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Oxidação direta do etanol no anodo de PaCOS/ Direct oxidation of ethanol in SOFC anodes

Venâncio, S.A.; Gutierres, T.F.; Sarruf, B.J.M.; Miranda, P.E.V.
2008-09-01

Resumo em português Neste estudo, foram desenvolvidos eletrodos eletrocatalisadores, a base de céria e Cu, para a oxidação direta de etanol em pilhas a combustível de óxido sólido (PaCOS). Um método alternativo, desenvolvido por Gortes et al [1], foi aplicado para a produção do composto Cu-CeO2-ZEI (zircônia estabilizada com 8% mol de ítria). Inicialmente, foi preparado um suporte poroso de ZEI, a partir de uma suspensão cerâmica contendo pó de ZEI, amido de milho e dispersante (mais) aplicada por serigrafia sobre uma das faces do eletrólito denso de ZEI, sendo, posteriormente, calcinada para eliminação dos compostos voláteis e em seguida sinterizada. Na outra face do eletrólito, foi aplicado o catodo multifuncional constituído de um material compósito de La0,8Sr0,2MnO3+δ/ Zr2O3-Y2O3, sendo a primeira camada constituída por um filme de catodo funcional de LSM/ZEI (50/50% em massa) e a segunda, de catodo de LSM puro (La0.8Sr0.2MnO3). Sobre o suporte poroso de ZEI, foram realizadas sucessivas impregnações com solução aquosa de nitrato de céria. Em seguida, da mesma maneira, foram realizadas impregnações com solução aquosa de nitrato de cobre, até obter a concentração desejada, em peso, para cada elemento. O suporte poroso foi caracterizado quanto à microestrutura por microscopia eletrônica de varredura, através da análise de superfície e de fratura, onde foi observada a estrutura porosa formada com o uso das partículas de amido. A quantidade, a morfologia e a distribuição espacial dos elementos foram analisadas por espectroscopia de dispersão de energia (EDS), com mapeamento, mostrando a concentração de Céria, Cobre e ZEI em todo o volume do anodo. A adequação ao uso dos combustíveis etanol e hidrogênio na pilha La0,8Sr0,2MnO/ZEI/Cu-CeO2-ZEI foi analisada através do desempenho eletroquímico quanto ao potencial, em circuito aberto, a densidade de corrente e a densidade de potência. Resumo em inglês Electro catalysts electrodes were developed in this work, using ceria and Cu, for the direct oxidation of ethanol in solid oxide fuel cells (SOFC). An alternative method developed by Gortes et al [1] was applied to the production of the compound Cu-CeO2-YSZ (8% mol yttria stabilized zirconia). A YSZ porous support was prepared, from a ceramic suspension containing YSZ powder, maize starch and dispersant applied by serigraphy over one of the faces of the dense YSZ electrol (mais) yte. It was then calcined to remove the volatile elements and finally sintered. On the other side of the electrolyte a multifunctional cathode made of a composite material, La0,8Sr0,2MnO3+δ/Zr2O3-Y2O3, was applied. The first layer consisted of a functional cathode film of LSM/YSZ (50/50% by mass), the second layer being a pure cathode of LSM (La0.8Sr0.2MnO3). Over the porous support of YSZ, successive impregnations with an aqueous solution of ceria nitrate were applied. Afterwards, similarly, impregnations with an aqueous solution of copper were applied, to obtain the desired weight percentage concentration for each element. The porous support was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) through the analysis of surface and fracture, where it was observed the porous structure formed due to the use of particles of starch. The amount, morphology and spatial distribution of elements, were analyzed by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) with mapping, showing the concentration of ceria, copper and YSZ throughout the volume of the anode. The Suitability to the use of fuel ethanol and hydrogen in the La0,8Sr0,2MnO3/YSZ/Cu-CeO2-YSZ cell was analyzed by the electrochemical performance of the open circuit potential, current density and power density.

