Efeitos da configuração e de parâmetros de operação de dispositivos higroelétricos

Abstract

A Ata de defesa assinada pelos membros da Comissão Examinadora consta no SIGA/Sistema de Fluxo de Dissertação/Tese e na Secretaria do Programa da Unidade.Este exemplar corresponde à redação final da Dissertação de Mestrado defendida pela aluna DIANA LERMEN aprovada pela Comissão Julgadora em 6 de maio de 2022. AGRADECIMENTOSAo professor Fernando, por sua dedicação, pelo aprendizado que tive nesta etapa e por sua paciência.Aos meus pais e família que me apoiaram e me ajudaram durante essa jornada.Aos meus amigos, pela companhia, pelos momentos de descontração e pelo apoio. Em especial à Cássia, Nandiny, Jéssica F., Jéssica A. e Ana Júlia, que acompanharam esse processo mais de perto e me ajudaram demais. E ainda, às minhas colegas de casa, principalmente pela companhia.A todos os funcionários e alunos do IQ que me ajudaram direta ou indiretamente.A todos do laboratório D208, Eupidio, Lidiane, Polianna, Felipe e Mariana, pelas conversas, cafés, discussões e por me 'adotarem' no grupo.A todos os colegas de trabalho, Leandra, Douglas, Isabela e Rafael, por toda ajuda, apoio, pelas conversas e conselhos.Ao Giancarlo, pela parceria e grande apoio, por acreditar em mim, pelo carinho, pelos momentos de descontração e pela paciência. À Gerusa, por me ouvir e ajudar a me tornar a pessoa que sou hoje.O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior -Brasil (CAPES) -Código de Financiamento 001.Ao INCT -INOMAT, pelo financiamento do laboratório. RESUMOA geração de energia mediada pela umidade atmosférica, ou higroeletricidade (HE), foi descoberta por este grupo de pesquisa, em 2010.Atualmente, mais de 8 grupos pelo mundo já verificaram a coleta de eletricidade da umidade ambiente, empregando diferentes materiais e argumentos para explicar esse fenômeno.Este trabalho verifica as condições de operação e de configuração de células HE compostas por eletrodos de alumínio e de grafite esfoliado e reorganizado (ERG), cujas matérias-primas são commodities abundantes e reutilizáveis ou recicláveis. Em especial, este trabalho demonstra o reaproveitamento de latas de bebidas como eletrodos de alumínio. A hipótese de trabalho adotada neste grupo para explicar a produção de corrente elétrica baseia-se na termodinâmica de sistemas abertos, multifásicos e não-eletroneutros. Segundo essa hipótese, a partição de íons da água (OHe H + ) adsorvidos em compartimentos separados do mesmo sistema cria uma diferença de potencial entre estes, aumentando, assim, os potenciais eletroquímicos dos íons e diminuindo a energia de Gibbs da oxidação de OHe redução de H + , produzindo corrente elétrica.Células HE montadas com papel Kraft revestido com ERG e filme de alumínio foram submetidas a ciclos periódicos de carga e descarga em capacitores, registrando os dados de tensão da célula e do capacitor. A tensão em circuito aberto chega a 1,2 V e a potência média transferida para o capacitor é de 1,5 mW. Outras células, montadas a partir das latas e TNT revestido com ERG, produziram tensão em circuito a...