Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-10T16:15:59Z No. of bitstreams: 1 2009_CynaraCarolineKernBarreto.pdf: 2025107 bytes, checksum: d4a5cd03c9d7671cdc78b31ac6d3a2a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-07T21:47:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_CynaraCarolineKernBarreto.pdf: 2025107 bytes, checksum: d4a5cd03c9d7671cdc78b31ac6d3a2a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-07T21:47:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_CynaraCarolineKernBarreto.pdf: 2025107 bytes, checksum: d4a5cd03c9d7671cdc78b31ac6d3a2a9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Ao contrário dos combustíveis fósseis, que são relativamente inertes e mantém as suas características essenciais pouco alteradas ao longo da estocagem, o biodiesel degrada com o tempo. Ocorrem alterações ao longo do tempo de armazenamento que podem trazer malefícios para os sistemas de injeção de combustível. Com isso, também é de grande importância conhecer a estabilidade à oxidação do bio-óleo obtido a partir de craqueamento térmico e, consequentemente, o tempo pelo qual ele pode ser armazenado. O bio-óleo tem um grande potencial para ser usado como combustível em comunidades isoladas na Amazônia e no semi-árido do nordeste Brasileiro, pois não necessita de outras matérias primas além de óleos ou gorduras e uma fonte de aquecimento. Nesse sentido, este trabalho visou estudar a estabilidade térmica e química do combustível obtido a partir de processo de craqueamento térmico do óleo de soja durante período de durante seis meses em três diferentes tanques de armazenamento, à temperatura ambiente. Alíquotas eram coletas em intervalos regulares e submetidas a dez análises físico-químicas:curva de destilação, viscosidade, ponto de fulgor, índice de cetano, corrosão ao cobre, corrosão por perda de massa, densidade a 20°C, resíduo de carbono, índice de acidez e estabilidade oxidativa. Além dessas, foram feitas análises químicas de cromatografia gasosa e espectroscopia no infravermelho médio para determinar a composição do bio-óleo ao longo do armazenamento. Apesar de ocorrer variação desses parâmetros, os valores, em grande parte, permaneceram dentro do especificado pela ANP para diesel de petróleo, com exceção do resíduo de carbono que ficou acima do limite. O teste de estabilidade mostrou que o bio-óleo de soja aparentemente é mais estável que o biodiesel de soja. Os resultados mostraram que as diferenças nos materiais empregados em cada tanque não interferiram na variação dos parâmetros utilizados na avaliação da estabilidade do bio-óleo. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Fossil fuels are relatively inert maintaining their essential characteristics during tankage even for long periods. On the other hand, biodiesel degrades during storage. The changes that occur during the tankage can be harmful to the fuel injection systems. Therefore, it is of great importance to know the oxidation stability of the bio-oil as obtained by the pyrolysis and the maximum time it can be stored. Bio-oil has a great potential to be used as a fuel by isolated communities in the Amazon Rain Forest and the Brazilian northeast semi-arid, since for its production one needs no raw material other than fats or oils and a source of heat. In this sense, this work aimed to study the stability of the biofuel produced by the pyrolysis of soybean oil. The bio-oil was tanked during six months in three different types of tanks at room temperature. Samples were collected at regular periods of time and their physical-chemical parameters such as distillation curve, viscosity, flash point, cetane index, copper corrosion, weight loss measurements, density at 20ºC, residual carbon, acid index, and oxidative stability analysis were obtained. Gas chromatography and infrared spectroscopy analysis of samples were also performed in order to determine the bio-oil composition during the storage. Despite the changes on the physical-chemical parameter during tankage, the majority of the results remained within the limits specified by ANP for diesel. The exception was the residual carbon that exceeded the limits. The oxidation stability tests showed that the soybean bio-oil is likely to be more stable than the soybean biodiesel. The results have also shown that the differences in the materials of the thanks used for bio-oil storage did not interfere in the evaluation of the bio-oil stability parameters.