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Anatomia e densidade básica da madeira de Caesalpinia pyramidalis Tul. (Fabaceae), espécie endêmica da caatinga do Nordeste do Brasil/ Wood anatomy and basic density of Caesalpinia pyramidalis Tul. (Fabaceae), an endemic species of Northeast Brazil

Silva, Lazaro Benedito da; Santos, Francisco de Assis Ribeiro dos; Gasson, Peter; Cutler, David
2009-06-01

Resumo em português Este trabalho objetivou estudar a anatomia e a densidade básica da madeira de Caesalpinia pyramidalis utilizada pelas comunidades locais, ocorrente na caatinga de Pernambuco, nos municípios de Serra Talhada e Sertânia, assim como comparar a percentagem dos elementos do lenho no tronco e nos galhos, na própria árvore, a fim de estabelecer o potencial total do lenho para produção de energia. As amostras do lenho do tronco (DAP) e de ramos de seis árvores da espécie (mais) foram coletadas nos dois municípios acima citados, em 2002. As análises das amostras seguiram os métodos usualmente empregados em estudo de anatomia de madeiras. Pelos parâmetros anatômicos do lenho e a elevada densidade básica (>0,84 g/cm³), concluiu-se que Caesalpinia pyramidalis revela grande quantidade de celulose e lignina, portanto apresentou perspectivas seguras para produção de álcool combustível e carvão vegetal. Pode-se propor o uso do lenho do tronco e dos galhos como combustível, desde a fase jovem da madeira, pela grande concentração de fibras, menor concentração de vasos e menor quantidade de parênquima, nos espécimes dos dois municípios. Resumo em inglês This work aimed to study the anatomy and basic density of Caesalpinia pyramidalis wood, used by local populations in the municipalities of Serra Talhada and Sertânia (Pernambuco), to assess the percentage of wood elements in the trunk and branches in both localities, and in the tree itself, in order to establish total wood potential for energy production. Samples of the trunk (dbh) and of branches from six trees of the species were collected in 2002. Sample analysis foll (mais) owed the usual methods of wood anatomy studies. Based on the anatomical parameters of the trunk and the high basic density (>0.84 g/cm³), we conclude that Caesalpinia pyramidalis wood contains an enormous amount of cellulose and lignin. Due to these features, this species showed good perspectives for the production of alcohol and charcoal. The trunk and branches can be used for fuel even at the immature stage because of high fiber concentration, low vessel concentration and low amount of parenchyma at this stage in both municipalities.

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Valores do aditivo: o comportamento do consumidor de gasolina aditivada na perspectiva da Teoria das Cadeias Meios-Fins/ Values of the additive: the purchase behavior of midgrade gasoline consumers from the perspective of Means-End Chain Theory

Mesquita, Marcelo Andrade Botelho
2010-01-01

Resumo em português O propósito da presente pesquisa foi identificar e descrever as relações associativas entre os valores, benefícios e atributos percebidos por consumidores de gasolina aditivada. Amparada pela Teoria das Cadeias Meios-Fins, a investigação acessou a estrutura cognitiva de tais consumidores mediante entrevistas em profundidade do tipo Laddering, por meio das quais se identificou 5 atributos, 22 benefícios e 13 valores pessoais. As inter-relações entre esses elemento (mais) s foram representadas em um Mapa Hierárquico de Valores, a partir do qual 8 diferentes grupos de consumidores de gasolina aditivada puderam ser reconhecidos. A análise das motivações subjacentes aos valores pessoais citados revelou que parte considerável da opção por gasolina aditivada está relacionada à busca por estabilidade e conservação, o que sugere a existência de um nicho de mercado passível de atuação por parte das companhias distribuidoras. A partir dos resultados obtidos, implicações gerenciais e sugestões para futuras pesquisas foram apontadas. Resumo em inglês The main objective of this research is to identify and describe the associative relationships among personal values, benefits, and attributes perceived by midgrade gasoline consumers. The laddering interview technique was used to access consumers' cognitive structure. Hence, it was possible to identify 5 attributes, 22 benefits, and 13 personal values. The inter-relationships among these elements were represented in a Hierarchical Value Map (HVM), from which eight differe (mais) nt groups of midgrade gasoline consumers were identified. The analysis of motivations behind the mentioned personal values revealed that a relevant part of the option for midgrade gasoline is related to the search for stability and conservation, which suggests the existence of a niche market that can be explored by fuel companies. From those and other findings, managerial implications and suggestions for future studies were presented.

