05.1 - Graduação (UACSA)
URI permanente desta comunidadehttps://arandu.ufrpe.br/handle/123456789/2909
Navegar
181 resultados
Resultados da Pesquisa
Item Reciclagem de catalisadores automotivos para produção de hidrogênio(2024-09-25) Dornellas, Luiz Felipe Araujo; Simões, Thiago Araujo; http://lattes.cnpq.br/7903824177570749; http://lattes.cnpq.br/1062988248825845A descarbonização é o processo de redução de emissões de carbono na atmosfera. Seu objetivo é alcançar uma economia global com emissões reduzidas para conseguir a neutralidade climática através da transição energética. O hidrogênio verde tem surgido como um vetor alternativo de energia com zero pegada de carbono. Sendo ele produzido através de eletrolise da água, necessita de eletrodos nobres como Ru, Pt e Ir para produzir H2 consumindo um mínimo de energia. Por serem metais nobres e escassos na natureza, vários trabalhos têm buscado melhorias materiais para eletrodos mais baratos. Estratégias como aumento do número de sites ativos e dopagens tem sido usado com frequência para produzir eletrocatalisadores. Os catalisadores automotivos são confeccionados com metais preciosos, e sua reciclagem para utilização como eletrodos pode ser viabilizada com tratamentos eletroquímicos e mecanoquímicos. Neste relatório, pulverizamos os catalizadores automotivos em tamanho micrométrico e analisamos morfológica e quimicamente. Mostramos aqui regiões com até 10% de Pt no catalisador, tornando-o então um promissor catalisador para produção de H2. Desta forma, produzimos um eletrodo de catalisador automotivo utilizando uma base de espuma níquel, que será testado nos próximos ensaios medindo suas características e fazendo comparações em relação ao necessário para produção de H2.Item Projeto e controle de um sistema do tipo barra-bola(2025-03-20) Santos, Thiago Elias dos; Aguedo, Reinel Beltrán; http://lattes.cnpq.br/2770313428458626; http://lattes.cnpq.br/3748803428932625Este trabalho aborda o desenvolvimento de um protótipo do sistema barra-bola, incluindo sua modelagem matemática e estratégias de controle, com o objetivo de comparar técnicas de controle como PID, I-PD, lógica fuzzy, realimentação de estados e controladores híbridos. A modelagem dinâmica do sistema foi derivada das leis de Newton, e o sistema foi construído usando materiais e componentes de baixo custo: um microcontrolador ESP32, um sensor VL53L0X (para medição da posição da bola) e um sensor ultrassônico HC-SR04 (para definição da referência desejada), acoplados a um servomotor TowerPro MG996R que regula a inclinação da barra. O projeto incorpora duas Interfaces Homem-Máquina: uma embarcada no protótipo para o ajuste de parâmetros e visualização de dados em tempo real, e outra externa para monitoramento remoto. A implementação utilizou ferramentas como MATLAB/Simulink (para simulação e projeto de controladores), Arduino IDE (programação do ESP32) e Visual Studio Code (desenvolvimento da IHM externa). Os testes de desempenho, realizados com entradas do tipo degrau e rampa, avaliaram os controladores por meio de critérios integrais e da análise das características da resposta transitória. Os resultados demonstram que cada técnica apresenta vantagens específicas, dependendo do critério analisado, destacando a importância da seleção contextual do controlador para otimizar o desempenho do sistema.Item Diretrizes para descaracterização de barragem com abordagem na análise de estabilidade e recuperação ambiental - estudo de caso(2023-04-28) Cavalcanti, Eduardo Jorge Nunes; Moraes, Thalita Maria Ramos Porto de; http://lattes.cnpq.br/8440992663290211; http://lattes.cnpq.br/4405328186529368Os desastres de rompimento de barragens nas últimas décadas evidenciaram problemas ambientais e sociais relacionados ao risco de danos irreparáveis ao meio ambiente e às comunidades locais. Esses eventos foram decisivos para a ampliação de um acompanhamento mais rigoroso das barragens, porém, em alguns casos, as estruturas não atendem aos padrões atuais de segurança e estabilidade, sendo a descaracterização uma das alternativas mais discutidas. A Lei nº 14.066 de 2020 determinou a descaracterização de barragens que não oferecessem mais condições de segurança, o que atingisse uma demanda crescente para a elaboração desses projetos, com preocupação consistente na recuperação ambiental da área degradada pela atividade mineradora. O estudo tem o objetivo de apresentar os diferentes requisitos e diretrizes para um desenvolvimento de um plano de recuperação ambiental em um processo de descaracterização de barragem, com base em um estudo de revisão bibliográfica. A metodologia consiste em três pontos principais: o primeiro, o desenvolvimento de um referencial teórico sobre a descaracterização de barragens de rejeito no Brasil; o segundo, uma análise de estudos que abordaram possíveis soluções para problemas aplicáveis a um plano de recuperação