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Avaliação de ciclo de vida da produção e utilização de hidrogénio com base em biomassa lenho celulósica para Portugal

Coelho, Ana Filipa Duarte de Sousa
Fonte: Universidade de Coimbra Publicador: Universidade de Coimbra
Tipo: Dissertação de Mestrado
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37.21%
Esta dissertação resulta do trabalho realizado durante o segundo semestre do ano lectivo 2007/2008, no âmbito da Dissertação Final do Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente, no ramo da Tecnologia e Gestão do Ambiente. O crescente aumento do preço do barril do petróleo e os importantes impactes ambientais associados ao uso e produção dos combustíveis fósseis tem contribuído para o potencial uso do hidrogénio como substituto dos combustíveis fósseis. Contudo, a maior parte do hidrogénio é produzido com base no “steam reforming” do gás natural e outras fontes de energia fósseis, sendo apenas 3% com base em fontes renováveis. Por conseguinte, deve surgir uma mudança para que seja cada vez mais produzido hidrogénio com base em fontes renováveis. Para isso são necessários estudos para avaliar o potencial de sistemas de bio-hidrogénio (bio-H2), abordando aspectos tecnológicos, energéticos e ambientais, encontrando oportunidades de melhoria. Esta dissertação tem como principal objectivo a realização de um estudo de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) da produção de bio-hidrogénio (bio-H2) com base em biomassa lenho-celulósica e, com base no modelo de ciclo de vida desenvolvido, sugerir melhorias de optimização...

"As ligações de hidrogênio e o efeito do substituinte - Influência na ressonância e aromaticidade de cátions e ácidos orgânicos"; "Hydrogen bonds and substituent effect - Influence in the resonance and aromaticity of the cations and organic acids"

Parreira, Renato Luis Tâme
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 11/07/2006 PT
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37.19%
A natureza das ligações de hidrogênio e a influência destas interações na estrutura eletrônica de complexos neutros, catiônicos, aniônicos e radicalares foi estudada utilizando-se análises geométricas, energéticas, eletrônicas e topológicas. Inicialmente, verificaram-se alterações na aromaticidade do cátion pirílio após a complexação com uma a três moléculas de água. Tais complexos foram ainda estudados em meio reacional com constante dielétrica igual a da água com o emprego do modelo PCM (Polarizable Continuum Model). Adicionalmente, os efeitos da hidroxilação na estrutura eletrônica dos cátions benzopirílio e flavílio foram considerados. Posteriormente, analisaram-se os efeitos das fortes ligações de hidrogênio na ressonância do grupo carboxila em complexos formados entre o radical hidroperoxil e os ácidos fórmico, acético e trifluoroacético. Como extensão desse trabalho, estudos envolvendo complexos obtidos com e sem restrições na otimização de geometria possibilitaram obter informações a respeito da ressonância dos grupos carboxila e carboxilato quando o fluoreto de hidrogênio interage linear ou perpendicularmente com todos os átomos do ácido fórmico e do ânion formiato. O desenvolvimento das atividades supracitadas compreendeu a análise da função de onda pelos métodos NBO (Natural Bond Orbital)...

Um sistema híbrido inteligente para previsão de posição de átomos de hidrogênio em proteínas; A hybrid intelligent system for prediction of position of the hydrogen atoms in proteins

Mancini, Adauto Luiz
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/04/2008 PT
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37.23%
Os métodos existentes para a previsão da posição de átomos de hidrogênio em proteínas são todos baseados na simulação computacional de modelos construídos a partir de características físicas e (ou) químicas das moléculas. A abordagem proposta neste trabalho faz uso de técnicas inteligentes para a predição da posição de átomos de hidrogênio contidos em grupos hidroxilas (OH) pertencentes à cadeias laterais dos aminoácidos serina, treonina e tirosina. Estas técnicas inteligentes são utilizadas em duas fases para a solução do problema proposto: o preprocessamento dos dados e a predição da posição do átomo de hidrogênio. Na fase de preprocessamento, informações sobre os padrões de ligações hidrogênio existentes em moléculas de proteínas são extraídas da base PDB (Protein Data Bank) e reunidas em agrupamentos. A base de dados PDB é a principal base internacional que disponibiliza publicamente a estrutura espacial de biomoléculas, principalmente proteínas e ácidos nucléicos, cujas estruturas espacias foram determinadas através de métodos experimentais. Os padrões de ligações hidrogênio obtidos da base de dados são agrupados por similaridade através de um novo algoritimo proposto, o algoritmo de agrupamento por fusão. Este novo algoritmo de agrupamento foi criado com o propósito de tratar dados com distribuição não uniforme...