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2009. / Texto parcialmente liberado pelo autor (resumo e abstract). / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2010-04-06T16:33:31Z No. of bitstreams: 1 2009_LuizFilipePaivaBrandao_resumo_e_abstract.pdf: 30771 bytes, checksum: c68b40cff07221223a94f425ec90065f (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-05-11T15:00:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_LuizFilipePaivaBrandao_resumo_e_abstract.pdf: 30771 bytes, checksum: c68b40cff07221223a94f425ec90065f (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-11T15:00:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_LuizFilipePaivaBrandao_resumo_e_abstract.pdf: 30771 bytes, checksum: c68b40cff07221223a94f425ec90065f (MD5) Previous issue date: 2009-07-29 / Atualmente a legislação brasileira estabelece a adição compulsória do biodiesel a todo óleo diesel comercializado no país em proporção percentual definida, ficando proibida a adição de qualquer produto que não se enquadre na definição do biodiesel. Em alguns casos, óleos e gorduras (in natura) são indevidamente utilizados para tal finalidade, principalmente em razão de seu menor custo em relação ao biodiesel. No Brasil, a situação é ainda mais crítica, já que o país é um dos maiores produtores mundiais de oleaginosas, especialmente a soja, além de possuir uma extensa malha modal rodoviária dependente do diesel. Diante desta realidade, meios de controle da qualidade do óleo diesel têm se tornado cada vez mais necessário. Este estudo propõe uma metodologia de detecção, identificação e quantificação de triacilglicerídeos em óleo diesel (um indicador inequívoco da presença de óleos e gorduras não transesterificados) por cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa com detecção UV em 205 nm associada a métodos multivariados. Para tanto, seis diferentes tipos de óleos e gorduras foram testados (soja, fritura, milho, algodão, dendê e babaçu) e dois métodos foram construídos: o primeiro, baseado na análise de componentes principais (PCA), classificação por vizinho mais próximo (KNN) e regressão univariada, foi empregado para amostras adulteradas com um único tipo de óleo ou gordura; o segundo utilizou a regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) para os casos em que os adulterantes são misturas de até três tipos de óleos ou gorduras. No primeiro método, as técnicas de PCA e KNN permitiram classificar corretamente 17 das 18 amostras de validação quanto ao tipo de óleo ou gordura presente. As concentrações estimadas para os adulterantes apresentaram boa concordância com os valores de referência, com erros médios de previsão (RMSEP) variando entre 0,10 e 0,22 % (v/v). O método PLS mostrou-se eficiente na quantificação de misturas de até três tipos de óleo e gorduras, sendo obtidos RMSEP entre 0,08 e 0,27 % v/v, precisão média entre 0,07 e 0,32 % v/v e concentração mínima detectável entre 0,23 e 0,81 % v/v dependendo do tipo de óleo ou gordura determinada na mistura. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Currently, Brazilian law establishes the compulsory addition of biodiesel to all diesel fuel sold in the country in a defined percentage and prohibits the addition of any product that does not fit the definition of biodiesel. In some instances, oils and fats (in natura) are being misused for this purpose, mainly due to its lower cost compared to biodiesel. In Brazil, the situation is even more critical seen that the country is one of the largest producers of oleaginous products in the world, especially soybean, and has an extensive road network dependent on diesel. Given this reality, alternatives to control the quality of diesel have become increasingly necessary. This study proposes a methodology for detection, identification and quantification of triacylglycerides on diesel (an unambiguous indicator of the presence of oils and fats non-transesterificated) by high performance liquid chromatography in reverse phase with UV detection at 205 nm associated with multivariate methods. For this purpose, six different types of oils and fats were tested (soybean, frying oil, corn, cotton, palm oil and babassu) and two methods were constructed: first, based on principal component analysis (PCA), nearest neighbor classification (KNN) and univariate regression, being used for samples adulterated with a single type of oil or fat; the second, used the partial least square regression (PLS) for cases where the adulterants are mixtures of up to three types of oils or fats. In the first method, the techniques of PCA and KNN correctly classified 17 out of 18 samples for validation on the type of oil or fat present. The concentrations estimated for adulterants showed good agreement with the reference values, with mean errors of prediction (RMSEP) ranging between 0.10 and 0.22 % (v/v). The PLS method was efficient in the quantification of mixtures of up to three types of oils and fats, with RMSEP being obtained between 0.08 and 0.27 % (v/v), mean precision between 0.07 and 0.32 % (v/v) and minimum detectable concentration between 0.23 and 0.81 % (v/v) depending on the type of oil or fat in the mixture determined.