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Técnicas de carburação em fornos rotativos a óleo de xisto e gás natural para a produção de ferros fundidos/ Carbonizing techniques in oil and gas-fired rotary furnaces for cast irons production

Hupalo, M.F.; Martins, F.G.; Ramos, D.S.; Warmling, G.
2010-01-01

Resumo em português A indústria metalúrgica tem buscado empregar processos de fusão mais eficientes. Os fornos rotativos a gás natural e óleo de xisto surgem como uma alternativa interessante para a produção de ligas ferrosas. Durante a fusão no forno rotativo acontece uma maior queima de elementos químicos, exigindo a utilização de técnicas de carburação adequadas. No presente trabalho foram avaliadas diferentes formas de adição de carburantes durante a fusão de ferros fund (mais) idos cinzentos e nodulares, utilizando fornos rotativos a óleo de xisto e gás natural. Dois tipos de carburantes, com diferentes granulometrias, foram adicionados em diferentes estágios do processo de fusão. Os resultados mostram que o rendimento de carburação é fortemente afetado pelo estado da carga metálica. O melhor rendimento foi obtido pelo carburante de coque de petróleo calcinado com granulometria de 1-3 mm, por meio da adição à carga no estado pastoso. Resumo em inglês Metallurgic industry has sought for more efficient casting processes. Fuel oil and gas-fired rotary furnaces rise as an interesting alternative for cast irons production. It must be emphasized that during the fusion process in rotary furnaces, a higher burning of alloying elements occur, demanding the use of a suitable carbonizing technique in order to attend the chemical composition specifications. The present work aimed in the application and study of different carboniz (mais) ing techniques during the production of gray and ductile cast irons using fuel oil and gas-fired rotary furnaces. Two carburant types with different particle sizes were added in different stages of fusion process. Results show that carbonizing efficiency is strongly affected by the state of the metallic charge. The best results were obtained by the calcined petroleum coke with a particle size of 1-3 mm, added to the pasty metal loading.

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Síntese e caracterização de La1-X SrX MnO3±δ e La1-X SrX Co1-Y FeY O3-δ utilizados como catodo em células a combustível de óxido sólido/ Synthesis and characterization of La1-X SrX MnO3± δ and La1-X SrX Co1-Y FeY O3- δ used as cathode in solid oxide fuel cells

Vargas, R. A.; Chiba, R.; Andreoli, M.; Seo, E. S. M.
2008-09-01

Resumo em português Na síntese de materiais, muitos desafios estão relacionados com propriedades requeridas, levando pesquisadores a buscarem materiais alternativos que possuam características adequadas para funcionarem como componentes nas células a combustível de óxido sólido. Atualmente, os materiais mais estudados como catodos são os óxidos mistos La1-X SrX MnO3±δ e La1-X SrX Co1-Y FeY O3-δ. Neste trabalho utilizaram-se como precursores os nitratos dos respectivos ele (mais) mentos químicos. O objetivo é apresentar algumas características físicas, químicas e microestruturais desses materiais, obtidos pela técnica dos citratos. As principais análises utilizadas para caracterização foram: análise termogravimétrica, calorimetria diferencial de varredura, picnometria por gás hélio, fluorescência de raios X, cromatografia de absorção gasosa, distribuição granulométrica por espalhamento laser, adsorção gasosa, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostram que as composições estudadas contem partículas homogêneas com presença de carbono residual, áreas de superfícies específicas adequadas e tamanho médio de partículas inferiores a 1 mm. As propriedades estudadas estão compatíveis com dados da literatura. Conclui-se que os compostos sintetizados possibilitam o estudo e preparação de suspensões cerâmicas para fabricação de filmes finos. Resumo em inglês In the synthesis of ceramic materials, new challenges are related with the intrinsic properties. Consequently, researchers look for alternative materials with adjusted characteristics for components in solid oxide fuel cells. Currently, the most studied materials as cathode are oxides: La1-X SrX MnO3±δ and La1-X SrX Co1-Y FeY O3-δ. In this work, the nitrates of the respective chemical elements were used as raw materials. The objective of this work is to present (mais) the physical, chemical and microstructural characteristics of these materials, prepared by the citrate technique. The main analyses utilized were: thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, gas helium picnometry, X-ray fluorescence spectroscopy, gas adsorption, laser scattering granulometry, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results show that the studied compositions present homogeneous particles with little residual carbon, suitable specific surface area and particle size less than 1 mm. The studied properties are compatible with literature information. The main results show that the composition synthesized by the citrate technique may be useful for preparing ceramic suspensions for thin films.

