuCl4 (1,25 mmol L-1, 2,5 mmol L-1 e 5 mmol L-1) e com diferentes tempos de luz UV (6h, 12h, 24h, 24h, 48h e 96h) foram analisados por cromatografia gasosa (CG). Destes filmes, os que mais produziram H2 em cada concentração de HAuCl4 (c1-24 / concentração de 1,25 mmol L-1 e 24h de luz UV), (c2- 6 / concentração de 2,5 mmol L-1 e 6h de luz UV) e (c3-24 / concentração de 5 mmol L-1 e 24h de luz UV), foram caracterizados antes e depois da fotocatálise. Através do UV-Vis, foi possível observar a presença de NPs Au e TiO2 nos filmes. Por DRX, notou-se os picos da CB, do TiO2 (25,3º) e do Au (38,18º e 44,5º) nos filmes. No MEV foi possível observar que o filme (c1-24) possuia grãos de Au dispersos na matriz e a presença de Ti em toda a superfície sem aglomerações, revelando-se como um filme homogêneo comparado aos filmes (c2-6) e (c3-24). Pela técnica de MET, analisou-se a morfologia, tamanho e distribuição das NPs Au nos filmes revelando valores em escala manométrica. O filme (c1-24) apresentou menores tamanhos de NPs Au (9 nm). Área superficial específica, perfilometria, Espectroscopia de Emissão Óptica de Descarga Luminescente e Espectrometria de emissão óptica com plasma também foram analisados para avaliar o efeito das concentrações e tamanhos de NPs Au nos filmes. O filme com menor concentração de HAuCl4 (c1-24), o qual tinha NPs Au menores que em maior contato com a superfície do TiO2 produziu mais H2, foi analisado por CG para aperfeiçoar o melhor desempenho na produção de H2 variando alguns parâmetros como reutilização do filme (c1-24a) e (c1-24b), alteração de substrato (c1-24d), aumento de camadas (c1-24f) e filme sem polímeros (c1-24g). Analisando todas as variações dos parâmetros foi concluído que o filme (c1-24) produziu 29,12 μmol h-1cm2 de H2 apresentando uma melhor atividade fotocatalítica. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS. / The use of renewable energy such as solar energy to produce hydrogen gas (H2), through the photocatalytic process of breaking the water molecule, is a promising alternative to conventional energy sources. In this context, the production of nanostructured thin films of different materials is an application that can combine photocatalysis and nanotechnology.Thus, the main objective of this work was to evaluate the effect of different concentrations of tetrachlorouric acid (HAuCl4) for the incorporation of gold nanoparticles (Au NPs) in H2 production from thin films supported on bacterial cellulose (BC), produced through of the technique layer by layer using the weak polyelectrolytes, polyallylamine hydrochloride (PAH) and polyacrylic acid (PAA) combined with titanium dioxide (TiO2). Through the techniques of molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet and visible (UV-Vis), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy (FTIR), it was possible to verify the absorption of BC in the UV region, the peaks at 14.6º, 16.6º and 22.6º, the fiber surface and the characteristic bands of BC, respectively. The specific surface area of 1.57 m2 g-1 was found for CB. Absorption in the UV region of the HAuCl4 and TiO2 solutions were determined by UV-Vis. By means of the XRD technique, the average crystallite size of the TiO2 was calculated which was ~5 nm corroborating with transmission electron microscopy (TEM). TiO2 was also characterized by molecular fluorescence, SEM and specific surface area. The zeta potential was used to analyze the polymer solutions (PAH and PAA) and the TiO 2 solution. The films with different concentrations of HAuCl4 (1.25 mmol L-1, 2.5 mmol L-1 and 5 mmol L-1) and with different UV light times (6h, 12h, 24h, 24h, 48h and 96h) were analyzed by gas chromatography (GC). Of these films, the ones that most produced H2 at each concentration of HAuCl4 (c1-24 / concentration of 1.25 mmol L-1 and 24h of UV light), (c2-6 / concentration of 2.5 mmol L-1 and 6h of UV light) and (c3-24 / concentration of 5 mmol L-1 and 24h of UV light) were characterized before and after photocatalysis. Through the UV-Vis, it was possible to observe the presence of Au and TiO2 NPs in the films. By XRD, the peaks were noted of CB, TiO2 (25.3 °) and Au (38.18 ° and 44.5 °) in the films. In the SEM it was observed that the film (c1-24) had Au grains dispersed in the matrix and the presence of Ti on the whole surface without agglomerations, revealing as a homogeneous film compared to the films (c2-6) and (c3-24). Using the MET technique, the morphology, size and distribution of Au NPs were analyzed in the films