terça-feira, 11 de novembro de 2014

Cientistas criam bateria movida a água que pode durar até 15 anos

USC Sri NarayanCélulas solares captam energia durante o dia e turbinas eólicas, quando há vento. Mas nem sempre há demanda por energia na hora em que ela é produzida. Por isso, as usinas de energia limpa precisam conter baterias que consigam armazenar de forma inteligente toda essa energia e disponibilizá-la assim que houver necessidade. Mas se estamos falando de energia limpa, não faz sentido o uso de baterias compostas por metais e materiais tóxicos, certo?

Cientistas da University of Souththern California, nos Estados Unidos, desenvolveram uma bateria baseada em água e em um composto orgânico que, além de ser simples de ser produzida, é ecológica e durável. “Essas baterias duram cerca de 5 mil ciclos de recarga, o que dá a elas uma vida útil estimada de 15 anos, afirmou o professor Sri Narayan, um dos responsáveis pelo projeto, publicado no Journal of The Ectrochemical Society. Ele conta ainda que as baterias de íon-lítio, o padrão utilizado atualmente, duram apenas cerca de mil ciclos, custam dez vezes mais para serem fabricadas e são nocivas ao meio ambiente. Sendo assim, o projeto representa uma inovação relevante ao setor.

quinta-feira, 22 de maio de 2014

Rastreamento Avançado de Materiais – RastreMat – Artigo 02/03

Rastrear – Rastreamento - Rastreabilidade - Tracking

Seguir o rastro, examinar, acompanhar.

A rastreabilidade é a capacidade de reconstruir a história de um produto através da identificação e da documentação de todos os passos do processo para obtenção do mesmo, possibilitando individualizar a responsabilidade dos operadores envolvidos na produção do mesmo.

A adoção de um sistema de rastreabilidade é justificada para:
a) Segurança - agilizar a identificação e controle para retirada de produtos que possam oferecer riscos para a saúde humana ou o meio ambiente;
b) reconstruir o histórico técnico-comercial, e ou localização e destino de materiais ou equipamentos (passagem de propriedade, troca de destino, resolução de problemas, etc.);
c) ser uma exigência de mercado de consumo, sendo um importante quesito de qualidade para a confiabilidade na comercialização;
d) ser uma exigência para a certificação de produtos industriais ou natura,
e) criar uma base de dados importante para a gestão operacional eficiente das empresas;
f) controle eficiente dos materiais ou equipamentos no início (projeto e fabricação) meio (movimentação e qualidade) e fim (montagem e operação) da sua aplicação.

terça-feira, 29 de abril de 2014

Saponificação - Sabão e Fabricação - Artigo 03/03

Fabricação de ácidos Graxos

As matérias primas consumidas há muito tempo, com os óleos e as gorduras foram amplamente suplementadas, desde 1955, por melhorias no processamento químico e pelos sintéticos petroquímicos.
O fluxograma apresenta um processo de hidrogenação do éster metílico.

Um processo de hidrolise continua de gorduras para produção de ácidos graxos que podem ser hidrogenados a álcoois graxos. 

  



Processo continuo de produção de ácidos graxos e sabões.

A fabricação de sabão em barras: Outro tipo de sabão em barra é o sabonete calandrado, que significa a fabricação que durante o processo o sabão passa por diversos conjuntos de calandras ou rolos que misturam a amassam.


O processo continuo ilustrado exemplifica a aplicação da engenharia química, para obter um produto mais uniforme e econômico em relação a mão de obra e assim reduzindo a mão de obra.

quinta-feira, 24 de abril de 2014

Energias Renováveis ou Alternativas – Artigo 04/04

Atributos sobre Energias Renováveis ou Alternativas


Uma sociedade que tenha como base energéticas a utilização de fontes de carbono, terá grandes impacto na sua restrição, principalmente nas áreas sociais, econômicos e tecnológicos.


Mas as fontes energéticas que podem equilibrar essas transições no desenvolvimento dessa sociedade são a comercialização e a implantação em larga escala da energia renovável.


As mudanças favoráveis para a utilização das fontes renováveis são dependentes das manobras políticas e econômicas.