Produção de hidrogênio e ácidos orgânicos por fermentação acidogênica em reator anaeróbio de leito fluidificado; Hydrogen and volatile fatty acids production by acidogenic fermentation in anaerobic fluidized bed reactor

Shida, Gessia Momoe
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 28/04/2008 PT
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37.28%
A matéria orgânica presente nas águas residuárias representa uma matéria prima barata para integrar o processo de digestão anaeróbia e gerar fontes de energia alternativas, como o hidrogênio. O hidrogênio pode substituir os combustíveis fósseis não renováveis e diminuir as emissões de gases do efeito estufa responsável por grande parte da mudança climática global. A combustão do hidrogênio com o oxigênio produz somente vapor d'água e representa 2,75 vezes mais conteúdo de energia que qualquer hidrocarboneto. Além disso, os ácidos orgânicos gerados no processo podem ser utilizados como fonte de carbono para a produção de metano, hidrogênio por organismos fototróficos e biopolímeros e, para a remoção de nutrientes biológicos. A produção de hidrogênio tem sido estudada em reatores de crescimento suspenso e de crescimento imobilizado como o reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), reator anaeróbio de leito fixo e reator anaeróbio de leito fluidificado. O objetivo desse estudo foi avaliar a produção de hidrogênio e ácidos orgânicos em um reator anaeróbio de leito fluidificado contendo argila expandida como material suporte. O reator tinha 190 cm de altura, 5 cm de diâmetro interno e um volume de 4192 'CM POT.3'. O reator foi inoculado com lodo pré-tratado termicamente a 90°C por 10 minutos para o enriquecimento do inóculo acidogênico. O sistema foi operado com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 8...

Produção de hidrogênio em refinarias de petróleo: avaliação exergética e custo de produção.; Exergy and thermoeconomic evaluation of a petroleum refinery hydrogem production unit.

Cruz, Flávio Eduardo da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/04/2010 PT
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37.21%
O hidrogênio molecular (H2) é um gás muito útil nas indústrias químicas e petroquímicas por conta de sua facilidade de reação com outros elementos químicos. Nas refinarias é o principal insumo no processo de remoção do enxofre de diversos combustíveis como a gasolina e óleo diesel, tendo sua demanda aumentada por conta de novas legislações ambientalmente mais restritivas. O hidrogênio é normalmente encontrado na natureza associado a outros elementos químicos, como a água ou os hidrocarbonetos, sendo necessária a aplicação de processos específicos para sua obtenção. Considerada a rota mais econômica para a produção de hidrogênio, o processo de reforma a vapor do gás natural é avaliado pela aplicação da metodologia de análise exergética e termoeconômica, a fim de determinar a eficiência exergética do processo e o custo de produção do hidrogênio. Este custo de produção é muito sensível ao custo do gás natural, fato que pode prejudicar a competitividade desta rota de produção e, consequentemente, abrir a possibilidade de investir na produção de hidrogênio através de tecnologias alternativas. A unidade de geração de hidrogênio estudada está presente em uma das refinarias da Petrobras e sua produção destina-se à remoção do enxofre presente no óleo diesel. Uma planta síntese do processo foi elaborada e as eficiências exergéticas dos componentes foram determinadas. Em seguida...

Fabricação, caracterização do comportamento eletroquímico e aproveitamento analítico de eletrodos modificados para a determinação de peróxido de hidrogênio; Fabrication, characterization of the electrochemical behavior and analytical use of modified electrodes for the determination of hydrogen peroxide