revealing values in manometric scale. The film (c1-24) presented smaller sizes of Au NPs (9 nm). Specific surface area, perfilometry, Glow-discharge optical emission spectroscopy (GD-OES) and inductively coupled plasma (ICP-OES) were also analyzed to evaluate the effect of concentrations and sizes of Au NPs in the films.The film with lower concentration of HAuCl4 (c1-24), which had Au NPs less than in greater contact with the surface of TiO2 produced more H2, was analyzed by CG to improve the best performance in H2 production varying some parameters as reuse of the film (c1-24a) and (c1-24b), substrate change (c1-24d), increase of layers (c1-24f) and film without polymers (c1-24g). Analyzing all the variations of the parameters it was concluded that the film (c1-24) produced 29.12 μmol h-1 cm2 of H2 presenting a better photocatalytic activity.

Orientadores: Ennio Peres da Silva, André Tosi Furtado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T06:34:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_AnaMariaResende_D.pdf: 2212815 bytes, checksum: 8a452ae39f048f3c8598b490323f8b7a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O uso do hidrogênio como energético foi cogitado na segunda metade dos anos 1970, durante a Crise do Petróleo, mas a redução dos preços do petróleo em meados dos anos 1980 fez com que esta alternativa e outras propostas de energias alternativas se tornassem economicamente inviáveis, reduzindo em muito o interesse na tecnologia e economia do hidrogênio. Um interesse maior pelo uso do hidrogênio como energético voltou a ocorrer em meados dos anos 90, com o aumento das preocupações ambientais, principalmente pelos Estados Unidos, para alternativas ao Protocolo de Quioto. O objetivo geral deste trabalho é identificar o tipo de célula a combustível e a fonte de energia para obtenção do hidrogênio mais pesquisada, no período compreendido entre os anos de 1970 e 2006, bem como verificar os recursos governamentais destinados para programas de P&D em hidrogênio e células a combustível. A metodologia utilizada foi a bibliometria em que a identificação do tipo de célula a combustível e da fonte de energia para obtenção do hidrogênio baseou-se na busca de um conjunto de periódicos científicos de grande circulação, reunindo registros sobre artigos científicos do mundo inteiro. Dessa forma, foi possível identificar a quantidade de artigos, o ano de publicação, o país onde foi realizada pesquisa, o tipo de célula a combustível e a fonte de energia para obtenção do hidrogênio mais pesquisada. Em relação aos recursos governamentais destinados a programas de P&D a pesquisa baseou-se na análise de um conjunto de documentos governamentais de diversos países. A análise descrita neste trabalho se pautou na consulta de 3.501 artigos e possibilitou constatar que o uso energético do hidrogênio nunca foi tão pesquisado e proposto como solução de vários problemas do atual quadro energético de muitos países. A importância dada a esta alternativa varia de país para país, predominando o interesse dos países mais desenvolvidos como Estados Unidos, Japão, Alemanha, Reino Unido, Canadá. Os resultados indicaram um interesse maior no uso automotivo das células a combustível. Sendo esta a aplicação principal para as células a combustível constata-se um maior interesse nas células tipo PEM, mais adequadas a esta aplicação, seguida da célula tipo SOFC. Verifica-se que a produção de hidrogênio a partir dos combustíveis fósseis tem sido feita de forma mais intensiva pelos Estados Unidos, Japão, Alemanha, Reino Unido, Canadá, Noruega. A consulta dos artigos científicos indicou que as fontes renováveis utilizadas para produção de hidrogênio são etanol, metano (biogás), biodiesel e vento. Os países identificados com maior interesse neste tipo de fonte de energia para produção de hidrogênio são Estados Unidos, Alemanha, Canadá, Reino Unido, Países Baixos e Japão / Abstract: The use of hydrogen energy was considered in the second half of the 1970s, during the Oil Crisis, but the reduction of oil prices in the mid-80s made this alternative and other proposals for alternative energy sources become economically unviable and greatly reduced the interest in the hydrogen technology and economy. A greater interest in the use of hydrogen as an energy Carrier emerged again in the mid 1990s with increasing environmental concerns, particularly in the United States, as an alternative to the Kyoto Protocol. The main objective of this study is to identify the types of fuel cells and energy