A sua exploração depende também do desenvolvimento das tecnologias adequadas. Existem muitas formas diferentes de fontes de energia renováveis, e é provável que a pesquisa científica vão se desenvolver através de formas desconhecidas em que a energia pode ser aproveitadas.
Hoje a energia renovável tem alguns tipos como, solar nas formas fotovoltaica e solar térmica, geotérmica, eólica, oceânica, hídrica, bioenergia, e as tecnologias de armazenamento de energia.

quarta-feira, 23 de abril de 2014

Energias Renováveis ou Alternativas – artigo 03/04

Atributos sobre Energias Renováveis ou Alternativas

Coletores em Pratos Parabólicos


Um banco de refletores tipo Fresnel focando a luz solar em um tubo coletor no qual o fluido aquecido flui para uma turbina geradora.
Pratos Parabólicos são espelhos parabólicos que refletem e concentram a luz solar em um tubo horizontal.
Os sistemas de energia solar concentrada (ESC) consistem em focar energia solar em um ponto e são usadas para aquecer água ou gerar eletricidade.



Fluido que atravessa o tubo coletor de calor que é utilizado para aquecer o vapor em um gerador de turbina padrão.
Os espelhos podem ser giradas para acompanhar o sol em uma base diária ou sazonal.

A eficiência térmica para aquecer as faixas de fluidos 60-80% por cento. Eficiência geral do coletor à rede e cerca de 15% por cento, semelhante a células fotovoltaicas.
Os Maiores geradores de energia solar do mundo atualmente utilizam matrizes parabólicos.
Uma variedade de abordagens são utilizados para colher o calor no ponto focal dos refletores, incluindo água e tubos cheios de óleo, a geração de vapor direta, são tubos de vácuo semelhantes aos descritos nos sistemas solares de água quente.

A maior usina de geração em calha parabólica esta instalada no sul da Califórnia fornecendo energia à sua rede desde 1980.

domingo, 13 de abril de 2014

Comissionamento - Teste Hidrostático - Artigo 03/05

 Comissionamento - Teste Hidrostático

Teste de pressão hidrostática é um procedimento comum usado para verificar vaso de pressão de fluidos, tais como, cilindros, caldeiras, tubulação de tubos, válvulas, fundição, etc.

Componentes da bomba de ensaio por pressão hidrostática também é um procedimento comum de teste para verificar vasos de pressão, se não tem vazamento ou defeitos de fabricação.

Bombas de pressão de teste hidrostático e equipamentos são importantes para tubulação no interesse do dispositivo de segurança, durabilidade e sob pressão de funcionamento.

A tubulação a ser testada deve estar localizada e deve ter as suas definições a as suas características detalhadas pelo projeto. do processo a ser testado. 
A tubulação deve ser selado é preenchido com um fluido incompressível, geralmente água ou óleo.

A Tubulação ou o Tubo para teste de pressão é então submetido a uma pressão interna conhecida por um período conhecido. 

A pressão interna é normalmente conhecido um significativo percentual maior do que a pressão máxima de funcionamento do dispositivo (normalmente 150%). 

quarta-feira, 12 de fevereiro de 2014

INFRAESTRUTURA URBANA


INFRAESTRUTURA URBANA
Saúde e o Sucesso de uma Sociedade 
Infraestrutura é um conjunto de elementos estruturais que enquadram a estrutura e instalações referentes aos sistemas viários, saneamento, energia em uma cidade, região e estado que são as bases para o funcionamento das atividades sociais, econômicas, e ou desportiva, etc.
Elemento de associação entre forma, função e estrutura da cidade.
Rede viária
 
 
 
Rede de drenagem pluvial
 
Grelha tipo ralo pluvial
 
Tampão tipo Boca de lobo
 
Canal Pluvial

 
Rede de abastecimento de água potável - Transforma uma sociedade mais justa.

 
 
 As redes de água potável dependem para seu funcionamento de pressão


 

Rede de esgoto sanitário

Rede esgoto sanitário é subterrânea funcionam pelo sistema de gravidade.