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2006. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2010-06-02T20:42:58Z No. of bitstreams: 1 2006_SergioFigueiredo.pdf: 381942 bytes, checksum: c5ff45685f5d377b177986d6b4862245 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-06-04T12:41:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_SergioFigueiredo.pdf: 381942 bytes, checksum: c5ff45685f5d377b177986d6b4862245 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-04T12:41:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_SergioFigueiredo.pdf: 381942 bytes, checksum: c5ff45685f5d377b177986d6b4862245 (MD5) Previous issue date: 2006-03-06 / Se o desenvolvimento depende da capacidade de um país em pesquisar, desenvolver e difundir inovações tecnológicas, o atual estágio de desenvolvimento do Brasil reflete a falta de um Sistema de Inovação Tecnológica, conforme análises de Freeman (1997) e Viotti (2002). O caso do carro a álcool, entretanto, constitui uma experiência rica de lições sobre a interação dos diferentes interesses sócio-econômicos e o papel do governo na mediação desses interesses para a consecução da difusão da inovação tecnológica. O uso do álcool como combustível é visado por políticas públicas desde 1923 no Brasil. Porém, somente após o surgimento de uma crise no balanço de pagamentos agravada pelo aumento dos preços do petróleo e pela perspectiva do fim das reservas é que se consolida uma política pública integrada visando a substituição das importações de petróleo: o Proálcool. Como resultado das diferentes ações adotadas pelo governo, o carro a álcool se difunde na década de 1980 no Brasil, baseado numa rede nacional de abastecimento de etanol, numa escala sem paralelo no mundo. O problema original da dependência de petróleo não foi inteiramente resolvido, dados o crescente aumento do consumo de óleo diesel e a falta de difusão de solução tecnológica de combustível alternativo para os respectivos motores. O carro a álcool entrou em crise no momento em que se combinaram os efeitos da queda dos subsídios ao preço do álcool ao consumidor com a redução relativa dos preços da gasolina, tornando-o desvantajoso em relação à ela. Deste processo de inovação há lições tanto positivas: o alcance da difusão do carro a álcool; quanto negativas: o abandono do problema central visado pelo Proálcool. Lições que podem servir de referência para uma objetiva identificação do papel do Estado no desenvolvimento de inovações tecnológicas através de políticas públicas. __________________________________________________________________________ ABSTRACT / As development depends on the country capacity for researching, developing and issuing tecnological innovation, the present stage of development of Brazil reflects the absence of the National Innovation System, as studied by Freeman (1997) and Viotti (2002). However, the case of the alcohol car constitutes an experience rich on lessons about the interaction of the different socio economic interests, as well as, about the role of the government in mediating such interests for the success of the technological innovation. The use of alcohol as fuel has been envisaged by Public Policies since 1923 in Brazil. The crise in the trade balance caused by the raise of petroleum prices and the perspective of the exhausting of its reserves led to the development of an integrated Public Policy for the substitution of petroleum imports in Brazil, named Proalcool. As a result of the different actions taken by the government, alcohol cars were spread during the 1980s in Brazil, counting on a national network of alcohol fueling stations, in an unprecendent scale. However, the petroleum dependence wasnt completely solved due to the continuous raise of oil consumption and the lack of alternative fuel for Diesel motors, and this brought the alcohol car in crisis exactly in the same moment the removal of subsidies to the alcohol price combined with the decrease of the gasoline prices turned alcohol cars a disadvantage for consumers. From all this innovation process there are positive lessons the diffusion of alcohol cars in Brazil as well as negative ones the abandon of the central problem envisaged by Proalcool. They are lessons that can be useful as references for an objective identification of the State roles in the development of technological innovations by means of Public Policies.