sources for obtaining hydrogen in the period between 1970 and 2006, and to verify government funding allocated to R&D programs in hydrogen and cells fuel. Bibliometrics was the methodology employed to identify the type of fuel cell and energy source for obtaining hydrogen and was based on the search for a set of scientific journals of wide circulation, gathering records on scientific articles worldwide. The bibliometrics analysis allowed the identification of the number of articles, the year of publication, the country where research was conducted, the most researched type of fuel cell and power source for obtaining hydrogen. This study was based on an analysis of a number of government documents from various countries (U.S., European Union, Japan and Brazil). The analysis of these documents led to the verification of the government funding allocated to R&D programs in hydrogen and fuel cells. The analysis described in this work was based on the consultation of 3501 articles and allowed to verify that in the period known as the "Oil Crisis" the number of publications for the keywords hydrogen and fuel cell was small, but that from 1992 on, it was observed a growing number of publications for these keywords. The results indicate that the interest is greater in PEM fuel cells, followed by SOFC; and the largest number of applications refers to automotive use. Concerning the hydrogen generation, results indicated an interest in fossil fuels when compared individually with renewable energy sources. The following renewable energy sources were found in the analyzed papers: ethanol, methane, wind, biodiesel. The countries that are more interested in this type of energy source for hydrogen production are the United States, Germany, Canada, the United Kingdom, the Netherlands and Japan / Doutorado / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Bernard Waldman / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-22T13:39:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amaral_EduardoGurgeldo_M.pdf: 4153502 bytes, checksum: 1a34bf573f78f8b3104d38585f4b1031 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Este trabalho aponta a necessidade de se desenvolver e adotar alternativas aos atuais automóveis de combustão interna, principalmente aos de uso urbano, destacando também a importância da fonte energética destes. Inicialmente, são apresentados motivos que justificam a conveniência de mudança do atual sistema energético-propulsor dos automóveis e as transformações necessárias que possibilitem ir ao encontro das soluções. O uso de veículos com tração elétrica como a opção que melhor atende aos enfoques ambientais, assim como uma fonte de energia capaz de garantir a geração de eletricidade sem poluição, são discutidas. O Sistema Energético Solar-Hidrogênio é apresentado como uma alternativa de geração e armazenamento de energia de forma limpa, renovável e inesgotável. A tecnologia e o estado da arte, tanto das células solares como do hidrogênio, são descritos, bem como o esquema de funcionamento e as vantagens do Sistema Solar-Hidrogênio. As principais características que diferenciam um veículo elétrico de um veículo à combustão interna são discutidas em seguida. Procura-se ressaltar as opções de maior importância atualmente para esta aplicação. Finalmente, é apresentado o veículo "VEGA", protótipo de um veículo híbrido Solar-Hidrogênio-Eletricidade. O "VEGA" incorpora os elementos básicos de um pré-estudo de um veículo, alternativa possível para os atuais automóveis e primeiro elo de uma cadeia de projetos nacionais com a finalidade de produzir veículos não poluentes / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Rahoma Sadeg Mohamed. / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T11:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PessoaFilho_PedrodeAlcantara_M.pdf: 4377525 bytes, checksum: 4d5c88b6b6ce77ea5708ab3190d7a795 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho é apresentada uma modificação da equação de Soave, feita de modo a levar em conta o efeito da auto-associação que ocorre por meio de ligações de hidrogênio; tal modificação é feita considerando-se que o composto auto-associativo seja uma mistura de agregados em equilíbrio químico. O critério de equilíbrio de fases foi estabelecido como a igualdade da fugacidade do monômero em todas as fases coexistentes, não requerendo a obtenção de potenciais, ou fugacidades, que já não houvessem sido obtidos na resolução do equilíbrio químico. O modelo foi aplicado a álcoois