Peña, Roselyn Millaray Castañeda
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 04/11/2011 PT
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37.23%
Neste trabalho são apresentados resultados sobre o desenvolvimento de um sensor visando à utilização no monitoramento de peróxido de hidrogênio em amostras de reações Fenton. Superfícies eletródicas modificadas com filmes de poli-azul de metileno (PMB) e óxido de rutênio de hexacianoferrato (RuOHCF) sem e com a incorporação de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) foram utilizadas para a detecção amperométrica de peróxido de hidrogênio. O efeito da ordem de deposição do PMB e MWCNT foi avaliado por voltametria cíclica e espectroscopia de impedância eletroquímica. Estudos realizados por voltametria cíclica indicaram que a superfície modificada com PBM/MWCNTs facilita a redução catódica do peróxido de hidrogênio, processo que ocorre em 0,0 V vs. Ag/AgCl/KCl(sat). O método para a detecção de peróxido de hidrogênio apresentou uma resposta linear de 109 a 3000 µmol L-1, com limite de detecção de 20,7 µmol L-1 e sensibilidade de 108 µA mmol-1 L cm-2. O eletrodo modificado com RuOHCF foi utilizado para a detecção amperométrica de peróxido de hidrogênio por análise em injeção em fluxo (FIA). O método apresentou uma resposta linear de 10 a 5000 µmol L-1 e limite de detecção de 1...

Viabilidade econômico-financeira da substituição do dióxido de enxofre pelo peróxido de hidrogênio na cadeia produtiva do açúcar; Economic and Financial Viability of Sulfite Replacement by Hydrogen Peroxide in Sugar Production Chain

Morilla, Cecília Higa Gonzales
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 16/04/2015 PT
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37.25%
Do competitivo mercado de produção de açúcar demanda-se um produto detentor de maior qualidade e menor custo. A qualidade do açúcar relaciona-se com o estudo das propriedades físico-químicas da sacarose durante o processo de clarificação. Na produção de açúcar branco utiliza-se o dióxido de enxofre em operação unitária de clarificação. No entanto, o uso desse reagente encontra restrições na indústria alimentícia e nos sistemas agroindustriais, em consequência de suas emissões na atmosfera, assim como, de reações alergênicas possivelmente relacionadas à exposição de resíduos de dióxido de enxofre em alimentos, em indivíduos sensíveis. Tecnologias alternativas, como o uso de peróxido de hidrogênio e de ozônio têm sido propostas. Do uso do peróxido de hidrogênio, de acordo com a literatura consultada, tem-se a diminuição de viscosidade, em conjunto com o aumento de pureza do xarope, pela remoção de compostos não açúcares. Dessa forma, o peróxido de hidrogênio é um eficiente agente oxidante de moléculas produtoras de cor, levando-as a parcial ou total degradação, com destruição permanente de substâncias corantes. A aplicação de peróxido de hidrogênio, no tratamento do caldo de cana-de-açúcar...

Estudos eletroquímicos de permeação de hidrogênio e determinação de concentrações críticas de hidrogênio em um aço de alta dureza

Dick, Luis Frederico Pinheiro
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
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37.21%
Estudou-se, através do método eletroquímico de permeação, a difusão de hidrogênio no ferro puro e no aço DIN 90MnV8. Observou-se nestes materiais, que o coeficiente aparente de difusão de hidrogênio diminui no decorrer dos transientes de permeação, tendo-se interpretado este comportamento como causado pela presença de armadilhas reversíveis. Deduziu-se, para transientes de permeação obtidos entre dois estados estacionários de difusão, que a variação da concentração de hidrogênio preso a armadilhas reversiveis é dada por: Delta Ca = Na. In [(1+alfa)1/2 dividido por (1+beta)1/2], alfa = K.Co/p beta=K.Cl/p sendo Na a densidade de armadilhas; k e p, os parâmetros de captura e de liberação de uma armadilha e Co e Cl, a concentrasão inicial e final de H. Mediu-se, no ferro recozido, um coeficiente médio de difusão de hidrogênio de 6,4.10-5 cm²/s. A deformação com 50% de trabalho a frio no ferro reduz este valor em aproximadamente uma ordem de grandeza. Verificou-se no aço DIN 90MnV8 que o coeficiente de difusão de hidrogênio aumenta com o aumento dn temperatura de revenimento após a têmpera, atingindo o valor máximo de 7,0.10-6 cm²/s no aço esferoidizado. A dependência térmica do coeficiente de difusão no aço DIN 90MnV8 esferoidizado pode ser expressa por: D = 1...

