https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/257070 2026-04-30T14:34:30Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/259929 NOVOS MATERIAIS E INTENSIFICAÇÃO DE PROCESSOS PARA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO VERDE A PARTIR DE FONTES DE ENERGIA E INSUMOS RENOVÁVEIS: DESENVOLVIMENTO DE PASTA BASE DE ALUMINA PARA IMPRESSÃO 3D DE CATALISADORES Reis, Caio Varella Serapião O desenvolvimento de novos materiais e processos tem desempenhado um papel crucial no avanço tecnológico, especialmente no contexto da produção sustentável de energia. No cenário atual, a busca por fontes renováveis e práticas de produção mais eficientes e ambientalmente responsáveis se intensifica. Dentro desse panorama, a produção de hidrogênio verde emerge como uma solução promissora para atender às crescentes demandas energéticas, e a alumina se destaca como um material estratégico para essa aplicação. Este relatório se concentra na investigação do desenvolvimento de uma pasta base de alumina, projetada para a produção de catalisadores através da impressão 3D. Esses catalisadores desempenham um papel fundamental na intensificação dos processos envolvidos na produção de hidrogênio verde, acelerando reações e aumentando a eficiência das operações. A escolha da alumina deve-se às suas propriedades químicas e térmicas excepcionais, que a tornam ideal para aplicações em ambientes de alta exigência. Ao explorar a criação de catalisadores de alumina por meio da impressão 3D, este estudo não apenas busca otimizar os processos de produção de hidrogênio verde, mas também promover a sustentabilidade na fabricação de materiais avançados. A inovação reside na capacidade de fabricar catalisadores altamente personalizados e eficazes, alinhados com os princípios de eficiência energética e redução do impacto ambiental. Portanto, este relatório traça um percurso pelo desenvolvimento de uma pasta base de alumina, abordando tanto a sua relevância na produção de hidrogênio verde quanto a necessidade de práticas mais sustentáveis na fabricação de materiais. Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Departamento de Engenharia Química e Alimentos. 2024-08-28T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/259928 Rede sul de hidrogênio verde - novos materiais e intensificação de processos para produção de hidrogênio verde a partir de fontes de energia e insumos renováveis Maresana, Thauana Sabrina A necessidade de transição para uma economia de baixo carbono tem influenciado grandemente o desenvolvimento e pesquisa de tecnologias sustentáveis no setor energético. Dessa forma, é indispensável o impulsionamento de desenvolvimento de novos materiais a fim de viabilizar a competitividade do hidrogênio quando comparado ao uso de combustíveis fósseis. Assim, a Rede Sul de Hidrogênio Verde caracteriza-se como uma estratégica iniciativa que almeja a intensificação de processos a partir de insumos renováveis e o contínuo desenvolvimento tecnológico voltado para a pesquisa de novos materiais. Contudo, partindo das pesquisas que estavam sendo conduzidas no laboratório durante o período vigente da aluna, o tema focou-se em biodegradação de poliamida por via enzimática, que fora realizado através do teste com as enzimas lacase (Trametes versicolor) com uma atividade de ≥0.5 U/mg e lipase CalB (Candida antarctica and Eversa) de atividade enzimática correspondente a 72.0 U/L em amostras de poliamida não tratadas e também em amostras tratadas por hidrólise ácida e básica, tendo como metodologia a preparação da solução tampão de fosfato de citrato, a realização de hidrólise ácida com ácido clorídrico 15% w/w e hidrólise básica com NaOH de concentração molar 0,1. Em seguida, as amostras foram testadas com lacase juntamente com um mediador ABTS com diferentes concentrações de 0,5, 1,0 e 2,0 mM a fim de analisar o processo de degradação em diferentes condições da influência. Ademais, foram realizados testes de degradação unicamente com as amostras e com as enzimas separadamente, tais testes foram realizados em triplicata e tiveram 14 dias como período de duração, sendo monitorado minuciosamente. Dessa forma, após a realização das análises, os resultados foram obtidos através de análises de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), onde observou-se que as amostras submetidas unicamente com as enzimas não apresentaram sinais de degradação, já na hidrólise básica notou-se pequenas alterações nas bandas de ligação da amostra, contudo os resultados correspondentes à hidrólise ácida foram mais notórios e, dessa forma, escolheu-se a hidrólise ácida como metodologia padrão para a execução de novos experimentos. Adicionalmente, ao analisar os picos de mudança de ligações nas diferentes concentrações testadas com o mediador ABTS, nota-se que não houve alterações consideráveis entre as concentrações testadas, entretanto ainda observou-se que o processo enzimático é mais eficiente juntamente a presença do mediador. Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica. Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Trindade. Departamento de Engenharia Química. 2024-09-22T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/259574 Modificação de membranas comerciais para aplicações de remoção de micropoluentes Rocha, Willame Alberto da Silva Este estudo foca no desenvolvimento e avaliação de modificações em membranas existentes para aprimorar seu desempenho em aplicações de tratamento de água. O objetivo foi criar membranas com propriedades hidrofóbicas e fotocatalíticas. A hidrofobicidade foi alcançada através da aplicação de uma solução de 1% de polidimetilsiloxano (PDMS) por airbrushing, resultando em menor entupimento e maior facilidade de limpeza. A atividade fotocatalítica foi introduzida através da utilização de TiO2 puro, e sua eficácia foi testada sob luz visível para a degradação de poluentes orgânicos, especificamente usando o azul de metileno como modelo. Além disso, foi construída uma curva de calibração para quantificar as concentrações de poluentes após a fotodegradação. Os próximos passos incluem otimizar o desempenho do fotocatalisador, aplicá-lo em módulos de destilação por membrana e analisar a retenção de substâncias para melhorar a eficiência do sistema. Este estudo visa aprimorar a eficácia e a sustentabilidade das tecnologias de tratamento de água baseadas em membranas. Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica 2024. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos. 2024-09-09T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/259557 Biotecnologia: síntese e caracterização de materiais nanoestruturados para aplicação na agricultura Tirroni, Júlia Óxidos são compostos binários formados pela combinação de um elemento químico e oxigênio. Possuem composições, propriedades e aplicações variadas sobretudo para uso agrícola, devido às suas características antimicrobianas, fungicidas e fertilizantes. Nesse estudo, a síntese verde de óxido de cobre foi efetuada usando um template verde a partir do extrato de erva-mate. A análise estatística foi realizada para determinar o ensaio com maior rendimento de conversão de massa e foi constatado que a temperatura é um fator crucial para tal rendimento. O ensaio 9 sintetizou o óxido de cobre (CuO) com 2 g de precursor (Cu(NO₃)₂·3H₂O) na temperatura de síntese de 80 °C e com 40 ml de extrato e foi o que obteve maior rendimento de conversão (26%), sendo utilizado para a realização das caracterizações. As caracterizações do produto obtido incluíram a técnica de difração de raios-X (DRX) das nanopartículas para avaliar o padrão característico da estrutura cristalina, a espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) para identificar os grupos funcionais, o potencial zeta para investigar a carga superficial e a estabilidade coloidal, o espalhamento dinâmico de luz (DLS) para avaliar a distribuição do tamanho das partículas e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) para detalhamento microestrutural. O DRX confirmou a estrutura cristalina das nanopartículas de CuO com tamanho de cristalito em 22,9 nm, o FTIR confirmou diferentes grupos funcionais na interação física de macromoléculas com CuO-NPs, o espectro UV-vis da solução contendo NPs de CuO, mostrou um pico de ressonância de plásmons de superfície (SPR) em 398 nm, que indica a formação de NPs de óxido de cobre, o potencial zeta de -13,5 mV sugeriu uma estabilidade coloidal moderada, com tendência de aglomeração entre as partículas, o diâmetro hidrodinâmico das nanopartículas de CuO em suspensão foi medido em 63,41 nm pelo DLS e a análise EDX confirmou a presença das NPs de CuO, com uma composição de 34,415% de Oxigênio e 65,585% de Cobre. A aplicação de NPs de CuO favoreceu a germinação e o crescimento das plântulas de alface e tomate. No caso da alface, a concentração de 25 mg/L resultou em uma taxa de germinação de aproximadamente 80% no primeiro dia após a imersão, enquanto outros tratamentos ficaram em torno de 57%. Para o tomate, 30-50% das sementes tratadas com CuO germinaram já no segundo dia, comparado ao grupo controle que iniciou a germinação apenas no terceiro dia. Ambas as espécies apresentaram maior crescimento nas concentrações de 25 mg/L e 50 mg/L, embora um aumento na massa seca tenha sido observado apenas nas alfaces tratadas com 25 mg/L de CuO. Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos. 2024-09-08T00:00:00Z