puros, utilizando-se dados de hidrocarbonetos para aproximar os do homomorfo e obtendo-se as constantes de equilíbrio por meio do ajuste de dados de pressão de saturação. Os resultados obtidos mostraram uma melhora no cálculo da pressão de saturação, especialmente a baixas temperaturas, de 14 alcanóis e do fenol. O tratamento foi posteriormente estendido a misturas binárias que contenham um álcool e um composto inerte, e utilizado no ajuste de dados de pressão de bolha de 46 sistemas binários álcool / hidrocarboneto, totalizando 133 isotermas. A aplicação do modelo mostrou uma melhora em todos os aspectos, diminuindo sensivelmente os desvios no cálculo do ponto de bolha e composição da fase vapor saturada e correlacionando corretamente os azeótropos presentes. O desenvolvimento de um modelo para compostos que se dimerizam foi feito alterando-se minimamente as hipóteses que fundamentavam o desenvolvimento para álcoois. Dados de pressão de saturação foram bem ajustados, obtendo-se valores coerentes para a entalpia de associação, e houve um acréscimo considerável na qualidade da correlação dos 8 sistemas binários estudados (totalizando 19 isotermas) pela incorporação do efeito da associação, embora ainda haja uma clara possibilidade de melhora / Abstract: In this work, a modification of the Soave equation of state that accounts for self association occurring through hydrogen bonding is presented. The modified equation considers the self-associating fluid as a mixture of linear clusters in chemical equilibrium. The phase equilibrium criterion used was the equality of monomer fugacities in all coexisting phases. No other expressions for the chemical potentialor fugacity coefficients of multimers are required in these calculations. Using hydrocarbons as homomorphs, the model was successfully applied to pure alcohols. Equilibrium constants were obtained through fitting vapor pressure data. Results obtained revealed significant improvements in calculated vapor pressures, particularly at low temperatures, of 14 alkanols and phenol. The. model was subsequently extended to mixtures composed of a self-associating compound and inert ones, and used to correlate Pxy envelops of 46 alcoholl hydrocarbon binary systems at 133 temperatures. Bubble point pressures and vapor phase compositions obtained by the model were found in excellent quantitative agreement with experimental data. ExcelIent qualitative and quantitative description of azeotropic systems was also obtained. For systems where only dimerization occurs, a new model was developed and applied to two pure carboxilic acids and binary systems composed of those acids and inert components. The model was able to correlate pure component vapor pressures as welI as bubble points for 8 binary systems at 19 temperatures fairly well. The predictions, however, were not as accurate as those obtained in infmite linear association systems / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Ennio Peres da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T22:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_PauloFabricioPalhavam_M.pdf: 1604656 bytes, checksum: f806501ef39092fe041981d1e41774c3 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho foram analisadas as viabilidades técnica e econômica de sistemas de rodução de hidrogênio eletrolítico utilizando energia elétrica fora do horário de ponta e, reconversão deste hidrogênio em eletricidade durante o horário de ponta utilizando células a combustível. Para tanto foi construído um sistema piloto de produção e reconversão de hidrogênio com a finalidade de determinar-se as melhores condições de operação e eficiência energética para cada componente do sistema. Os resultados obtidos foram utilizados para uma análise econômica de viabilidade destes sistemas para uso industrial. Como resultados foram obtidas uma eficiência energética global de 16,4% e, para grandes diferenças de tarifa elétrica entre a ponta de carga e fora dela, foi encontrada a possibilidade da utilização desse tipo de sistema em industrias de médio e grande porte / Abstract: This work analyses the technical and economical viability of electrolytic hydrogen generation systems which used power during off-peak power demand and reconverted the energy stored in the form of hydrogen during peak hours by means of fuel cells. For this purpose, a pilot system for producing and reconverting hydrogen was built in order to determine the best operating conditions and power efficiency for each component if the system. The