Influência da temperatura de revenido na fragilização por hidrogênio no aço ABNT 10B22-Modificado

Gonçalves, Felipe Vanti
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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37.21%
A fragilização por hidrogênio é uma potencial causa de falha em diversos componentes industriais. Este tipo de fragilização ocorre principalmente em aços ao carbono e também em aços inoxidáveis martensíticos, que apresentam alta resistência mecânica. Neste trabalho, avaliou-se a influência das temperaturas de revenimento de 300 ºC, 400 ºC e 500 ºC na fragilização por hidrogênio do aço ABNT 10B22-Modificado, após o processo de carbonitretação, o qual é muito utilizado na fabricação de parafusos e fixadores. Foram confeccionados corpos de prova convencionais segundo a Norma NACE TM 177-90 e também foram usados parafusos M4 X50 fabricados conforme a Norma DIN 13 para realização dos ensaios. As amostras foram submetidas a três níveis de introdução forçada de hidrogênio (10mA/cm2, 20mA/cm2 e 30mA/cm2) por controle galvanostático, para as diferentes temperaturas de revenimento. Para efeito comparativo, para cada temperatura de revenido foram produzidas amostras isentas de hidrogênio, caracterizando a condição inicial do material. Todas as amostras foram submetidas ao ensaio de tração com baixa taxa de deformação. Os corpos de prova convencionais foram também ensaiados em tração com carregamento simultâneo de hidrogênio...

Análise termodinâmica da incorporação de hidrogênio pelo aço líquido através da escória de refino secundário

Zorzato, Marília Girardi
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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37.19%
Durante a fabricação do aço, a etapa de refino secundário tem como um de seus objetivos a redução do teor de hidrogênio. Porém, as previsões finais do teor de hidrogênio no produto devem presumir a existência de um fator de captura deste elemento pelo aço líquido, proveniente de diferentes fontes. Este trabalho tem como objetivo quantificar, através de estudo termodinâmico, a influência de um dos principais contribuintes com o aumento dos teores finais de hidrogênio: a umidade do ar capturada pela escória de refino secundário e repassada ao aço líquido. Para tanto, foi utilizado o programa de simulação termodinâmica FactSage. Primeiramente, foi realizado um estudo para a escolha das bases de dados do FactSage mais adequadas à pesquisa em questão. Posteriormente, foi realizada a simulação da exposição de escórias líquidas dos sistemas ternário CaO-MgO-SiO2 e quaternário CaO-MgO-SiO2-Al2O3 a duas diferentes pressões parciais de água na atmosfera, a fim de quantificar a solubilidade da água nestas escórias. Após, as escórias umidificadas foram simuladas em contato com o ferro líquido e a quantidade de hidrogênio transferido ao ferro foi analisada. Por fim, foi realizado um estudo termodinâmico de solubilidade de água em escórias do sistema quaternário CaO-MgO-SiO2-Al2O3...

Efeito da ativação física e química do gel clareador na velocidade de penetração do peróxido de hidrogênio: estudo in vitro

Souza, Cristiane dos Santos
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
POR
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37.26%
This study evaluated the effect of physical and chemical activation on the speed of penetration of hydrogen peroxide bleaching agents present in different concentrations through the enamel and dentin. One hundred and twenty bovine incisors were used, which were obtained enamel/dentin discs of the buccal surface, with 6 mm in diameter. The samples were divided into six groups: G1 - Hydrogen Peroxide Gel 20%, G2 - Hydrogen Peroxide Gel 20% with light activation, G3 - Hydrogen Peroxide Gel 20% with Manganese Gluconate; G4 - Hydrogen Peroxide Gel 35%; G5 - Hydrogen Peroxide Gel 35% with the light activation and G6 - Hydrogen Peroxide Gel 35% with Manganese Gluconate. The specimens were placed in a transparent support on which there was a substance sensitive to hydrogen peroxide immediately below and in contact with the specimen. After the procedures for applying the gel for each group, one video camera was positioned and operated to monitor the time of penetration of peroxide in each specimen. The recording ended after changing the color of the fluid revealed in all specimens and times were noted for comparison. ANOVA analysis showed that concentration and type of activation of bleaching gel significantly influenced the diffusion time of hydrogen peroxide (P 0.05). 35% hydrogen peroxide showed the lowest diffusion times compared to the groups with 20% hydrogen peroxide gel. The light activation of hydrogen peroxide decrease significantly the diffusion time compared to chemical activation. The highest diffusion time was obtained with 20% hydrogen peroxide chemically activated. The diffusion time of hydrogen peroxide was dependent on activation and concentration of hydrogen peroxide. The higher concentration of hydrogen peroxide diffused through dental tissues more quickly; O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da ativação física e química na velocidade de penetração do peróxido de hidrogênio presente em géis clareadores de diferentes concentrações através do esmalte e da dentina. Foram utilizados 120 dentes incisivos bovinos...

