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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24144
Tipo: Tese
Título: Superfície absorvedora solar a base de cromo: um estudo da emissão de gases de efeito estufa associado aos seus processos de fabricação
Autor(es): Menezes, Valeska Lisandra de
Primeiro Orientador: Gomes, Kelly Cristiane
Primeiro Coorientador: Carvalho, Monica
Resumo: As superfícies absorvedoras solares (SAS) aumentam a absorção da radiação solar e reduzem as perdas térmicas por emissão, e algumas etapas de seu ciclo de vida necessitam de grandes quantidades de energia. Considerando as preocupações com as mudanças climáticas, este trabalho tem como objetivo produzir superfícies absorvedoras solares, quantificar e comparar as emissões de gases de efeito estufa (GEE) associadas ao seu processo de obtenção com aplicação do Cromo Negro (CrxOy). Para mapear a estrutura do campo de conhecimento foi feita uma revisão bibliométrica e de redes utilizando o software VosViewer. Utilizou-se a metodologia da Avaliação de Ciclo de Vida e o método de avaliação de impacto ambiental IPCC 2013 GWP 100a para determinar as emissões de GEE. A partir de dados experimentais obtidos nos laboratórios LABFILM e LACOM (UFPB) estudou-se a técnica de deposição Magnetron Sputtering e comparou-se a técnica da Eletrodeposição. As avaliações foram feitas em processos de fabricação que apresentaram SAS com absortividade superior a 90%. Quatro tipos de tratamento de substrato foram estudados. O estudo é pioneiro na produção de SAS e construção de inventários a partir de sua fabricação, quantificando e comparando as emissões de GEE para esses processos de fabricação no Brasil. As emissões das SAS fabricadas por Sputtering foram 25,7g CO2- eq/processo com tratamento de substrato por eletropolimento. As emissões de estudos comparativos de eletrodeposição foram 5,1g e 4,4 g CO2-eq/processo para o banho 1 e banho 2, respectivamente. Considerando eletrodeposições comparando diferentes tratamentos de substrato, as emissões foram 1,0 2,7 12,9 e 49,79g CO2-eq/processo, respectivamente para hexano, ácido cítrico, eletropolimento, e tratamento térmico. Quando o Sputtering foi realizado com tratamento de substrato com isopropanol, hexano e eletropolimento, as emissões foram 15,2 7,2 e 19,1g CO2-eq/processo. A limpeza de substrato por tratamento térmico foi o responsável pela maior porção de emissões, devido ao uso intenso de eletricidade. Observou-se que os filmes depositados em substratos eletropolidos apresentaram as maiores absorções solares (≥ 95%), porém emissões mais altas que os tratamentos com hexano, álcool isopropílico e ácido cítrico.
Abstract: Solar absorber surfaces (SAS) increase the absorption of solar radiation and reduce thermal losses by emission, and some stages of their life cycle require large amounts of energy, including thermal. Considering the concerns about climate change, this work aims to produce solar absorber surfaces, quantify and compare the greenhouse gas (GHG) emissions associated with their obtaining process with Black Chrome (CrxOy) application. To map the structure of the knowledge field, a bibliometric and network review was performed using the VosViewer software. The Life Cycle Assessment methodology and the IPCC 2013 GWP 100a environmental impact assessment method were used for determining GHG emissions. From experimental data obtained in the LABFILM and LACOM laboratories (UFPB) deposition techniques Sputtering were studied and the electrodeposition technique was compared. The evaluations were done in manufacturing processes that presented SAS with absorptivity higher than 90%. Four types of substrate treatment were considered. The study is pioneering in the production of SAS and the construction of inventories from their manufacture, quantifying and comparing GHG emissions for these manufacturing processes in Brazil. Emissions from SAS fabricated by Sputtering were 25,7g CO2-eq/process with substrate treatment by electropolishing. Emissions from comparative electrodeposition studies were 5,1g and 4,4g CO2-eq/process for bath 1 and bath 2, respectively. Considering electrodepositions comparing different substrate treatments, the emissions were 1,0 2,7 12,9 and 49,79g CO2-eq/process, respectively for hexane, citric acid, electropolishing, and heat treatment. when sputtering was performed with substrate treatment with isopropanol, hexane, and electropolishing, the emissions were 15,2 7,2 and 19,1g CO2-eq/process. Substrate cleaning by heat treatment accounted for the largest portion of emissions, due to the heavy use of electricity. It was observed that films deposited on electropolished substrates had the highest solar absorptions (≥ 95%), but higher emissions than treatments with hexane, isopropyl alcohol, and citric acid.
Palavras-chave: Superfície Absorvedora solar
Magnetron Sputtering
Eletrodeposição
ACV
Solar absorber surfaces
Electrodeposition
LCA
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Mecânica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24144
Data do documento: 29-Abr-2022
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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