Discente: EMANOEL SOARES CÂNDIDO SILVA

Título: GESTÃO TÉRMICA DE BATERIAS CILÍNDRICAS LI-ÍON PARA VEÍCULOS ELÉTRICOS COM NANOFLUIDOS E NEPCMS HÍBRIDOS: NOVOS INSIGHTS E MODELAGEM

Orientador: PROF. DR. JORNANDES DIAS DA SILVA

Examinador Externo: PROF. DR. ANTÔNIO MENDES DA SILVA FILHO

Examinador Interno: PROF. DR. DEIVSON CESAR SILVA SALES

Data: 05 DE DEZEMBRO DE 2025

Horário: 14:30

Local: On-line

Resumo do projeto: 

O modelo matemático desenvolvido neste estudo integra três modelos acoplados para fornecer uma simulação abrangente do comportamento térmico de baterias de íons de lítio. Esses modelos incluem um modelo térmico de bateria de íons de lítio, um modelo térmico NeCPCM e um modelo híbrido de transferência de calor de nanofluido. Sua integração permite a previsão precisa de distribuições de temperatura, mitigação eficaz de pontos quentes e gerenciamento térmico otimizado, melhorando assim o desempenho da bateria e a segurança operacional. O modelo térmico da bateria de íons de lítio, o modelo térmico NeCPCM (RT-42 + CuO/Al2O3) e o modelo híbrido (CuO-Fe/H2O) de transferência de calor de nanofluido são formulados usando uma geometria cilíndrica bidimensional (radial-axial) para prever com precisão o comportamento térmico acoplado e a dinâmica de transferência de calor dentro do sistema de bateria. A bateria de íons de lítio exibe uma distribuição de temperatura progressivamente mais uniforme com o aumento do tempo de resfriamento, indicando maior dissipação de calor e redução de pontos quentes localizados. Os resultados quantitativos mostram que as temperaturas diminuíram de aproximadamente 38,24°C a 900s para 35,24°C a 3600s, demonstrando que a exposição prolongada ao canal de resfriamento helicoidal remove eficientemente o calor do núcleo da bateria, levando à melhoria da uniformidade térmica e do desempenho geral da bateria. O módulo NeCPCM equipado com um canal de resfriamento helicoidal demonstra uniformidade de temperatura significativamente melhorada, caracterizada por dissipação de calor aprimorada e mitigação eficaz de pontos de calor. A configuração helicoidal direciona o refrigerante ao longo de uma trajetória espiral, maximizando assim o contato com a superfície, intensificando a transferência de calor por convecção e minimizando os gradientes térmicos em todo o módulo. A análise quantitativa revela uma redução progressiva da temperatura, diminuindo de aproximadamente 41,17 °C a 900 s para 36,52 °C a 3600 s, indicando remoção de calor cada vez mais eficiente e distribuição térmica uniforme ao longo do tempo. Essas melhorias na regulação térmica não apenas otimizam o desempenho de resfriamento do módulo, mas também contribuem para maior confiabilidade da bateria, segurança operacional e maior vida útil do ciclo.

Palavras-chave: Análise térmica; carregamento; descarregamento; armazenamento de energia.

Discente: MARIA BIANCA SOARES PIRES

Título: PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS PARA USO NA REFORMA SECA DO METANO

Orientador: PROF. DR. SÉRGIO PERES RAMOS DA SILVA

Coorientador: PROF. DR. DEIVSON CESAR SILVA SALES

Examinador Externo: PROFA. DRA. FABIOLA CORREIA DE CARVALHO

Examinador Interno: PROF. DR. JORNANDES DIAS DA SILVA

Data: 26 DE NOVEMBRO DE 2025

Horário: 09:00

Local: On-line

Resumo do projeto: 