Monitoramento da presença de hidrogenio atomico na superficie de aço carbono atraves da espectroscopia de impedancia eletroquimica

Jose Roberto Pereira Rodrigues
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/08/2004 PT
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37.19%
A presença de hidrogênio na estrutura de aços, mesmo em pequenas quantidades , pode provocar modificações de suas propriedades mecânicas. Os danos causados pela presença do hidrogênio atômico em solução sólida em materiais, oriundo dos processos de fabricação ou mesmo do seu uso em serviço, representam uma preocupação com a integridade mecânica desses sistemas. Em refinarias de petróleo este fato é muito importante, uma vez que os equipamentos operam em meios corrosivos, que levam à geração de hidrogênio atômico sendo este absorvido pelas paredes internas dos equipamentos levando a danificação destes. Neste trabalho procurou-se desenvolver um método mais eficiente em termos de resposta e sensibilidade que permitisse o monitoramento on-line da presença do hidrogênio durante o processo de corrosão. Utilizou-se a técnica de permeação eletroquímica de hidrogênio para se determinar o coeficiente de difusão do hidrogênio e a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica para a realização das medidas do sinal de resposta do hidrogênio na interface de saída. Os ensaios foram realizados no aço ASTM 516 grau 60 imerso em solução de NaOH (O,lN). Os resultados obtidos mostram que a técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica pode ser usada para detectar a presença de hidrogênio atômico na superfície de metais; The aetion ofhydrogen in the steel that constitute the vessel building ofpetroleum catalytic units...

Aproveitamento da energia hidroeletrica secundaria para produção de hidrogenio eletrolitico

Samuel Nelson Melegari de Souza
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/06/1998 PT
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37.19%
Nos sistemas hidrelétricos, durante os períodos do ano onde o índice de chuvas é alto, há um excedente de energia hidráulica junto às barragens dos rios, parte da qual é comercializada (energia hidrelétrica secundária) e parte é vertida, sem que seja utilizada. Uma das maneiras de se aproveitar esta energia perdida é transformá-Ia num vetor energético, como por exemplo o hidrogênio eletrolítico. Neste trabalho esta opção energética foi analisada com profundidade, pela identificação do potencial de energia hidrelétrica secundária no Brasil e pelo estudo das possibilidades de seu uso na produção de hidrogênio. Para tanto foi apresentada uma descrição do processo de geração de hidrogênio via eletrólise da água, uma estimativa do potencial brasileiro de hidrogênio via energia secundária, uma verificação da capacidade ótima de produção de hidrogênio por meio da associação de energia secundária e firme a um custo mínimo e um levantamento do mercado brasileiro de hidrogênio. Por último, realizou-se um estudo de caso em uma usina hidrelétrica brasileira, onde contabilizou-se a sua disponibilidade anual e mensal de energia secundária, de modo a verificar-se a viabilidade técnica e econômica de produção de hidrogênio eletrolítico através desta energia...

Descarbonização do regime energetico dominante : perspectivas para a economia do hidrogenio no Brasil; Descarbonization of dominant energetic regime : perspectives on economy of hydrogen in Brazil

