Browsing by Author "Figueira, Isabel"
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- Corrosão de aços inoxidáveis austeníticos em sais fundidos ternários de cálcioPublication . Cunha Diamantino, Teresa; Gomes, A.; Paiva Luís, Teresa; Figueira, Isabel; Pedrosa, Fátima; Nogueira, Carlos; Guerreiro, L.; Collares-Pereira, M.RESUMO: O armazenamento de energia térmica (TES) é um fator chave para melhorar a eficiência e a despachabilidade dos diferentes sistemas energéticos, devido a um melhor ajustamento entre a procura e a oferta de energia, e ao permitir o desenvolvimento e a implementação de energias renováveis. Um exemplo claro é o TES em instalações de concentração de energia solar (CSP), onde o excesso de energia solar durante o período de luz solar é armazenado para ser utilizado durante os períodos em que a energia solar é necessária, mas não está disponível. Os sais fundidos têm sido amplamente utilizados como fluidos de transferência de calor (HTF) e para TES em instalações CSP. Uma das características fundamentais dos sais fundidos no que diz respeito à sua utilização como HTF e TES é a sua compatibilidade com os materiais de construção. Por esta razão, este trabalho apresenta a resistência à corrosão de dois aços inoxidáveis austeníticos AISI 316L e AISI 321H em contacto com sal ternário fundido com cálcio. Ambos os aços inoxidáveis demonstraram ter velocidades de corrosão aceitáveis para as centrais CSP. Entre os aços austeníticos estudados, o AISI 316L apresenta a menor velocidade de corrosão.
- Dynamic corrosion testing of metals in solar salt for concentrated solar powerPublication . Sutter, Florian; Oskay, Ceyhun; Galetz, Mathias Christian; Cunha Diamantino, Teresa; Pedrosa, Fátima; Figueira, Isabel; Glumm, Stefan; Bonk, Alexander; Aguero, Alina; Rodríguez, Sergio; Reche-Navarro, Tomas Jesus; Caron, SimonABSTRACT: Potassium nitrate and sodium nitrate in mixing proportion of KNO3-NaNO3 40-60 wt% (also called solar salt) has been successfully used for over a decade as heat storage medium for concentrated solar power parabolic-trough collector plants at temperatures up to 400 degrees C. At temperatures of 560 degrees C, reached in state-of-the-art solar tower systems, corrosion of metallic components in contact with solar salt can become an issue and has caused leaks and plant shut-downs in recently built tower projects. While the corrosion rates of several materials have been determined for different temperatures in static molten salt immersion experiments, there is a lack of corrosion data for dynamic in-service conditions. In this work, a dynamic corrosion test has been conducted on 19 different material types including protective coatings, mimicking flow-rate, temperature gradient and draining of inservice operation of a receiver in a concentrated solar power tower. The measured corrosion rates are presented and compared to static corrosion tests reported in literature.
- Estabilidade de uma mistura de sais fundidos contendo lítio para o armazenamento de energia solar térmicaPublication . Pedrosa, Fátima; Nogueira, Carlos; Marcelo, Teresa; Cunha Diamantino, Teresa; Figueira, Isabel; Bonk, A.; Bauer, T.RESUMO: Para o desenvolvimento das tecnologias de concentração solar térmica têm sido desenvolvidas misturas de sais, compostas principalmente por metais alcalinos/alcalino-terrosos, a serem utilizadas como meio de armazenamento de energia. A introdução de nitrato de lítio na mistura de nitratos de Na e K permite a diminuição do ponto de fusão da mistura, reduzindo assim os riscos de congelamento nas tubagens e tanques da instalação de armazenamento. Para avaliar a temperatura máxima de trabalho do sal ternário contendo lítio, foi efetuado o estudo da estabilidade térmica de uma mistura de sais fundidos de nitratos de Li-Na-K, em ensaios de longa duração (4000 h), ao ar, às temperaturas de 470 ºC e 490 ºC. As amostras retiradas ao longo do tempo foram caracterizadas por análise química, termogravimetria (TG/DTA-DSC) e por difração de raios-X (XRD) e comparadas com a mistura inicial (0 h), para avaliar a extensão da decomposição. Deste estudo concluiu-se que a mistura pode ser considerada termicamente estável até aos 470 ºC, com baixa decomposição de nitratos e baixa formação de óxidos e carbonatos.