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-06T21:15:14Z No. of bitstreams: 1 2010_SergioBatistadaSilva.pdf: 3126183 bytes, checksum: fe265e5dcdd89bcdff47d6d4a45591d8 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-06T21:15:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_SergioBatistadaSilva.pdf: 3126183 bytes, checksum: fe265e5dcdd89bcdff47d6d4a45591d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-06T21:15:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_SergioBatistadaSilva.pdf: 3126183 bytes, checksum: fe265e5dcdd89bcdff47d6d4a45591d8 (MD5) / A falta de eletricidade nas comunidades isoladas da região da Amazônia brasileira torna-se uma das grandes barreiras para o desenvolvimento da região. Atualmente, as principais tecnologias para suprimento energético dessas comunidades são os grupos motoresgeradores (GMGs) a dísel, as baterias e as pilhas. Estas fontes não-renováveis, além de causarem sérios problemas para o meio ambiente e para a saúde pessoal, possuem elevado custo de manutenção e operação. Assim, a busca por soluções que priorizem o uso de tecnologias para suprimento de energia utilizando os recursos naturais como a água e o sol, de grande abundância na Região Amazônica, tornam-se um grande desafio. Esta tese apresenta um estudo para a aplicação de tecnologias de geração solar fotovoltaica (FV) e de células a combustível (CaCs) para suprimento de energia elétrica de forma ininterrupta. O estudo pauta-se em características técnica e de custo de um projeto-piloto instalado em uma área de proteção ambiental, localizado próximo à Ilha do Bananal, no sudoeste do estado do Tocantins, no Brasil. O projeto-piloto utiliza a energia solar FV como fonte primária de energia para produção de eletricidade. A energia excedente é armazenada na forma de hidrogênio produzido por eletrólise da água encontrada localmente e re-convertida em eletricidade por meio de uma CaC nos períodos de baixa ou ausência da radiação solar. Nessa perspectiva, esta tese visa propor o dimensionamento de sistemas híbridos de geração distribuída (SHGDs) constituídos por tecnologias de geração FV e CaC, de forma a otimizar o custo de implantação. Para a simulação e otimização do sistema foi utilizado a ferramenta computacional Hibrid Optimization Model for Electric Renewable (HOMER®) produzido pela National Renewable Energy Laboratory (NREL). Simulações e estudos comparativos são apresentados para diferentes tecnologias e configurações possíveis para atendimento às comunidades isoladas da Amazônia. Os resultados apontam para solução ótima do SHGD FV-CaC-Baterias com redução no custo inicial do projeto em cerca de 60% em relação ao sistema dimensionado apenas. Os custos dos módulos FVs apresentaram-se como maior parcela do SHGD avaliado, registrando valores até 50% do VPL do projeto. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The lack of electricity in isolated communities in the Brazilian Amazon has become one of the greatest barriers for the development of the region. Currently, the main technologies that provide electricity to these communities are diesel generators, batteries and dry cells. These non-renewable energy sources may pose serious problems to the environment and human health and have high maintenance and operational costs. Therefore, the search for renewable energy sources, such as water and sunlight, which are highly abundant in the region, has become a great challenge. This thesis presents the studies on application of solar photovoltaic (PV) and fuel cell (FC) technologies to supply electric power in an uninterrupted manner. Outlined are the technical and cost issues of a pilot project set up in an environmentally protected area, next to Bananal island, located in the Southwestern region of the state of Tocantins. The pilot project relies on PV solar power as the primary source of energy for the production of electricity. The surplus energy is stored in the form of hydrogen produced by electrolysis of the water supplied locally, which is reconverted into electric power by fuel cells during periods when there is little or no sunlight. In this context, the aim of the study was to propose a sizing of a hybrid distributed generation system (HDGS), comprised of a PV system, FC and batteries, that optimizes implementation and operational costs, as a potential source of energy for isolated communities in the Amazon. The work was carried out with the help of simulation software HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables) developed by National Renewable Energy Laboratory (NREL). Simulations and a comparative study were carried out of the technologies and potential configurations that meet the needs of these isolated communities. The results showed an optimal solution of HGDS PV-FCbatteries with a reduction in the initial cost of the project in about 60% compared to the sizing system only. The HOMER simulated results also indicated that more than 50% of the costs of the PV–FC–battery HDGS regarded the PV system .