results obtained were used for the economical viability analysis of these systems in industrial use. For the pilot system analyzed, the results show a global energy efficiency of 16.4% and, for significant differences between the peak and off-peak power tariffs, that this kind of system may be used in medium and large companies / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Newton Pimenta Neves Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenahria Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:15:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matos_MaianaBritode_M.pdf: 1440366 bytes, checksum: 0ca4f9659d3508e8af7bf6ebee2af0a2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Na última década, muitos países, em especial os mais desenvolvidos, têm realizado investimentos financeiros de vulto em tecnologias relacionadas ao hidrogênio e às células a combustível, visando principalmente diminuir as emissões de gases de efeito estufa e aumentar a segurança energética. No Brasil, o Governo Federal através do Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) também tem realizado investimentos nas áreas citadas, sem contar, no entanto, com um mecanismo eficaz para contabilizar esses recursos a fim de possibilitar a tomada de decisões estratégicas no setor. Assim sendo, o presente trabalho tem como objetivo identificar, classificar e contabilizar os investimentos financeiros realizados pelo setor público no Brasil em hidrogênio e células a combustível no período de 1999 a 2007. Para obtenção dos dados deste trabalho foram utilizadas duas metodologias: a Top-Down e a Bottom-Up. A primeira consiste em obter as informações através dos órgãos financiadores dos projetos, como instituições e fundos de fomento à Ciência e Tecnologia no Brasil, tais como: CNPq, FINEP, P&D ANEEL e Fundações de Amparo à Pesquisa. A segunda consiste em obter os dados diretamente dos grupos de pesquisa beneficiados com os recursos financeiros. Foram enviados questionários para 68 grupos de pesquisa, sendo que 54% foram respondidos. Os resultados indicam que as pesquisas no Brasil estão focadas na produção de hidrogênio via reforma de etanol e no desenvolvimento de células PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) e SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). A comparação realizada entre os países membros do BRIC (Brasil, Rússia, Índia e China), indicou que o Brasil investiu 157 milhões de reais ou 70 milhões de dólares, o que corresponde a 55% dos valores investidos pela Rússia ou China individualmente. A comparação entre BRIC e os países desenvolvidos indica que o total investido pelo BRIC no período de 2001 a 2007 é da mesma ordem grandeza dos investimentos anuais realizados pelos Estados Unidos, Japão ou União Européia, individualmente. Os resultados permitem concluir que para melhorar sua participação no mercado de equipamentos e serviços relacionados à Economia do Hidrogênio, o Brasil necessitará aumentar seus esforços em pesquisa, desenvolvimento e inovação na área. Para tanto, poderiam ser utilizados de modo mais eficiente fontes de recursos já existentes. Por exemplo, a aplicação de 57 milhões de dólares, que correspondem a 127 milhões de reais ou 31% das reservas de contingência do CTENERG no período de 2001 a 2007, já seria suficiente para equiparar os investimentos do Brasil com os investimentos da Rússia ou da China na Economia do Hidrogênio. / Abstract: In the last decade many countries, especially the most developed, have made substantial investments in technologies related to hydrogen and fuel cells, aiming to reduce greenhouse gas emissions and to increase energy security. In Brazil, the Federal Government through the Ministry of Science and Technology (MCT) has also made many investments in those areas, although there is no efficient mechanism to account those resources to enable strategic decisions in the sector. Therefore, this study aims to identify, classify and account the investments made by the public sector in Brazil in hydrogen and fuel cells from 1999 to 2007. Two methodologies were used to obtain the data for this study: Top-Down and Bottom-Up. The Top-Down methodology was used to obtain the information from the sponsoring agencies, institutions and funds that promote science and technology in Brazil, such as CNPq, FINEP, P&D ANEEL and Foundations for Research Support. The second methodology consisted in obtaining data directly from the research groups granted by those agencies. Questionnaires were sent to 68 research