ambiental; e o terceiro, a apresentação dos requisitos e diretrizes para auxiliar na elaboração do plano. O estudo apresentou as bases legais para o desenvolvimento das atividades de descaracterização no Brasil, abordando os requisitos necessários para a elaboração de um plano de recuperação ambiental, com foco em duas das questões que envolvem a descaracterização: os impactos ambientais e sociais e a estabilidade de taludes expostos. A avaliação dos estudos bibliográficos, sugeriu a cobertura vegetal com espécies nativas associada a um sistema de drenagem superficial, para auxílio na proteção dos taludes remanescentes, bem como a utilização do plantio de hidrossemeadura associada a Manta Vegetal Projetada como suporte para crescimento das plantas, protegendo o solo, conduzindo o escoamento superficial e atenuando o impacto visual dos taludes. O impacto ambiental e social da descaracterização está relacionado com o transporte de rejeito nas atividades de escavação e regularização da camada superficial, neste ponto, a análise bibliográfica sugeriu a remineração como um dos processos de intervenção sustentável mais indicado para rejeito, uma vez que auxilia reduzir o volume de rejeitos depositados em barragens, além de recuperar minerais valiosos que poderiam ser perdidos. Tais medidas são sugeridas como forma de auxiliar a manutenção da segurança e sustentabilidade da obra.Item Avaliação da estabilidade global de edifícios de concreto armado, considerando os pilares-parede apenas como paredes de corte ou pórticos planos(2025-03-21) Vieira, Luiz Guilherme Calheiros Alves; Melo, Weslley Imperiano Gomes de; http://lattes.cnpq.br/4789771132461158; http://lattes.cnpq.br/8853293029403253No presente estudo, é avaliada a estabilidade global de um edifício de concreto armado, enfatizando-se as configurações dos pilares-parede: como paredes de corte e como pórticos planos, sempre para os parâmetros α e γz. Foram utilizadas rotinas de cálculo baseadas nas normas NBR 6118 (ABNT, 2023), NBR 6123 (ABNT, 2023) e NBR 6120 (ABNT, 2019), além da literatura técnica. Realizou-se o dimensionamento dos esforços do vento e a determinação dos parâmetros capazes de verificar-se a instabilidade, visando-se à comparação dos dois tipos de sistemas de contraventamento. Os resultados indicam que as paredes de corte apresentam valores de instabilidade significativamente maiores em relação aos pórticos planos, com variação percentual: de 47,62% na direção x; de 51,47% na direção y, para o parâmetro α; de 4,54% na direção x e de 7,27% na direção y, para o coeficiente γz. Apesar dessa diferença, ambos os sistemas atendem aos limites estabelecidos pela norma quanto ao grau de instabilidade para a modelagem apenas de primeira ordem, demonstrando-se soluções viáveis para o edifício estudado.Item Redução da emissão de CO2: influência na microestrutura e propriedades mecânicas dos materiais cimentícios(2025-03-18) Aragão, Caio César Feitosa; Nascimento, Renalle Cristina Alves De Medeiros; http://lattes.cnpq.br/6167163214175615; http://lattes.cnpq.br/4328816936256791Os materiais cimentícios, amplamente utilizados na indústria da construção civil, desempenham um papel fundamental não apenas na infraestrutura moderna, mas também são responsáveis por significativa emissão de CO2 ao longo de seu ciclo produtivo. A redução da emissão de CO2 tem sido amplamente estudada como uma estratégia para melhorar a sustentabilidade e a eficiência dos materiais cimentícios e à base de cal. O objetivo deste estudo foi analisar os impactos da carbonatação acelerada e do uso de materiais modificados na micro e macroestrutura dos materiais cimentícios e à base de cal. A metodologia baseou-se em uma revisão integrativa da literatura, considerando estudos publicados entre 2019 e 2024 em bases científicas reconhecidas. Foram analisadas pesquisas que abordam a influência da carbonatação, da pressão de CO2 e do uso de resíduos industriais na resistência mecânica e durabilidade dos materiais. Os resultados indicaram que: i) a carbonatação acelerada melhora a densidade e a resistência à compressão dos materiais, reduzindo a porosidade e aumentando a sua estabilidade química, ii)a utilização de agregados reciclados e resíduos de carbeto de cálcio também se mostrou eficaz na captura de CO2, contribuindo para a sustentabilidade do setor e iii) a redução de CO2 nos materiais cimentícios é uma abordagem promissora para a indústria da construção, promovendo materiais mais sustentáveis e de alto desempenho. No entanto, desafios como a padronização do processo e a viabilidade econômica ainda precisam ser superados.Item Estudo eletroquímico de corrosão da liga Ni-w obtida pelo processo de eletrodeposição em aços API 5L X70(2025-03-19) Silva, José Webson da; Santos, Aureliano Xavier dos; http://lattes.cnpq.br/0810494477757052; http://lattes.cnpq.br/5836699779911871Os aços API 5L X70 são