 
Rede de energia elétrica

 

 
 
Rede de gás combustível

 
 

Rede de comunicações (telefone, TV, televisão.
As redes de comunicações podem ser aéreas e subterrâneas.
 

 
 
Os sistemas de redes de infraestrutura urbana podem ser agrupados segundo vários critérios.
Vejamos alguns critérios:




 
  1-Capa asfáltica; 2- pintura asfáltica; 3- base; 4- sub-base; 5- subleito; 6- galeria de drenagem pluvial; 7- água potável; 8- rede de esgoto. 

É preciso projetarmos as redes de infraestrutura da cidade respeitando as implicações que possam existir.

Uma área ou região onde o seu povoamento não foi previsto uma organização em sua rede de infraestrutura básica está sujeita a ocorrências desastrosas. 

A falta da infraestrutura - Desabriga, abandona e faz adoecer a nossa gente.
 
 
 
 

Hoje novas tecnologias na infraestrutura estão mudando a configuração das cidades.
 
 

A falta de uma infraestrutura pode causar muitos males para a sociedade mas uma solução simples pode trazer a saúde da população e da economia, Exemplo:
O acúmulo de pessoas nas cidades e a falta de saneamento básico, juntamente com as má condições de vida em uma época na cidade de Santos (Cidade Litorânea de São Paulo) resultou em um período de desgraças e de muitas epidemias. As piores foram a de febre-amarela que causaram, em 1873, a morte de 150 pessoas; voltou em 1876, matando mais 200 pessoas.
Uma epidemia de varíola, em 1888,matou 200 habitantes e, no final do século XIX, a febre-amarela castigou Santos de tal modo, que causou a morte de 750 pessoas.




Destaca que o surgimento destas epidemias foram agravadas pela ausência de uma rede de esgoto, além de um imperfeito serviço de abastecimento de água e o fato de a planície santista ser abafada pela vegetação e permanentemente alagada.
Não tendo praticamente declives, o terreno retinha as águas das chuvas e das nascentes dos morros; desta maneira, muitas áreas, até mesmo junto à zona comercial, eram cortadas por pequenos cursos de água, onde era frequente a presença de pequenas lagoas.
Mais doenças surgiram como varíola, peste bubônica, difteria, tuberculose. A situação era apavorante e o governo proibiu a atracação de navios nas pontes e o café era levado em pequenos barcos até os navios. 
Foram criadas duas Comissões, a do Saneamento e a Sanitária: Para dirigir a Comissão Sanitária, foi nomeado o médico Guilherme Álvaro que combateu a proliferação dos ratos, a superpopulação dos cortiços e obrigou a cidade a obedecer a normas de higiene.
O engenheiro Saturnino de Brito, chefe da Comissão de Saneamento, projetou e executou para o Estado um plano que corrigiu as péssimas condições ambientais de Santos.
 
Construiu-se uma rede subterrânea para receber a água da chuva e um eficiente sistema de nove canais de drenagem, que cortando a planície de mar a mar, levava para fora da ilha a água parada. Com a parte central do sistema mais elevado, a água é retirada parte para o oceano, parte para o cais.
 
 


 
 

quinta-feira, 23 de janeiro de 2014

Energia Renováveis ou alternativas - Solar - Fotovoltaica - Artigo 02/04



Energia Solar
Células fotovoltaicas
Módulos Solares

Toda a energia utilizável na terra tem ou já teve sua origem no espaço, mais precisamente no sol, desta forma é possível garantir que todas as formas de energia disponíveis na terra são de origem solar, exceto a energia oriunda por meio de processos que envolvam a alteração de núcleos atômicos, ou seja, a energia de origem nuclear. 


Os combustíveis fósseis constituem-se em reservas de energia solar armazenada sob a forma de reações químicas que são constituídas de longas cadeias denominadas de hidrocarbonetos. 
As formações de correntes atmosféricas, em função dos movimentos de rotação da terra, só são possíveis porque a energia solar incidente sobre a terra é suficiente para manter a atmosfera em estado
gasoso.

