Navegando por Autor "Alves, José Antonio Barros Leal Reis"
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Tese Síntese de carreadores de oxigênio à base de Ni e Co para estudo do processo de Chemical Looping usando CH4 como combustível(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-06-09) Alves, José Antonio Barros Leal Reis; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/0878544737281187; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Braga, Renata Martins; ; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; Pergher, Sibele Berenice Castella; ; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414O aumento da demanda energética está sendo atendida em grande parte por reservas de combustíveis fósseis, que emitem CO2, SOx e vários outros gases poluentes. Cresce também a busca por combustíveis que emitam menos poluentes e que possuam a mesma eficiência energética. Neste contexto, o hidrogênio (H2) vem sendo cada vez mais reconhecido como um potencial carreador de energia para um futuro próximo. Isso ocorre porque o H2 pode ser obtido por diversas rotas e tem uma vasta área de aplicação, além de possuir queima limpa, gerando apenas H2O como produto da queima, e a maior densidade de energia por unidade de massa. O processo de reforma com recirculação química (RRQ) vem sendo bastante investigado nos últimos anos, pois é possível regenerar o carreador de oxigënio por meio da aplicação de ciclos de redução e oxidação. Este trabalho tem como objetivo geral desenvolver carreadores de oxigënio a base de níquel e cobalto para estudar a reatividade em processo de reforma com recirculação química. Os carreadores de oxigënio foram preparados por três métodos diferentes: combustão assistida por microondas, impregnação por via úmida e coprecipitação. Todos os materiais sintetizados possuem a mesma quantidade em massa das fases ativas (60%m/m). Os 40%m/m restantes são de La2O3 (8%m/m), Al2O3 (30%m/m) e MgO (2%). Os carreadores de oxigênio foram nomeados da seguinte forma: N ou C, níquel ou cobalto, seguido do número 3 ou 6, que significa 30 ou 60% de fase ativa na forma de óxido e C, CI ou CP, que significa combustão assistida por micro-ondas, combustão assistida por micro-ondas seguida de impregnação por via úmida e co-precipitação. Os carreadores de oxigênio foram então caracterizados através das técnicas de difração de raios X (DRX), área específica (BET), redução à temperatura programada (RTP) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de caracterização mostraram que os diferentes métodos de síntese levaram à obtenção de diferentes estruturas e morfologias. Os testes de redução/oxidação utilizando CH4 como redutor e ar sintético como oxidante foram realizados com os carreadores de oxigênio N6C e C6C, N6CI e C6CI e N6CP e C6CP. Os testes revelaram diferentes comportamentos e que estes dependem do tipo de fase ativa bem como do tipo de síntese. O carreador de oxigênio N6C foi o que produziu mais H2, ao passo que o carreador de oxigênio C6CI foi o que produziu mais CO2 e H2O, sem ocorrência da formação de coque.Tese Transportadores de oxigênio à base de manganês para utilização em processos de combustão com recirculação química(2016-08-05) Costa, Tiago Roberto da; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/2101911477495720; Braga, Renata Martins; ; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; Alves, José Antonio Barros Leal Reis; ; http://lattes.cnpq.br/0878544737281187; Adanez, Juan; ; Ruiz, Juan Alberto Chavez; ; http://lattes.cnpq.br/7463463383362150A matriz energética mundial é basicamente constituída a base de combustíveis fósseis, sendo que diferentes estudos indicam que nas próximas décadas não haverá mudanças significativas nesse cenário e isso impacta de modo significativo no meio ambiente, pois a queima desses combustíveis para geração de energia produz bastante CO2. Sendo o dióxido de carbono o principal gás de origem antropogênica, responsável pela intensificação do efeito estufa. Devido a isso, cientistas e políticos de todo mundo tem sugerido diversas medidas e tecnologias que objetivam a diminuição das emissões de CO2 na atmosfera para as próximas décadas. Entre as tecnologias, a Captura e Armazenamento de CO2 (CAC) tem tido um destaque especial nos últimos anos. Estudos realizados pela Agência Internacional de Energia (International Energy Agency-IEA) quanto o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), sugerindo diversos cenários de crescimento econômicos e de demanda energética, indicam que na maioria dos casos as tecnologias de captura e armazenamento do CO2 contribuem entre 10-55% do esforço mundial para reduzir as concentrações de CO2 na atmosfera até 2100. Nesse contexto, a combustão indireta com transportadores sólidos de oxigênio (processo Chemical-Looping Combustion-CLC), é considerada uma das melhores alternativas para reduzir os custos da captura do CO2, principalmente quando comparadas aos processos convencionais, pois não necessita da separação do CO2 do N2, pois o combustível não é misturado diretamente com ar ou oxigênio. Esta tese de doutorado está focada no desenvolvimento de cinco transportadores de oxigênio à base de manganês, os quais foram primeiramente caracterizados com objetivo de determinar quais deles são mais promissores para serem avaliados em processos de CLC. As técnicas e metodologias de caracterizações utilizadas durante a primeira etapa foram: porosimetria por injeção de mercúrio, resistência à fratura, difração de raios X (DRX), redução e oxidação à temperatura programada (TPR e TPO), capacidade de transporte de oxigênio (Roc), composição química, reatividade por termogravimetria e índice de velocidade. Concluída essas etapas, verificou-se que os transportadores Mn-ZrMF e Mn-ZrSG apresentaram propriedades apropriadas para serem avaliados em um reator de leito fluidizado descontínuo, onde os experimentos se assemelham às condições de CLC. Ao fim dos testes no reator, os transportadores de oxigênio foram submetidos a algumas técnicas de caracterização: DRX, TPR e MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura). O transportador Mn-ZrMF apresentou problemas de aglomeração durante os testes no reator, sendo considerado inapropriado para prosseguir com os experimentos. Por outro lado, o Mn-ZrSG apresentou elevada reatividade com os combustíveis utilizados (CO > H2 > CH4), não sendo verificado o problema da aglomeração, tendo baixa perda por atrito, com vida média superior a 11.000 horas. Esse material é bastante promissor para seu uso em CLC de combustíveis sólidos.