groups, but only 54% were answered. The results indicate that the research in Brazil is focused on hydrogen production from ethanol reforming and the development of PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) and SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). Finally, the comparison performed among the BRIC countries (Brazil, Russia, India and China) indicated that Brazil invested 157 million reais or 70 million dollars, that corresponds to 55% of the amount invested by Russia or China alone. The comparison between the BRIC and the developed countries, showed that the BRIC's total investment from 2001 to 2007 has the same order of magnitude as the annual investments made by the United States, Japan or European Union alone. The results show that to improve its market share in equipment and services related to the hydrogen economy, Brazil will need to increase the efforts in research, development and innovation in the area. To achieve this, resources that are already available could be used more efficiently. As an example, the use of 57 million dollars or 31% of the contingency reserves of the CT-ENERG fund from 2001 to 2007 would be enough to equal the Brazilian investments with those made by Russia or China in the Hydrogen Economy. / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Pedro Faria dos Santos Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T11:58:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_AdrianodeSouza_M.pdf: 1594474 bytes, checksum: 4085fd3be588cce4f866d8ebc2f1c832 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O enfoque deste trabalho é o ensino de química, abordando situações cotidianas de pessoas comuns, visando a interpretação destas situações do ponto de vista químico. O principal objetivo é a elaboração de um material que seja útil para graduandos e professores, particularmente os professores de química que atuam no nível médio e superior. As ligações hidrogênio e suas propriedades compõem a maior parte da discussão deste texto. Vários contextos são utilizados, tais como, química ácido-base, capilaridade, formação do DNA e mutações genéticas, água líquida e sua contribuição em diversos fenômenos, química da sensação dos sabores doce e amargo, além de outras situações corriqueiras. As situações abordadas não são utilizadas como objetos de estudo, mas como forma de discutir alguns aspectos, propriedades e características das ligações hidrogênio. Além disso, o texto discute a melhor forma de entender ligação hidrogênio em diferentes níveis. A seqüência do texto coloca, gradualmente, as principais propriedades das ligações hidrogênio em diferentes contextos. Inicialmente o modelo puramente eletrostático é utilizado para explicar algumas situações interessantes. Em seguida, o modelo puramente eletrostático tradicional é questionado e observa-se que ele não é conveniente para explicar todos os fenômenos, sendo então questionado e repensado ao longo do texto. Novos argumentos são usados para explicar a ligação hidrogênio, agora usando o conceito de modelo eletrostático com uma componente covalente. Esta contribuição torna o modelo mais complexo que o anterior e inclui outras idéias além dos ¿pontinhos¿ (X ¿ H ....... X), normalmente usados para representar a contribuição puramente eletrostática desta interação. Muitas propriedades das ligações hidrogênio são apresentadas e discutidas ao longo do texto, utilizando este novo conceito / Abstract: The focus of this work is chemistry teaching, approaching common people's daily situations, and seeking the interpretation of these situations in a chemical point of view. The main goal is the elaboration of an useful didactic material for high school and undergraduate teachers and also for the students. The chemical interactions, particularly hydrogen bonding, compose the major discussion of the text. Several contexts are used, such as acid-base chemistry, capillarity, DNA formation and genetic mutations, liquid water and its contribution in several phenomena, sweet and bitter flavor sensation chemistry, among other existing situations. All approached situations are not used as study cases, but as a way to discuss some aspects, properties and characteristics of the hydrogen bonding. Besides, the text discusses the best way for hydrogen bonding understanding in different levels. The sequence of the text set gradually the main properties of the hydrogen bonding in different contexts. The merely electrostatic model is used to explain some interesting situations. On the other hand, the text also shows that the conventional electrostatic model is not convenient to explain all phenomena, being this model questioned and rethought along the text. New arguments are used to explain the hydrogen bonding, now using the concept of electrostatic model associated to a covalent component. This approach makes more complex the original model and shows other ideas - besides the "dots¿ (X ¿ H .... X) - usually used to represent the purely electrostatics contribution of this interaction. Several properties of the hydrogen bonding using this new concept are presented and discussed along the text / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