Os raios solares que chegam até nosso planeta representam uma quantidade fantástica de energia (levando em conta apenas os continentes e as ilhas), além de ser uma fonte energética não poluente e renovável.

O problema consiste em descobrir como aproveitar essa energia de forma econômica e como armazená-la (construção de "baterias solares").

A geração de energia elétrica tendo o sol como fonte pode ser obtida de forma direta ou indireta.


A forma direta de obtenção acontece por meio de células fotovoltaicas (onde a irradiação solar é transformada em energia elétrica), geralmente feitas de silício, um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre, efeito fotovoltaico É a conversão direta da luz do sol em energia elétrica, através de dispositivos chamados de células fotovoltaicas.
·Atualmente, a energia solar é utilizada em aquecimento de água e de interiores de prédios, mas ainda de maneira irrisória na maioria dos países.
·Também é utilizada na indústria de eletrônica (pequenas calculadoras, por exemplo).
·Alguns poucos países utilizam bastante este tipo de energia: em Israel, já citado anteriormente, 70% das residências já possuem coletores solares e na Indonésia milhares de casa são totalmente iluminadas por células fotovoltaicas.
·Também alguns protótipos de carros movidos a energia solar já rodam no Japão, na Alemanha e nos Estados Unidos, mas somente como experimentos a serem aperfeiçoados. 
 
 

Os materiais mais utilizados na confecção de células fotovoltaicas são: (a) silício monocristalino (mono-Si), (b) silício policristalino (poly-Si) e (c) silício amorfo (a-Si)


A melhor eficiência na transformação de energia solar em elétrica é obtida com as células de silício monocristalino (da ordem de 18%), infelizmente as mais caras. As células de silício policristalino apresentam rendimento da ordem de 16% e são mais baratas que as anteriores devido à menor energia necessária para a sua fabricação e melhor aproveitamento de material. As células de silício amorfo são as mais baratas mas seu rendimento ainda é baixo (da ordem de 10%). As células fotovoltaicas são ligadas em conjuntos série-paralelo compondo módulos fotovoltaicos de diversas potências e tensões.

Onde tudo começou - Célula fotovoltaica

Em 1839, Edmond Becquerel observou que placas metálicas, de platina ou prata, quando mergulhadas em um eletrólito e expostas à luz produziam uma pequena diferença de potencial, este fenômeno foi denominado de efeito fotovoltaico.

Em 1884, Charles Fritts produziu a primeira célula fotovoltaica usando selênio, a característica de fotocondutividade deste material foi descoberta por Smith em 1873.
 
 
A primeira célula solar moderna foi apresentada em 1954.
 
Gerald Pearson, Daryl Chapin, Calvin Fuller e a sua primeira célula solar, desenvolvida nos laboratórios da Bell Telephone C. em 1954
Tinha apenas dois centímetros quadrados de área e uma eficiência de 6%, gerando 5 mW de potência elétrica. Cinquenta anos depois, em 2004, foram produzidos cerca de mil milhões de células, com eficiências da ordem dos 24,7%, alcançando a capacidade instalada mundial de energia solar superior a 8,2 GW em 2008, cerca de 57% da capacidade instalada de Itaipu.
 
Células solares com configurações mais complexas, as chamadas células em cascata (ou tandem) que consistem na sobreposição de várias células semicondutoras, cada uma otimizada para um dado comprimento de onda da radiação, permitem atingir rendimentos de conversão superiores a 34%.
  
A European Photovoltaic Industry Association
(EPIA) publicou um roteiro que avança as perspectivas da indústria fotovoltaica para as próximas décadas. Prevendo um crescimento do mercado semelhante ao dos últimos anos (superior a 30% por ano) e uma redução nos custos proporcional ao crescimento de painéis instalados, a EPIA antecipa que em 2020 cerca de 1% da eletricidade consumida mundialmente será de origem fotovoltaica, elevando-se essa fração para cerca de 26% em 2040.
De acordo com um estudo publicado pelo Conselho Mundial da Energia, em 2100, 70% da energia consumida será de origem solar.
Ainda segundo o mesmo relatório publicado pela EPIA, do ponto de vista tecnológico a ênfase será dada à redução de custos através da redução da matéria-prima (silício) utilizada por unidade de potência instalada, usando células mais finas ou produzidas diretamente em
fita.
 