Sandra Simm Rohrich
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 11/08/2008 PT
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37.28%
Nas últimas décadas o desenvolvimento tecnológico do setor energético tem evoluído em relação às preocupações ambientais, sendo que estas também têm influenciado as opções por determinadas tecnologias energéticas. No contexto atual, os combustíveis fósseis e o motor de combustão caracterizam o regime energético dominante, realidade que apresenta constante crescimento no consumo de energia e leva a debates relacionados à segurança energética, ao esgotamento das fontes fósseis e à necessidade de descarbonizá-Ias. Por conseguinte, a necessidade de diminuir as emissões de C02 justifica a transição para opções energéticas mais amenas para o meio ambiente e que também possam fornecer energia para aplicações estacionárias e veiculares. A opção analisada nesta Tese é o hidrogênio como vetor energético e a célula a combustível como sistema de conversão, pressupondo que, se a inserção dessas tecnologias se efetivar, poderá influenciar toda a estrutura da sociedade e levar ao estabelecimento da Economia do Hidrogênio. Para tanto, as ações internacionais apresentam iniciativas oriundas da lnternational Partnership for the Hydrogen Economy (IPHE) e da lnternational Energy Agency (IEA). Ambas influenciam as orientações brasileiras provenientes das instituições de pesquisa e o desenvolvimento de políticas públicas. No Brasil existem dois documentos formais que tratam da Economia do Hidrogênio...

Tendências tecnológicas das células a combustível para uso do hidrogênio derivado de petróleo e gás natural; Technological trends of fuel cells for the use of petroleum and natural gas derived hydrogen

Ana Maria Resende Santos
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 22/02/2008 PT
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37.25%
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...

Determinação dos parâmetros térmicos de um sistema de purificação de hidrogênio para aplicação em células a combustível; Determination of thermal parameters of system for hydrogen purification for fuel cells applications

Daniel Gabriel Lopes
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/07/2005 PT
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37.26%
Ao avaliar a evolução do uso da energia pelo homem, percebe-se uma tendência à utilização de combustíveis com menos carbono e mais hidrogênio. Atualmente, observa-se um empenho pela utilização de combustíveis gasosos, como o gás natural, que possui uma relação de 4 átomos de hidrogênio para 1 átomo de carbono. Esta evolução permite estimar a utilização do hidrogênio gasoso para o futuro. Por se tratar de um vetor energético e não de uma fonte de energia, o hidrogênio precisa ser extraído de algum composto para ser utilizado. Examinando-se a literatura pertinente dos últimos anos, verifica-se que há em todo o mundo um grande esforço e uma grande expectativa quanto ao uso energético do hidrogênio em células a combustível, já que a eficiência destes equipamentos é superior à eficiência dos dispositivos tradicionais que utilizam à combustão. Sua aplicação se dá em diversos sistemas energéticos, estacionários ou móveis. Devido á exigência de elevada pureza para o hidrogênio utilizado em células a combustível do tipo PEM, a produção de hidrogênio a partir do processo de reforma de gás natural e o sistema de purificação deste hidrogênio tem sido estudado pelos principais centros de pesquisa nacionais. Por se tratar de umas das formas mais baratas para obtenção de hidrogênio para aplicação em células a combustível...

Análise técnica e econômica da produção de hidrogênio eletrolítico no Paraguai; Techno-economic analysis of electrolytic hydrogen production in Paraguay

Michel Osvaldo Galeano Espinola
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 23/08/2013 PT
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37.21%
Este trabalho faz, a partir da determinação do mercado paraguaio atual de hidrogênio usado como insumo químico, uma análise técnico-econômica da viabilidade de atender este mercado a partir do hidrogênio eletrolítico produzido com o uso da disponibilidade existente de eletricidade. Para isso, dois modos de operação da planta de produção industrial de hidrogênio eletrolítico, para os quais foi desenvolvido um modelo matemático para o dimensionamento deles, no qual foram consideradas as principais características e eficiências dos equipamentos que compõem as plantas industriais. Segundo os resultados do levantamento do mercado paraguaio atual de hidrogênio, os principais setores consumidores são os de síntese de ureia para uso agrícola e de metanol. A seguir foi realizada uma análise econômica da produção industrial desses produtos a partir de hidrogênio eletrolítico tendo sido verificado que a instalação de uma planta industrial de ureia para uso agrícola de 600 mil t∕ano de capacidade visando atender o MERCOSUL oferece viabilidade econômica com TIR = 14%, VPL = US$ 28.691.471 e IL = 1,10 e TIR = 16%, VPL = US$ 31.560.620 e IL = 1,76 para os dois modos de operação da planta de amônia eletrolítica...

