CÓMPOSITO DE LUFFA CYLINDRICA E ÓXIDO DE COBRE PARA A DESSALINIZAÇÃO DA ÁGUA DO MAR
Nome: KATHERINE JISSELLE FLORES VASQUEZ
Data de publicação: 25/09/2024
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| CARLA DA SILVA MEIRELES | Examinador Externo |
| CINTYA D'ANGELES DO ESPIRITO SANTO BARBOSA | Examinador Externo |
| GEORGE RICARDO SANTANA ANDRADE | Presidente |
| MARCELO SILVEIRA BACELOS | Coorientador |
Resumo: A crescente demanda por água exige processos de dessalinização mais eficientes, econômicos e sustentáveis. A dessalinização solar é uma solução promissora, mas sua baixa eficiência energética limita a produção em grande escala. Pesquisas indicam que a adição de materiais absorvedores fototérmicos (MAFs) pode melhorar essa tecnologia. Este estudo visa desenvolver MAFs combinando loofah (Luffa cylindrica) e Cu 2 O, para aumentar a eficiência da dessalinização solar convencional. Desta forma, os compósitos foram preparados através da adsorção de íons de cobre na loofah (in natura ou após tratamento alcalino) seguido por um tratamento térmico a 220ºC. Foi feita a caracterização por meio de técnicas de MOD, DRX, UV-Vis, MEV, PCZ, e imagens termográficas. Os resultados de DRX revelaram a presença de picos relacionados às fases grafítica e do Cu 2 O com estrutura cúbica. Dados de MOD e MEV/EDS mostraram que estrutura da loofah permanece inalterada após o tratamento térmico e que partículas de Cu 2 O estão uniformemente distribuídas na superfície das fibras da loofah. Os compósitos apresentaram alta absorção de luz na região do UV-vis e, consequentemente, maior temperatura superficial após exposição ao sol. Ensaios de evaporação solar utilizando o compósito sem o tratamento alcalino, escolhido por apresentar a maior temperatura superficial quando exposto a radiação solar direta, resultaram em eficiências de conversão entre 76,9% e 98,6% para água destilada e 88,1% para água do mar. Esses resultados revelam a influência direta da quantidade e superfície exposta do compósito sobre a eficiência. Além disso, foi projetado e construído um destilador com um corpo de vidro que, ao adicionar o material absorvedor, a eficiência média de dessalinização aumentou em 94%. Análises físico-químicas da água obtida, tais como pH, quantificação de cloretos e condutividade elétrica, comprovaram a dessalinização da água do mar. O compósito apresentou melhor eficiência de conversão e um aumento significativo na produtividade da destilação solar que outros materiais semelhantes da literatura. De forma que, este trabalho inova ao desenvolver um material com alto potencial para a dessalinização solar de água do mar, contribuindo para mitigar os efeitos da escassez hídrica.