utilizados em malhas dutoviárias que são responsáveis pelo transporte de petróleo e seus derivados. No entanto, sua susceptibilidade à corrosão é uma preocupação, especialmente em ambientes agressivos, como solos úmidos, água do mar e meios ácidos contendo H2S. Assim, pesquisas vem sendo desenvolvidas a partir de depósitos da liga metálica níquel-tungstênio (Ni-W) por eletrodepositados para melhorar a resistência à corrosão dessas tubulações, a qual oferece uma alternativa particularmente promissora devido às suas melhores propriedades mecânicas e de resistência à corrosão e a possibilidade de deposição em geometrias mais complexas. Estudou-se o processo de eletrodeposição de liga Ni-W sobre um cátodo, utilizando um banho eletrolítico contendo sulfato de níquel e tungstato de sódio. Neste trabalho, foram analisados os efeitos dos parâmetros operacionais: pH , temperatura e densidade de corrente do banho eletrolítico, sobre a composição química da liga binária de Ni-W. Os revestimentos de níquel-tungstênio (Ni-W) foram fabricados por eletrodeposição usando um planejamento fatorial composto central de 23 com três pontos centrais e dois axiais, totalizando dezesseis experimentos. O planejamento Composto Central Rotacional foi associado à metodologia de superfície de resposta (MSR). Os depósitos da liga Ni-W foram caracterizados inicialmente quanto à sua composição química, e foi realizado a através da técnica de DRX, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e resistência à corrosão para estudos morfológicos. Os resultados indicam que os revestimentos apresentaram características parcialmente amorfo, com a variável pH tendo a maior influência em comparação às variáveis densidade de corrente (mA/cm2) e temperatura (°C) do banho sobre a composição química dos revestimentos. Foi observado um favorecimento na deposição de W em níveis intermediários (0) do planejamento experimental para pH = 6,5, os melhores parâmetros obtidos para o potencial de corrosão, resistência a polarização e taxa de corrosão foram nas condições operacionais de 55 mA/cm2, pH 6,5 e 55° C, com um valor de Rp igual a 12,91 (KΩ.cm2), Ecoor de -0,558 (V) e icorr 8,35 (μA/cm2).Item Alternativas de controle aplicadas ao sistema de propulsão de veículos elétricos(2025-03-13) Macêdo Neto, João Pedro de; Cervantes, Ania Lussón; https://lattes.cnpq.br/5793691069517813; http://lattes.cnpq.br/5816830365314607Há décadas os veículos elétricos vêm chamando a atenção dos produtores e condutores de automóveis. As suas vantagens, principalmente em relação a emissão de gases poluentes, fizeram destes uma alternativa sempre a ser considerada para a substituição dos carros que fazem uso do motor a combustão. Assim como esses, os veículos elétricos são compostos por diversos sistemas, um deles, de extrema importância, é o sistema de propulsão que é composto basicamente pelo motor, conversor de potência e o controlador, de modo que os estudos a respeito dos automóveis se concentram na maioria das vezes na modelagem e simulação desse sistema. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo realizar a modelagem e controle do sistema de propulsão de um veículo elétrico, apresentando diferentes estratégias de controle e uma comparação entre elas. Para isso, foram elaborados os modelos dinâmicos do veículo para um movimento longitudinal e do motor de indução trifásico, bem como o modelo do conversor usado para fazer o acionamento do motor junto ao seu sistema de controle. O motor de indução usado no veículo é acionado por meio de um inversor de frequência, que sintetiza a tensão alternada para a máquina através da Modulação por Largura de Pulso. Para o controle de velocidade do motor, como alternativas são apresentadas o controle escalar, Fuzzy e preditivo. Para o emprego do controle escalar, é utilizado um controlador Proporcional-Integral na velocidade de referência. Junto a esse sistema de controle é acrescentado ainda um controlador Fuzzy com intuito de otimizar a resposta do sistema. Além disso, utilizando os conceitos do controle vetorial orientado por campo, se desenvolve um controlador preditivo para a velocidade do motor, mediante a técnica de controle preditivo de Torque e Fluxo. Os resultados das simulações demonstram a eficácia dos controladores, destacando-se com um desempenho satisfatório o controle Fuzzy e o preditivo no controle de velocidade do motor. As simulações foram realizadas por meio do software Matlab.Item Avaliação energética e tarifária de uma unidade administrativa no estado de Pernambuco(2025-03-28) Silva, Helton Felipe da; Alves, Denis Keuton; http://lattes.cnpq.br/7109075850257262; https://lattes.cnpq.br/3532394367557969A crescente demanda por energia elétrica e os custos inerentes à sua utilização impõem a implementação de estratégias para a otimização do uso da energia e a redução de despesas operacionais. Neste contexto, o presente