A primeira aplicação de uma célula solar de silício foi como fonte de alimentação de uma rede telefônica local em Americus, na Geórgia, Estudos Unidos da América, em 1955.
Os materiais mais utilizados na confecção de células fotovoltaicas são: (a) silício monocristalino (mono-Si), (b) silício policristalino (poly-Si) e (c) silício amorfo (a-Si).
A melhor eficiência na transformação de energia solar em elétrica é obtida com as células de silício monocristalino (da ordem de 18%), as mais caras.
As células de silício policristalino apresentam rendimento da ordem de 16% e são mais baratas que as anteriores devido à menor energia necessária para a sua fabricação e melhor aproveitamento de material.
As células de silício amorfo são as mais baratas mas seu rendimento ainda é baixo (da ordem de 10%).
As células fotovoltaicas são ligadas em conjuntos série-paralelo compondo módulos fotovoltaicos de diversas potências e tensões.

 
Módulos Fotovoltaicos
A célula fotovoltaica é uma unidade básica que um conjunto dessas células formam um painel fotovoltaico.
Um módulo fotovoltaico é constituído de um conjunto de células montadas sobre uma estrutura rígida e conectadas eletricamente, normalmente as células são conectadas em série para produzir tensões maiores.(Ligação em série dos módulos soma-se a tensão e em paralelo mantem a tensão e aumenta a potência W.)
 

Montagem de um tipo de Módulo:
36 células solares, 156x78 mm, 1,8 W, 0,5V, 3,6 A, podemos montar as células em série ou paralelo.
 

 
 40 m2 de placas são suficientes para 4 pessoas. Com painéis de silício cristalino, isto geraria cerca de 500 kWh/mês de energia.
 

O painel ou módulos devem ser instalado em um local ensolarado e sem sombras, orientado para a direção norte, com inclinação de acordo com a tabela disponível, devendo ser encoberto durante sua instalação para evitar a geração de corrente elétrica.
A fixação deve ser feita em suportes ou perfis resistentes a corrosão e ao sol e a ventos fortes e tempestades.
O painel fotovoltaico fixo, instalado no telhado da varanda, é composto por um total de 32 módulos fotovoltaicos.
Os módulos são agrupados em ligações em série de quatro módulos cada, conseguindo-se uma tensão de 48 Volts CC (corrente contínua).
Os oito grupos-série de quatro módulos são então ligados em paralelo, conforme ilustrado na figura 3. O painel fotovoltaico fixo possui uma potência total de 1450 W pico.
 
 
Conectado as placas fotovoltaicas e montado os módulos, interligar ao controlador de carga.
As baterias são conectadas entre si e ao controlador de carga e descarga.
As baterias devem ficar o mais próximo possível do controlador, em geral, entre 30 cm e 01 metro.
Ligados os equipamentos na saída do controlador de carga. (conexões em 24Vcc),
Equipamentos acima dessa tensão 110V ou 220Vca, utilizar um inversor de tensão adequado.
O inversor deve ser conectado aos terminais da bateria utilizando-se um fusível de proteção e os equipamentos 110Vca/220Vca devem ser ligados na saída do inversor. ( atenção na polaridade das ligações).

  
O suporte para montagem de painéis fotovoltaicos em telhados e são composto por perfis especiais em alumínio com espessura de 20 x 20 mm e possui resistência à corrosão e a ventos de até 30m/s.
O perfil estrutural funciona como um trilho em que se apoiam os módulos fotovoltaicos e se encaixam os acessórios de fixação.
Além do perfil estrutural, inclui terminais de cabeceira e terminais intermediários que travam os módulos, suportes para fixação da estrutura ao telhado, conectores para emenda dos perfis, além de parafusos, porcas e arruelas para fixação do conjunto.
Este suporte é próprio para fixação de 02 módulos fotovoltaicos com dimensões de até 1800 x 1001 x 60 mm em telhados com telhas romanas, italianas e francesas.