Este projeto investiga a viabilidade da produção de biogás a partir de resíduos sólidos urbanos como alternativa energética sustentável. O foco está na aplicação do biogás na reforma seca do metano, visando otimizar a geração de gás de síntese para uso industrial e energético. A pesquisa envolve caracterização dos resíduos, análise da eficiência do processo de digestão anaeróbia, e avaliação dos parâmetros físico-químicos do biogás gerado. A proposta contribui para o desenvolvimento de sistemas energéticos limpos e para a gestão inteligente de A crescente demanda por fontes renováveis de energia e a necessidade de mitigar os impactos ambientais decorrentes do uso de combustíveis fósseis motivaram o desenvolvimento deste estudo, que avalia o aproveitamento de resíduos agroindustriais e domésticos como cascas de abacaxi, mandioca, batata inglesa e resíduos orgânicos diversos para produção de biogás por meio da digestão anaeróbia, com posterior aplicação na reforma seca do metano. As etapas da pesquisa envolveram a coleta e o pré-tratamento das biomassas, seguidos da caracterização físico-química realizada no Laboratório de Combustíveis e Energia da Universidade de Pernambuco (POLICOM-UPE), contemplando análises de umidade, termogravimetria (TGA), composição elementar, poder calorífico, densidade aparente, sólidos totais e pH. As amostras foram submetidas à digestão anaeróbia em reatores de bancada operando em condições mesofílicas (35 °C), utilizando esterco bovino como inoculante para otimizar a produção de metano. Os resultados indicaram maior eficiência nas amostras inoculadas, com destaque para os resíduos orgânicos domésticos. Na etapa seguinte, o biogás foi reformulado por meio de simulações computacionais realizadas no SENAI-RN, utilizando o software Aspen HYSYS. A modelagem contemplou o processo de reforma seca, convertendo o biogás em gás de síntese (syngas) composto por H2 e CO, e simulou etapas como purificação, aquecimento até 800 °C, reforma catalítica com conversão de 71% do CH4, compressão com razão de 2 e ajuste das condições operacionais para a síntese de Fischer–Tropsch (280 °C e 20 bar). A simulação permitiu identificar os parâmetros ideais para maximizar a produção de syngas com elevada pureza. O gás de síntese obtido demonstrou viabilidade como matéria-prima para combustíveis líquidos sintéticos, especialmente o SAF (Sustainable Aviation Fuel), configurando-se como alternativa promissora para a descarbonização do setor aéreo e o reaproveitamento de resíduos. Conclui-se que os resíduos analisados apresentam elevado potencial energético e podem ser integrados a cadeias produtivas sustentáveis. A abordagem adotada comprova a viabilidade técnica e ambiental do processo, reforçando o papel da bioeconomia e da inovação na transição energética brasileira.

Palavras-chave: Biomassa; Biogás; Gás de síntese; Fischer-Tropsch; Combustíveis sustentáveis.

Discente: GUSTAVO ROGÉRIO DA SILVA BARBOSA

Título: APLICAÇÃO DE MULTISENSORES EM MÁQUINAS-FERRAMENTA PARA ESTUDO DE CORRELAÇÃO DO DESGASTE DA FERRAMENTA DE CORTE COM PARÂMETROS DE PROCESSO

Orientador: PROF. DR. ROGÉRIO PONTES DE ARAÚJO

Coorientador: PROF. DR. RICARDO ATAÍDE DE LIMA

Examinador Externo: PROF. DR. CARLOS AUGUSTO DO NASCIMENTO OLIVEIRA

Examinador Interno: PROF. DR. CAIO VINICIUS PINHEIRO VITAL

Data: 28 DE AGOSTO DE 2025

Horário: 15:00

Local: Sala de Atos (CSEC)

Resumo do projeto: 

Esta pesquisa teve como objetivo principal desenvolver e validar um sistema multissensorial de baixo custo para o monitoramento preditivo do desgaste de ferramentas de corte em processos de fresamento. Pretendeu-se contribuir com o setor industrial, visando a redução dos custos operacionais, aumento da produtividade e minimização das paradas desnecessárias decorrentes de substituições prematuras ou tardias das ferramentas. O estudo utilizou sensores de baixo custo, especificamente um acelerômetro triaxial (MPU9250) e um transformador de corrente não-invasivo (SCT013-000), integrados ao microcontrolador ESP32-DEVKIT-V1. Os sensores foram instalados estrategicamente em duas máquinas-ferramenta (uma router CNC e uma fresadora ferramenteira). Para validação experimental, realizou-se uma série controlada de ensaios conforme a norma ABNT NBR ISSO 8688-2:2020, utilizando fresas de topo com 10 mm de diâmetro em aço rápido não revestido, e corpos de prova de aço ABNT 1045. Os dados foram coletados em tempo real a uma taxa de amostragem de 2 kHz, tratados com técnicas estatísticas e analisados no domínio do tempo e da frequência por meio da Transformada Rápida de Fourier (FFT). O desgaste das ferramentas foi avaliado quantitativamente por microscopia óptica, seguindo os critérios definidos pela norma técnica. Os resultados demonstraram forte correlação entre os níveis de desgastes medidos por microscopia óptica e os dados obtidos dos sensores. As métricas estatísticas, especialmente RMS, apresentaram sensibilidade suficiente para discriminar os diferentes níveis de desgaste das ferramentas testadas. A análise espectral revelou componentes frequências específicas que se mostraram indicativos consistentes da progressão do desgaste. O sistema desenvolvido apresentou estabilidade e precisão dentro da margem aceitável definida para os sensores. Conclui-se que o sistema multissensorial desenvolvido é uma solução eficaz e economicamente viável para o monitoramento preditivo do desgaste de ferramentas de corte em operações de fresamento. A abordagem proposta oferece uma alternativa aos métodos tradicionais diretos, permitindo intervenções oportunas e otimizadas na manutenção preditiva das ferramentas.

Palavras-chave: monitoramento preditivo; desgaste de ferramenta; fresamento; análise espectral; sensores de baixo custo.