DISSERTAÇÃO Nº 122
Discente: Marcelo de Paiva Bouçanova
Título: “Eficiência Térmica de um Destilador Solar Contendo Nanopartículas Metálicas”
Orientador: Prof. Dr. Luis Arturo Gómez Malagón
Examinador Interno: Prof. Dr. Diego José Rátiva Millán (UPE)
Examinador Externo: Prof. Dr. Renato Evangelista de Araújo (UFPE)
Data-hora: 09/04/2021, às 09h
Local: Formato Remoto
CÓDIGO DA SALA - Google meet: meet.google.com/fqs-uhka-yiu
Resumo do Projeto:
Devido à distribuição de água doce mundial não ser uniforme, e por vezes até escassa em alguns locais, têm-se buscado cada vez mais alternativas para tornar águas salinas e salobras adequadas ao consumo humano, por serem mais abundantes no planeta. Uma possibilidade de baixo custo é utilizar métodos de destilação ou dessalinização dessas águas inapropriadas ao consumo humano por meio da energia solar radiante. Dispositivos que realizam esse trabalho apresentam baixa eficiência térmica, dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo utilizar nanotecnologia para aumentar a eficiência térmica e produção de água de destiladores solares. Este trabalho apresenta um modelo teórico e uma análise experimental da eficiência térmica de um destilador solar contendo nanopartículas metálicas esféricas de ouro, prata e cobre com diâmetro de 40nm e fração volumétrica de 10-5, sob as condições climáticas de Recife-PE. No modelo teórico foi realizado o balanço energético nos componentes do destilador solar, obtendo-se seus perfis de temperatura bem como a eficiência térmica e a produção de água do sistema. Nota-se que, para este valor de fração volumétrica, obteve-se um ganho em sua eficiência de: 28,94% com a utilização de nanofluido de ouro; 22,21% com a prata; e 28,25% com o cobre. Também foi verificado que a presença de nanopartículas metálicas aumenta a produção de água destilada do sistema, tendo-se um ganho de 24,21%, 21,44% e 24,18% para os nanofluidos de ouro, prata e cobre, respectivamente, quando comparados com a água. O modelo foi testado e validado a partir de ensaios experimentais realizados em protótipos de destiladores solares assimétricos de baixo custo. Os nanofluidos de ouro, prata e cobre foram sintetizados em laboratório e inseridos no protótipo, que foi instrumentado com sensores de temperatura em seus componentes. Ao fazer a análise experimental, foi verificado um aumento na produção de água de 28,12%, 19,23% e 21,74% para o ouro, prata e cobre, respectivamente. Assim, evidenciou-se que o uso de nanopartículas metálicas de ouro, prata e cobre são uma alternativa para melhorar a eficiência térmica de destiladores solares.
Palavras-chave: Destilação solar; Eficiência térmica; Nanopartículas metálicas.
O Programa