- LocalEnergy: Local Resources for Multifunctional Tetrahedrite-based Energy: Harvesting ApplicationsPublication . Neves, Filipe; Correia, J.B.; Esperto, Luís; Mascarenhas, João; Figueira, Isabel; de Oliveira, Daniel Pipa Soares; Salgueiro, Rute; Silva, Teresa; Santos, Beatriz; Lopes, E.B.; Gonçalves, António Pereira; Centeno, Pedro; Fortunato, Elvira; Martins, Rodrigo; Águas, Hugo; Mendes, Manuel Joao
- Mechanochemical synthesis of tetrahedrite materials using mixtures of synthetic and ore samples collected in the Portuguese zone of the Iberian Pyrite BeltPublication . Neves, Filipe; Esperto, Luís; Figueira, Isabel; Mascarenhas, João; Salgueiro, Rute; Silva, Teresa; Correia, J.B.; Carvalho, Patricia Almeida; de Oliveira, Daniel Pipa SoaresABSTRACT: Considering that the synthesis of tetrahedrite-based materials usually uses high purity elements, the evaluation of the direct application of ore samples as raw materials for their synthesis is a pertinent issue. In the present study, multiphase synthetic tetrahedrite samples were mixed with tetrahedrite-tennantite ore samples (in weight ratios of 0.8/0.2, 0.5/0.5 and 0.2/0.8) to produce tetrahedrite-based materials by solid-state mechanochemical syn-thesis. The ore samples were obtained from the abandoned Barrig ̃ao mine dumps and from the Neves Corvo mine, both located in the Portuguese zone of the Iberian Pyrite Belt, whose main constituents were found to be As-rich tetrahedrite and tennantite-(Fe), respectively. Depending on the ore sample and on the mixture ratios, the displacement reactions occurring during the synthesis process gave rise to different phase transformation paths. For the ratios of 0.5/0.5 and 0.2/0.8, the mixtures with the Barrig ̃ao ore were found to consist of a single sulfide phase, tetrahedrite-tennantite-(Fe), plus quartz, while famatinite was also observed in the 0.8/0.2 mixture. Tetrahedrite-tennantite-(Fe) phase was the main constituent of all mixtures with the Neves Corvo ore, but in all of them other sulfide phases, famatinite-luzonite and pyrite, were also present in addition to quartz. Despite being dissimilar, these results are very promising and encouraging, by confirming the possible direct usage of ore samples and of dump material for the synthesis of tetrahedrite-based materials with all the potential environmental-economic gains that can be obtained.
- Powder sintering of single-phase tetrahedrite materials [Resumo]Publication . Neves, Filipe; Esperto, Luís; Figueira, Isabel; Mascarenhas, João; Correia, J.B.; Ferreira, H.; Lopes, E.B.; Gonçalves, António PereiraABSTRACT: There is a worldwide consensus for the development and implementation of zero global-warming-potential and energy efficient technologies. This energy transition requires more progress in all aspects related with renewable technologies, including the research and innovation on new and improved materials, e.g., materials for converting thermal wasted energy into electricity.
- Processamento de materiais termoelétricos baseados na tetraedrite usando minério de tetraedrite-tenantitePublication . Esperto, Luís; Figueira, Isabel; Mascarenhas, João; Salgueiro, Rute; Silva, Teresa; Lopes, E.B.; Gonçalves, António Pereira; Correia, J.B.; de Oliveira, Daniel Pipa Soares; Almeida, P.; Neves, FilipeRESUMO: O desenvolvimento e implementação de tecnologias com baixo potencial de aquecimento global e energeticamente eficientes requer uma contínua inovação na área dos materiais para a energia. Nesta estratégia insere-se a pesquisa sobre o processamento de materiais termoelétricos baseados na tetraedrite. No presente trabalho procede-se à avaliação da viabilidade da incorporação direta, sem qualquer pré-tratamento, de minério da série tetraedrite-tenantite no processamento de materiais à base de tetraedrite por síntese mecanoquímica. Para tal prepararam-se misturas de pós contendo diferentes rácios de amostras de tetraedrite sintética, também obtida por síntese mecanoquímica, e de amostras de minério, recolhidas na mina de Neves-Corvo e na escombreira da mina do Barrigão. A caraterização estrutural e microestrutural dos materiais processados após 1 h e 2 h de síntese mecanoquímica permitiu verificar a formação de um composto constituído por tetraedrite-tenantite-(Fe) como fase principal, independentemente do minério de origem. Estes resultados são uma indicação do sucesso da abordagem seguida.