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Sustentável, 2011. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-04-04T12:33:28Z No. of bitstreams: 1 2011_ArnoldoSantosLima.pdf: 9483650 bytes, checksum: 9428ae9febbe088ef5994e9cb6e7cd7b (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2012-04-09T13:04:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_ArnoldoSantosLima.pdf: 9483650 bytes, checksum: 9428ae9febbe088ef5994e9cb6e7cd7b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-09T13:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_ArnoldoSantosLima.pdf: 9483650 bytes, checksum: 9428ae9febbe088ef5994e9cb6e7cd7b (MD5) / O objetivo dessa pesquisa é identificar os principais desafios à verticalização agroindustrial familiar de oleaginosas no Semiárido baiano. O procedimento metodológico, consagrado por Batalha e Silva (1999), baseou-se na análise dos eixos direcionadores de competitividade, no elo agrícola e industrial, da usina esmagadora de Lapão, localizada no Território de Irecê, bem como, do projeto de instalação da fábrica de óleos vegetais de Olindina, destinada ao Território Agreste de Alagoinhas. Ambos os projetos estão sendo conduzidos por cooperativas locais, contempladas por políticas públicas voltadas a estimular novos arranjos produtivos e articulações socioeconômicas nesses territórios. A metodologia permitiu averiguar que além da estrutura de mercado, o ambiente político-institucional, a tecnologia empregada, o padrão de gestão, os recursos produtivos e as infra-estruturas físicas e sociais possuem características desfavoráveis quanto ao acesso direto da agricultura familiar ao mercado de óleos vegetais como fornecedores para a indústria de biodiesel, mas razoáveis para a ricinoquímica e a indústria alimentar. Os resultados apontaram que o processo é oneroso e demanda de longo prazo, necessitando de alavancagens específicas em pontos frágeis da cadeia produtiva, sobretudo, no fomento a gestão da propriedade rural de modo a apresentar condições efetivas de se estabelecer como um mecanismo propulsor de desenvolvimento territorial rural sustentável. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The goal of this research is to identify the main challenges to the familiar vertical agroindustrialization of oilseeds in the semiarid of Bahia. The methodological approach, enshrined in Batalha and Silva (1999), is based on the analysis of drivers of competitiveness in the agricultural and industrial links, from Lapão crushing plant, located in the Irecê Territory, as well as the project's installation of a vegetable oil factory in Olindina, intended to be built in Agreste of Alagoinhas Territory. Both projects are being conducted by local cooperatives covered by public policies to stimulate new production arrangements and socioeconomic joints in these territories. The methodology allowed to verify that the market structure, the political-institutional environment, the technology employed, the standard management, productive resources and physical and social infrastructure have unfavorable characteristics to allow the direct access to market of vegetable oils or as providers for the biodiesel industry, or as providers for oilchemistry and the food industry. The results showed that the process is costly and long-term demand, requiring specific leverages on weaknesses points in the production chain, especially in family farm management in order to provide conditions to be establish as a driving mechanism of territorial rural development.

Este trabalho foi desenvolvido com a finalidade de reunir o conhecimento necessário para a aplicação da tração elétrica no transporte urbano e, desta maneira, auxiliar na diminuição dos impactos nocivos causados pelo homem ao meio ambiente. É sabido que 80% das emissões jogadas na atmosfera provém do escapamento de veículos equipados com motores de combustão interna. Estas emissões são responsáveis diretas pelo chamado efeito estufa que notoriamente tem causado alterações climáticas indesejadas em nosso planeta. Segundo especialistas, estas alterações no clima já estão ocasionando quebras na produção agrícola, doenças respiratórias e outros problemas sociais. Visando minimizar estes danos ao ambiente, várias empresas já concluíram que faz-se necessário desenvolver uma tecnologia para tornar nossos veículos menos poluentes. Uma das tecnologias pesquisadas e que mais tem prosperado ultimamente é a da célula de combustível. Independentemente da tecnologia a ser adotada, já é consenso entre os pesquisadores e engenheiros que a tração elétrica será o sistema adotado nos futuros veículos. Seja movido à célula de combustível, baterias ou outro meio, o motor elétrico será o componente principal do veículo do futuro. É imperativo que a tecnologia da tração elétrica seja dominada de maneira a permitir que países em desenvolvimento também possam projetar veículos limpos e assim participar do esforço mundial por um futuro livre do efeito estufa Vários países já exploram as vantagens do veículo elétrico. Pode-se encontrar disponíveis comercialmente opções variadas que vão desde motonetas até caminhões e ônibus elétricos. Ainda assim o veículo elétrico não apresenta um preço compatível com a renda da maioria dos habitantes de países em desenvolvimento. Como alternativa a este problema pode-se adotar o processo em que um veículo convencional equipado com motor de combustão interna é convertido para operar através da tração elétrica. Este processo requer um conhecimento específico já que exige habilidade para especificar a potência nominal do motor (e conseqüentemente a faixa de torque em que este operará) e a capacidade do banco de baterias para que se possa atingir a autonomia desejada para o veículo. Para tal fim, o trabalho descreve e valida, através de experimentação, o método proposto pela Bosch para a determinação dos coeficientes de arrasto aerodinâmico e de rolamento. De posse destes coeficientes é possível especificar o motor e baterias a serem utilizados na conversão. Este trabalho demonstra ainda que o veículo elétrico proporciona mais economia em relação ao veículo convencional ao mesmo tempo que ajuda a reduzir drasticamente a emissão de gases geradores do efeito estufa.