Estudo in silico para a produção bacteriana de hidrogênio

Muccillo, Daniela
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 79 f.| il., grafs., tabs.
POR
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37.23%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.; A produção biológica de hidrogênio é uma excelente alternativa de produção de energia. Dentre os processos biológicos de produção de hidrogênio, os fermentativos são os mais vantajosos do ponto de vista industrial. Clostridium acetobutylicum é uma bactéria muito utilizada industrialmente, tem um metabolismo fermentativo complexo que produz muitos metabólitos, incluindo hidrogênio com bons rendimentos e, freqüentemente, mostra um padrão de fermentação bifásico. Após produzir ácido acético, ácido butírico e hidrogênio durante a fase de crescimento exponencial, inicia-se a formação de solventes (etanol, acetona e butanol). Os rendimentos de hidrogênio podem ser melhorados com o uso de engenharia metabólica por meio de um redirecionamento do fluxo de elétrons para a produção de hidrogênio. O objetivo deste trabalho é investigar o metabolismo da C. acetobutylicum, visando encontrar as principais etapas que controlam a produção de hidrogênio. Para obter esse entendimento foram aplicadas duas ferramentas de engenharia metabólica: Análise de Fluxo Metabólico e Análise de Controle Metabólico. Dados da literatura foram usados como entrada nos modelos matemáticos construídos para as análises. A primeira ferramenta usada...

Otimização da produção de hidrogênio pela reforma a vapor do metano em reator com membrana laboratorial

Silva, Leandro Cardoso
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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37.21%
O hidrogênio é utilizado como combustível e como matéria-prima em importantes processos, como na produção de amônia e metanol e na síntese de Fischer-Tropsch, além do crescente uso em células a combustível. A reforma a vapor do metano é a principal rota para produção de hidrogênio, sendo que as reações predominantes são globalmente endotérmicas e reversíveis, o que leva o reator a operar a altas temperaturas, na tecnologia convencional, a fim de se atingir conversões satisfatórias. Os reatores com membrana que permitem a permeação seletiva de hidrogênio tem sido propostos como uma alternativa aos reatores convencionais, por ser possível obter altas conversões a temperaturas menores. Entretanto, a viabilidade econômica dos reatores com membrana para produção de hidrogênio dependem da eficiência de operação destes. Assim, a fim de consolidar esta tecnologia, é necessário encontrar as condições ótimas de operação de tais reatores. Neste trabalho foi modelado e otimizado um reator com membrana, em escala de laboratório, para produção de hidrogênio a partir da reforma a vapor do metano. O modelo completo proposto, constituído por equações de balanço de massa, de energia e de quantidade de movimento...

Estudo da permeação de hidrogênio em reator com membrana de paládio: modelagem matemática e simulação computacional

Bernardes, Cristiane Junqueira
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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O hidrogênio é o mais simples e mais comum elemento do universo. Atualmente, algumas indústrias utilizam hidrogênio para refinar petróleo e para produzir amônia e metanol. O hidrogênio permite obter energia viável e pouco agressiva ao meio-ambiente. A maior parte do hidrogênio produzido em escala industrial é pelo processo de reforma a vapor do metano. Sendo a reação fortemente endotérmica e com restrições termodinâmicas, para se obter conversões razoáveis, são necessárias altas temperaturas em reatores convencionais. Recentemente, tem sido proposta a utilização de reatores com membrana, pois a permeseletividade da membrana com a remoção do produto desloca o equilíbrio termodinâmico, favorecendo maiores conversões, em menores temperaturas operacionais. Com a finalidade de melhor compreender as etapas envolvidas no processo de permeação do hidrogênio através da membrana, este trabalho envolve a modelagem da permeação pela membrana em cada uma de suas etapas, a saber: transferência de massa externa, adsorção e dessorção na superfície, transporte da superfície para o metal e do metal para a superfície, e difusão dentro do metal. O modelo foi implementado e validado com base em dados experimentais da literatura. Os resultados obtidos com o modelo apresentaram boa concordância com outros modelos bem como com dados experimentais. O modelo prediz qual das etapas da permeação é a controladora do processo tornando-se uma ferramenta útil para melhorar a predição do fluxo e otimizar a performance de um sistema de separação no qual uma membrana a base de paládio esteja envolvida. O fluxo de hidrogênio obtido por este modelo foi utilizado em um modelo de reator com membrana a fim de se avaliar a influência das etapas da permeação no desempenho do reator...