Este estudo in vitro avaliou a variação do pH de géis clareadores à base de peróxido de hidrogênio de diferentes concentrações e seu efeito sobre o esmalte bovino submetido à escovação simulada. Fragmentos de esmalte de dentes bovinos com 1,5cm x 0,5cm x 0,4cm, receberam o tratamento clareador e a escovação em uma metade, ficando a outra como controle; foram divididos aleatoriamente em nove grupos (n=10): G1 = controle; G2 = Whiteness HP 35% - 3 sessões (3x15); G3 = Whiteness HP 35% - 3 sessões (1x45); G4 = Lase Peroxide 35% - 1 sessão (4x730) + ativação com luz híbrida LED/Laser; G5 = Lase Peroxide 25% - 1 sessão (4x730) + ativação com luz híbrida LED/Laser; G6 = Lase Peroxide 15% - 1 sessão (4x730) + ativação com luz híbrida LED/Laser; G7 = Whitegold Office 35% - 3 sessões (1x45); G8 = Whiteness HP Blue Calcium 35% - 3 sessões (1x40); G9 = Whiteness HP Blue Calcium 20% - 3 sessões (1x50). A rugosidade aritmética (Ra) inicial, após clareamento e após escovação foi determinada pela média (µm) de 3 leituras com o rugosímetro Hommel Tester T 1000. Os valores de pH foram determinados pelo peagômetro digital Sentron Model 1001 nos tempos inicial e final independente do número de aplicações ou de sessões. Os espécimes foram armazenados em saliva artificial por 7 dias, submetidos à 100.000 ciclos de escovação simulada. Após 24 horas o desgaste superficial foi determinado (µm) novamente com o rugosímetro Hommel Tester T1000. Os dados da análise de pH foram submetidos a ANOVA um critério e teste de Tukey (p<0,05) com diferenças estatísticas. O teste de Kruskal Wallis e Dunn (p<0,05) aplicado sobre a variação da rugosidade e desgaste apontou diferenças estatísticas entre os grupos. Os géis clareadores apresentaram uma tendência de diminuição dos valores de pH do tempo inicial para o tempo final. Os géis clareadores apresentaram um tendência de diminuição dos valores de pH do tempo inicial para o tempo final, assim como os géis com valores de pH mais próximos dos valores ácidos tendem a levar a superfície do esmalte à uma maior susceptibilidade ao aumento da rugosidade e desgaste superficial, quando submetido à escovação simulada. / This in vitro study evaluated the variation of the pH of bleaching gels, roughness and the wear on bovine enamel, after various in office bleaching protocols and brushing. Ninety fragments of enamel, measuring 15mm x 5mm, were randomly divided into nine groups (n=10) according to bleaching procedure: G1: control; G2: 35% hydrogen peroxide (HP) (Whiteness HP, FGM) 3x15, 3 sessions with one week between each; G3: 35% HP (Whiteness HP, FGM) 1x45, in 3 sessions; G4: 35% HP (Lase Peroxide, DMC) + hybrid light (HL) (LED/Diode laser, Whitening Lase II, DMC Equipments), 4x730 (6 of HL activation), in 1 session; G5: 25% HP (Lase Peroxide II, DMC) + HL, 4x730 (6 of HL activation), in 1 session; G6: 15% HP (Lase Peroxide Light, DMC) 4x730 (6 of HL activation), in 1 session; G7: 35% HP (Whitegold Office, Dentsply) 3x15, in 3 sessions; G8: 35% HP (Whiteness HP Blue Calcium, FGM) 1x40, in 3 sessions; G9: 20% HP (Whiteness HP Blue Calcium, FGM) 1x50, in 3 sessions. The pH values were determined using a pH meter (Sentron Model 1001, Sentron) during the initial and final gel application times. The surface roughness (Ra) was evaluated with a rugosimeter (Hommel Tester T 1000) before and after bleaching, and after brushing (100,000 strokes). The rugosimeter was used to evaluate wear surface after 24 hours brushing. The data were submitted to one-way ANOVA and Tukey tests for pH values, Kruskall Wallis and Dunns test in relation to wear and surface roughness (p<0.05). It could be concluded that the pH values tended to decrease from the initial to final bleaching. After tooth brushing, bleaching procedures with highly acidic products provided a significant increase in enamel wear and surface roughness.