Células de combustível microbianas despertaram interesse nos últimos anos devido à aplicação em tratamento de águas, biorremediação e geração de eletricidade. Um dos organismos que tem sido estudado a fundo para a aplicação em células de combustível microbianas é a Geobacter sulfurreducens. Esta espécie de Geobacter, que gera eletricidade pela oxidação de compostos, mostrou gerar uma quantidade significativa de energia devido a múltiplos mecanismos extracelulares de transferência de elétrons através de pilis ou citocromos do tipo C. Outra espécie de Geobacter que desperta grande interesse é a Geobacter metallireducens por ser capaz de oxidar compostos aromáticos e reduzir metais nocivos solúveis (até mesmo radioativos) à forma inofensiva insolúvel. Porém, o aumento na densidade de potência destes dispositivos é essencial para que sejam competitivos com outras fontes de energia renovável. Neste trabalho foi feito o estudo da melhor configuração visando a ausência de limitações catódicas para aumento da densidade de potência nas células, o que demostrou que medidas como diminuição do tamanho no ânodo, proximidade dos eletrodos e substituição do cátodo de oxigênio por ferricianeto melhoram a desempenho da célula. Também foram feitas comparações de densidade de potência em células de combustível microbianas de culturas puras de G. metalirreducens e G. sulfurreducens e uma cocultura das duas espécies. Essa comparação demonstrou que G. metallireducens além de poder ser utilizada para biorremediação apresenta uma densidade de potência elevada, podendo ser usada também como cultura pura em células de combustível microbianas, para a produção de eletricidade. Também se pode perceber uma relação direta entre a espessura do biofilme e a potência produzida nas três células. A espécie G. metallireducens demonstrou ainda ser útil na utilização de glicerol como fonte de carbono, podendo servir como espécie remediadora para este resíduo. / Microbial fuel cells aroused interest in recent years due to the application in water treatment, bioremediation and electricity generation. One of the microorganisms that has been studied thoroughly for application in microbial fuel cells is the Geobacter sulfurreducens. This specie of Geobacter, which generates electricity by oxidizing compounds, showed generate a significant amount of energy due to multiple mechanisms of extracellular electron transfer through Pilis or c type cytochromes. Another specie of Geobacter that arouses great interest is the Geobacter metallireducens by being able to oxidize aromatic compounds and soluble reducing harmful metals to insoluble harmless. However, the increased power density of these devices is essential to be competitive with other renewable energy sources. This present work studied the best configuration aiming the absence of cathodic limitations to increasing power density of the cells. Measurements have shown that reduced anode size, location of the electrodes and replacement of oxygen by ferricyanide, improves the performance of the cells. Comparisons of power density between pure cultures of G. sulfurreducens and G. metalirreducens and a coculture of the two species were also made. This comparison showed that G. metallireducens can be used for bioremediation and also in a microbial fuel cell to produce electricity due the high power density produced. Direct relationships between the thickness of the biofilm and the power produced in the three cells have been notice. The specie G. metallireducens also showed to use glycerol as a carbon source, which may be an alternative for glycerol consumption.