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Title: Eletrolisador alcalino bipolar: avaliação de eletrodos à base de espuma de níquel usando energia fotovoltaica.
Other Titles: Bipolar alkaline electrolyzer: evaluation of electrodes based on nickel foam using photovoltaic energy.
???metadata.dc.creator???: SANTIAGO, Natália de Oliveira.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LABORDE, Hervé Michael.
???metadata.dc.contributor.referee1???: FRANÇA, Kleper Borges.
???metadata.dc.contributor.referee2???: AQUINO, Flávia de Medeiros.
Keywords: Eletrolisador Alcalino Bipolar;Energia Fotovoltaica;Espuma de Níquel - Eletrodos;Produção de Hidrogênio;Hidrogênio Energia Alternativa;Alkaline Electrolyzer;Hydrogen Energy Source
Issue Date: 2015
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SANTIAGO, Natália de Oliveira. Eletrolisador alcalino bipolar: avaliação de eletrodos à base de espuma de níquel usando energia fotovoltaica. 2015. 106 f. (Dissertação de Mestrado) Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2015. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/286
???metadata.dc.description.resumo???: O uso desenfreado de combustíveis fósseis tem causado problemas climáticos graves em todo o planeta, tais como o aquecimento global e a poluição do ar. Além de seus efeitos negativos perante a natureza, estes acarretam custos cada vez maiores de energia, devido à disponibilidade cada vez menor de reservas de petróleo, de produção e de fornecimento. Nesse contexto o hidrogênio vem a ser um vetor energético, devido a principalmente à sua alta eficiência de conversão, reciclagem e natureza não-poluente. É um combustível que não se encontra na natureza, mas ele pode ser facilmente produzido. Este trabalho apresenta a produção do hidrogênio através da eletrólise da água em meio alcalino (hidróxido de potássio, KOH) num reator de tipo bipolar usando eletrodos de espuma de níquel. A avaliação do reator eletrolítico, constituído de uma célula unitária, foi realizada pelo método estatístico de superfície de resposta visando a otimização dos experimentos através de dois planejamentos com duas variáveis dependentes: a tensão aplicada e a concentração em porcentagem de massa do KOH. A resposta é dada na forma de fluxo de hidrogênio (L/h) com o intuito de analisar o comportamento do reator em diferentes situações. A partir dos parâmetros analisados, foi encontrado o ponto ótimo de funcionamento do reator, obtido com uma concentração de 16,6% em massa de KOH e uma tensão aplicada de 2,6 V, produzindo 0,841 L/h de H2, valor máximo obtido para ambos planejamentos.
Abstract: The society development is associated to the increasing use of fossil fuels, creating serious climatic problems such as global warning and air pollution. The ecological disasters, like floods and droughts, are a consequence of the increasing release of CO2 and other greenhouse gases. Besides these environmental problems, the costs relied to the extraction, production and supply of oil, are increasing due to its availability. Changes are necessary to control this situation and a way out is the use of another fuel in order to guarantee sustainability. This fuel of the future can be hydrogen, mainly due to its high conversion efficiency, recycling and non-polluting nature. It is particularly attractive as a promising substitute of the fossil fuels. This work presents the production of hydrogen by alkaline water electrolysis (potassium hydroxide, KOH) using nickel foam based electrodes. The evaluation of the electrolytic reactor, consisting of a unit cell, was performed by the statistical method of response surface experiments through two plans with two dependent variables: applied tension and KOH concentration. The response is the hydrogen flow (L/h) in order to analyze the reactor behavior in different situations. The optimum point of the reactor operation for both schedules was obtained with a concentration of 16,6% KOH and an applied voltage of 2.6 V, producing 0,841 L/h of H2.
Keywords: Eletrolisador Alcalino Bipolar
Energia Fotovoltaica
Espuma de Níquel - Eletrodos
Produção de Hidrogênio
Hidrogênio Energia Alternativa
Alkaline Electrolyzer
Hydrogen Energy Source
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/286
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