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Avaliação da resistência à corrosão do aço AISI 420 depositado por processos variados de aspersão térmica/ Corrosion resistance evaluation of AISI 420 steel deposited by various thermal spray process

Casteletti, Luiz Carlos; Fernandes, Frederico Augusto Pires; Takeya, Gustavo Satoru; Picon, Carlos Alberto; Tremiliosi-Filho, Germano
2010-03-01

Resumo em português Entre as técnicas utilizadas no melhoramento de desempenho de materiais, a deposição na superfície de componentes pode ser eficaz para recuperação de elementos desgastados. Os processos de aspersão térmica, devido a sua versatilidade, quanto à aplicação, tipos de camadas e espessuras, constituem-se numa forma bastante adequada na obtenção de camadas de elevada dureza para proteção ou reparo do componente base, sendo possível revestir substratos metálicos (mais) com polímeros, metais ou cerâmicas. Entre esses processos, destacam-se: HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), Arc-spray (arco elétrico) e Flame-spray (chama-pó). A seleção de um aço inoxidável, para aplicação, envolve algumas considerações como resistência à corrosão da liga, propriedades mecânicas, fabricabilidade e custo. Nesse trabalho foram usadas amostras do aço AISI 1045, revestidas, com aço inoxidável AISI 420, por meio das técnicas de Arc-Spray, HVOF e Flame-Spray, para o estudo comparativo de suas resistências à corrosão em água do mar, visando à produção de peças de menor custo, em comparação com peças maciças desse aço. Os melhores desempenhos em termos de dureza, porosidade e resistência à corrosão ocorreram na seguinte seqüência crescente: Flame-Spray, Arc-Spray, e HVOF. Resumo em inglês Among the techniques used to improve materials performance, deposition on the surface of components is a proper way of recovering worn elements. Thermal spraying processes were developed during the last few years and they are a very suitable method to obtain layers with high hardness for protecting or repairing the base component. Employing these processes, it is possible to overlay metallic substrates with polymers, metals and ceramics. Among these processes are: HVOF, A (mais) rc-Spray and Flame-Spray. The selection of a particular type of stainless steel for an application involves some considerations, as the corrosion resistance of the alloy, mechanical properties, manufacture feasibility and cost. In this work, used were samples of AISI 1045 steel, coated with stainless steel AISI 420, using the techniques of Arc-Spray, HVOF and Flame-Spray for the comparative study of their corrosion resistance in sea water, aimed at producing low-cost alternative pieces, compared with massive pieces of steel. The best performances in terms of hardness, porosity levels and corrosion resistance of the layers occurred in the following sequence growing: Flame-Spray, Arc-Spray, and HVOF.

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A corrosão do aço inoxidável austenítico 304 em biodiesel/ The corrosion of austenitic 304 stainless steel in biodiesel

Gallina, André Lazarin; Stroparo, Erivelton César; Cunha, Maico Taras da; Rodrigues, Paulo Rogério Pinto
2010-03-01

Resumo em português As distribuidoras de combustíveis utilizam containers de aço inoxidável para o armazenamento de biocombustíveis, entretanto, na literatura, há poucos relatos sobre os aspectos corrosivos desse aço em biodiesel. O objetivo desse trabalho é estudar o comportamento corrosivo do aço inoxidável austenítico 304 na presença de biodiesel, não lavado e lavado com soluções aquosas de ácido cítrico, oxálico, acético e ascórbico 0,01 mol L-1e comparar com os result (mais) ados obtidos para o cobre (ASTM D130). Empregaram-se técnicas como: espectrometria de absorção atômica (EAA) e microscopia óptica (MO). Os resultados de EAA mostraram uma baixa taxa de corrosão para o aço inoxidável, os elementos de liga estudados foram Cr, Ni e Fe, a maior taxa observada foi para o cromo, 1,78 ppm/dia em biodiesel não lavado ou lavado. As MO do aço 304, quando comparados com as do cobre, comprovaram a baixa taxa de corrosão para o sistema aço 304/biodiesel, entretanto comprovaram que, tanto o aço 304, quanto o cobre, sofrem corrosão em amostras de biodiesel. Resumo em inglês Fuel distribution uses 304 stainless steel containers for the storage of biofuels, however, there are few reports in the literature about the corrosive aspects this steel in biodiesel. The objective of this research is to study the corrosive behavior of 304 austenitic stainless steel in the presence of biodiesel, unwashed and washed, with aqueous solutions of citric, oxalic, acetic and ascorbic acids 0,01 mol L-1, and compare with results obtained for the copper (ASTM D13 (mais) 0). The employedtechniques were: atomic absorption spectrometry (AAS) and optical microscopy (OM). The results of EAA showed a low rate of corrosion for the stainless steel, the alloys elements studied were Cr, Ni and Fe, the highest rate was observed for the chrome, 1.78 ppm / day in biodiesel with or without washing. The OM of the 304 steel, when compared with that of copper, has a low corrosion rate in the 304 steel/biodiesel system. Not with standing, this demonstrates that not only the 304 steel, but also the copper, corrodes in biodiesel.

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