- Processing of tetrahedrite-based thermoelectric materials using tetrahedrite-tennantite copper oresPublication . Neves, Filipe; Esperto, Luís; Figueira, Isabel; Mascarenhas, João; Salgueiro, Rute; Silva, Teresa; Correia, J.B.; de Oliveira, Daniel Pipa Soares; Almeida, P.ABSTRACT: Tetrahedrite-based compounds are considered a promising thermoelectric material. The tetrahedrite-tennantite series, that can be generically expressed as Cu6[Cu4(Fe,Zn)2](Sb,As)4S13, is one of the most abundant sulfosalt minerals in the earth’s crust. The Iberian Pyrite Belt (IPB), located in southern Portugal and Spain, is the host of the largest concentration of massive sulfide deposits worldwide, where the tetrahedrite-tennantite series mineral is one of the constituents. In this work we evaluate the effectiveness of combining synthetic tetrahedrite (ST) with tetrahedritetennantite ore samples (TTOS) in the mechanochemical synthesis (MCS) process of tetrahedrite based compounds. The ore samples were collected from two distinct deposits within the Portuguese part of the IPB, the Neves Corvo mine and the abandoned Barrigão copper mine. The ST, also produced by MCS, were mixed with the TTOS in different mass ratios ranging from 20-80%. The influence of the chemical composition and phase constitution of the ore samples and of the mixing ratios will be presented in relation to the micro-structural properties of the obtained materials. The results here described are part of a broader study dedicated to the development of energy-harvesting applications based on tetrahedrite.
- Recovery of mining waste as source of raw material for the synthesis of tetrahedrite-tennantite materials [Resumo]Publication . Neves, Filipe; Esperto, Luís; Figueira, Isabel; Mascarenhas, João; Salgueiro, Rute; Silva, Teresa; Correia, J.B.; Carvalho, Patricia Almeida; De Oliveira, Daniel Pipa Soares
- Recursos locais para aplicações multifuncionais de captação de energia com base em tetraedritePublication . Neves, Filipe; Esperto, Luís; Figueira, Isabel; Mascarenhas, João; Correia, J.B.; Joyce, A; Guimarães, Fernanda; Salgueiro, Rute; Silva, Teresa; de Oliveira, Daniel Pipa Soares; Lopes, E.B.; Gonçalves, António Pereira; Centeno, Pedro; Mendes, M.J.; Águas, H.; Martins, Rodrigo; Gil, Luís; Almeida, PatríciaRESUMO: Este trabalho descreve as principais linhas de investigação que estão em curso no âmbito do projeto LocalEnergy (http://localenergy.lneg.pt). LocalEnergy é um projeto multidisciplinar de Investigação, Desenvolvimento e Inovação (I&D&I), envolvendo atividades no domínio da ciência dos materiais, da geologia e das energias renováveis. Essas atividades estão orientadas para a indústria e assentam numa abordagem disruptiva visando o desenvolvimento de materiais termoelétricos, através da utilização de materiais à base de tetraedrites naturais e sintéticas, e o desenvolvimento de novos absorsores para células solares de filmes finos, usando materiais à base de tetraedrites sintéticas. Considerando que Portugal é um dos países europeus com maior nível de irradiação de energia solar e que a tetraedrite é um recurso mineral local, presente na Zona Sul Portuguesa da Faixa Piritosa Ibérica, o projeto LocalEnergy representa uma oportunidade para o desenvolvimento de sistemas energéticos sustentáveis baseados na maximização e exploração de dois importantes recursos endógenos (energia solar e recursos minerais).