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11381_Amanda Loureiro Nascimento.pdf: 5566345 bytes, checksum: 5395dbad693189a43064b03b3fb7e88b (MD5) Previous issue date: 2017-09-12 / A dissertação propõe a modelagem de um sistema híbrido isolado composto por arranjo fotovoltaico e conjunto de células a combustível do tipo membrana trocadora de prótons utilizando o software PSCAD. O texto traz a revisão dos principais conceitos relativos à energia fotovoltaica e à célula a combustível, além de apresentar trabalhos relacionados ao tema que motivaram a realização desse estudo. O módulo fotovoltaico é modelado a partir de folha de dados fornecida pelo fabricante, enquanto que a célula a combustível tem seu modelo baseado em estudo realizado anteriormente. Para garantir a potência do sistema, são feitas associações série-paralelo dos módulos fotovoltaicos e das células a combustível. A modelagem do sistema híbrido, que inclui inversores, conversor buck e filtros LCL, assim como o controle utilizado são apresentados de forma detalhada. As fontes atuam em conjunto para suprir as cargas no sistema isolado. Entretanto, o conjunto de células a combustível somente produz potência ativa quando o arranjo fotovoltaico é incapaz de suprir a demanda total, com exceção da partida do sistema. Por se tratar de sistema isolado e pela fonte solar fotovoltaica ter a característica de fonte intermitente, a referência dos sistemas de controle advém do conjunto de PEMFCs. O objetivo das simulações é verificar a dinâmica de funcionamento do sistema isolado mediante variações de radiação solar e de carga. Palavras-chave: Célula a combustível. Arranjo fotovoltaico. PEMFC. PSCAD. Sistema híbrido.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9683_ALINE CRISTINA SILVA DOS ANJOS.pdf: 3641799 bytes, checksum: f90e5717dc480d7f0db0e2a66b2bfcb0 (MD5) Previous issue date: 2015-11-30 / Um material suscetível a alguma transformação química é considerado um meio poroso reativo. Combustíveis são materiais capazes de liberar energia ao reagirem com o oxigênio e podem ser considerados como um meio poroso reativo. Este trabalho teve o objetivo de modelar a combustão em um meio poroso reativo. O modelo foi implementado em um programa computacional para simular a propagação da frente de combustão em um meio poroso reativo em leito fixo, levando-se em conta mecanismos de reação que podem ocorrer durante o processo. As sub-rotinas que resolvem as equações de conservação da modelagem foram validadas por meio de análises comparativas entre as soluções numéricas e soluções analíticas ou experimentais para garantir que o modelo utilizado fosse capaz de gerar resultados condizentes com a realidade. Além disso, uma investigação foi realizada sobre a influência que o mecanismo de reação, adotado na modelagem, tem sobre o perfil de temperatura na ignição do leito de combustão. Os testes mostraram que o modelo é sensível às mudanças dos mecanismos. Por fim, o modelo aponta a possibilidade de prever, na evolução da temperatura, o fenômeno da ignição. Palavras chave: combustível sólido, meio poroso reativo, simulação numérica.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:58:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9759_Dissertac a o Deise.pdf: 3167569 bytes, checksum: d092fedad8bcf7536ffc58832e5ed811 (MD5) Previous issue date: 2016-04-07 / Catalisadores de platina suportados em carbono são os mais utilizados na eletro-oxidação de álcoois como etanol e glicerol em células a combustível de membrana polimérica trocadora de prótons. A cinética lenta da oxidação dos álcoois, o envenenamento catalítico e produtos de oxidação incompleta são entraves na utilização dessa tecnologia. A adição de metais à platina tem sido amplamente investigada, entretanto, somente há relatos da ação de PtGa na oxidação metanol. Nesse trabalho, catalisadores do tipo PtGa/C foram sintetizados pelo método de decomposição térmica de precursores poliméricos para investigar a atividade catalítica frente a oxidação de etanol e glicerol. As caracterizações morfológicas, estruturais e eletroquímicas foram feitas por: Análise Termogravimétrica, Difração de raios X, Microscopia eletrônica de transmissão, Espectroscopia de energia dispersiva de raios X, Voltametria cíclica, Cronoamperometria, Cronopotenciometria e Teste de energia de ativação. A caracterização morfológica mostrou partículas de 7,2 nm a 18,9 nm, solução sólida de gálio e platina, distribuição heterogênea das partículas sobre o carbono suporte, platina em estrutura cúbica de face centrada e óxido de gálio nas composições. O estudo da atividade catalítica de PtGa/C na eletro-oxidação dos álcoois revelou, em testes eletroquímicos, que a adição de gálio à platina aumenta a quanto a atividade catalítica e estabilidade em comparação com a platina pura.