trabalho objetiva-se realizar um diagnóstico energético e análise tarifária de uma unidade administrativa localizada no estado de Pernambuco. A pesquisa foi desenvolvida por meio de coleta de dados a partir de faturas de energia e medições nos principais quadros elétricos do empreendimento. Com base nesses dados foram simulados diferentes cenários tarifários nos Ambientes de Contratação Regulado e Livre, além da adequação da demanda contratada ao perfil identificado. Os resultados indicaram que a migração para a tarifa A4 Livre Azul no Ambiente de Contratação Livre, associada ao ajuste adequado da demanda contratada para 450kW, demonstrou-se a alternativa mais vantajosa. Além disso, a análise revela um consumo excedente de energia reativa, evidenciando a necessidade de medidas corretivas para adequação do fator de potência. Portanto, o estudo comprova a importância do planejamento energético e da gestão tarifária adequada para promover economias, contribuindo para práticas eficientes no controle e gerenciamento da energia elétrica.Item Análise não linear geométrica de pórticos tridimensionais utilizando o método dos elementos finitos(2025-03-20) Barros, Alysson Barbosa de; Fernandes, Felipi Pablo Damasceno; Silva, Jordlly Reydson de Barros; http://lattes.cnpq.br/4382584044561547; http://lattes.cnpq.br/8435729776082963; http://lattes.cnpq.br/5441702704645621Na engenharia estrutural, a obtenção de soluções exatas é frequentemente inviável devido à complexidade nas relações entre materiais, esforços e deformações. Esse desafio decorre da presença de não linearidades associadas às propriedades dos materiais e aos grandes deslocamentos. Diante disso, métodos numéricos e técnicas aproximativas tornam-se essenciais para a análise e previsão do comportamento estrutural. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um programa computacional em Python, baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), para a análise não linear geométrica de pórticos tridimensionais. A discretização da estrutura em elementos finitos permite a determinação dos esforços internos, deslocamentos, tensões e deformações, considerando a influência de grandes deslocamentos sob a hipótese de pequenas deformações. A visualização gráfica das deformações e distribuições de esforços é integrada ao programa por meio de bibliotecas do Python, como matplotlib e PyVista, facilitando a interpretação dos resultados e sua aplicação no dimensionamento estrutural. A ferramenta foi validada por meio de comparações com softwares comerciais amplamente utilizados, como Robot Structural Analysis (RSA), ANSYS e Abaqus, demonstrando resultados coerentes e com baixos desvios em relação às soluções de referência. Em particular, os deslocamentos não lineares apresentaram diferenças máximas de aproximadamente 0,11%. Além disso, o programa desenvolvido inclui um módulo de análise de estabilidade estrutural, que demonstrou convergência para soluções teóricas e apresentou um erro inferior a 5% em estruturas mais complexas. Os resultados confirmam a precisão do programa proposto, contribuindo para o desenvolvimento de soluções computacionais eficientes e acessíveis na análise não linear de estruturas, ampliando a compreensão de comportamentos complexos e auxiliando na previsão de falhas estruturais.Item Desperdício de água nas redes de distribuição no Brasil: uma revisão atualizada(2025-03-20) Silva, Adrielly Costa da; Silva, Robson José; http://lattes.cnpq.br/7515677435963888; https://lattes.cnpq.br/2754815465187962O desperdício de água nas redes de distribuição no Brasil representa um grande desafio para a eficiência do saneamento. Apesar de o país deter 12% da água doce do planeta, a infraestrutura precária e a falta de investimentos em tecnologias de monitoramento e controle agravam esse problema. Diante desse cenário, o presente estudo analisou, por meio de revisão bibliográfica atualizada, as principais causas das perdas de água e as soluções adotadas para mitigá-las. Os resultados indicaram que as perdas podem ser reais, causadas por vazamentos, extravasamentos, variações de pressão e falhas estruturais, ou aparentes, causadas por fraudes, erros de medição e cadastros desatualizados. Além disso, a análise dos índices de perdas mostrou que em 2022, o Brasil perdeu 37,8% da água potável, sendo mais elevadas na região Norte e Nordeste devido à infraestrutura precária e menor fiscalização. Dentre as estratégias mais eficazes para reduzir essas perdas, é possível destacar a setorização da rede, o uso de sensores inteligentes, o controle de pressão e a aplicação de inteligência artificial para monitoramento e gestão da distribuição. Essas estratégias, quando aliadas à modernização da infraestrutura, às medidas preventivas e às tecnologias inovadoras podem aprimorar a eficiência do sistema de abastecimento, além de garantir a conservação dos recursos hídricos no Brasil.