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Novos avanços no processo de fabrico de espumas de céria para produção de hidrogénio pela via termoquímica solar

2020-11Conference object Open access
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dc.contributor.authorOliveira, Fernando Almeida Costa
dc.contributor.authorMouquinho, Ana
dc.contributor.authorBarreiros, M. Alexandra
dc.date.accessioned2020-11-24T16:27:30Z
dc.date.available2020-11-24T16:27:30Z
dc.date.issued2020-11
dc.descriptionCIES2020 - XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solarpt_PT
dc.description.abstractRESUMO: Este trabalho reporta um processo alternativo ao utilizado anteriormente para a produção de espumas de céria, pelo método de replicação de esponjas polimérica patenteado, em 1963, por Schwartzwalder e Somers. As referidas espumas destinam-se a servir de catalisadores à reação de separação da água pela via termoquímica solar. Esta via envolve um ciclo redox, em que a redução endotérmica da céria ocorre a T~1400ºC, em atmosfera de árgon, e a oxidação tem lugar a T~1000ºC, em presença de vapor de água. O aquecimento foi efetuado por radiação solar concentrada em fornos solares de 1,5 kW, concebidos para o efeito, disponíveis no Laboratório PROMES-CNRS (Odeillo, França). A adição de 5% PVA à suspensão permitiu evitar o colapso da estrutura celular durante a etapa de queima do substrato de PU, permitindo obter uma microestrutura mais porosa, que promoveu a formação de H2 pela via termoquímica solar. Ficou assim demonstrado que a microestrutura deste novo material teve um efeito benéfico na produção de H2, ou seja, estima-se que o H2 produzido por este material (CF5) seja cerca do dobro do anterior (CF), com base nos teores de CO e O2 registados.pt_PT
dc.description.abstractABSTRACT: This work highlights an alternative approach to the manufacturing of ceria foams by the polymeric sponge replica method patented, in 1963, by Schwartzwalder and Somers. These foams are intended to serve as catalysts for the solar hydrogen production via a two-step water-splitting thermochemical cycle route. This involves a redox cycle, in which the endothermic reduction of the ceria occurs at T~1400ºC, in argon atmosphere, and oxidation takes place at T~1000ºC, in the presence of water vapour. Concentrated solar radiation was used as heating source in suitably designed solar furnaces of 1.5 kW available at the PROMES-CNRS Laboratory (Odeillo, France). Additions of 5 wt.% PVA to the slurries played a crucial role in preventing the collapse of the cell structure during the burning out of the PU template, resulting in a more porous microstructure, which promoted the formation of H2 by redox reactions involved in the solar thermochemical cycle. It was thus demonstrated that the microstructure of this new material had a beneficial effect on the production of H2, i.e., one estimates that the H2 yield of the developed material (CF5) is about twice the reported for the previous one (CF), based on the CO and O2 yields recorded.pt_PT
dc.description.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionpt_PT
dc.identifier.citationOliveira, F.A.C... [et.al.] - Novos avanços no processo de fabrico de espumas de céria para produção de hidrogénio pela via termoquímica solar. In: CIES2020: As Energias Renováveis na Transição Energética: Livro de Comunicações do XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solar. Helder Gonçalves, Manuel Romero (Ed.). Lisboa, Portugal: LNEG, 3-5 Novembro, 2020, p. 769-772pt_PT
dc.identifier.doi10.34637/cies2020.1.5090pt_PT
dc.identifier.isbn978-989-675-076-3
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10400.9/3428
dc.language.isoporpt_PT
dc.peerreviewedyespt_PT
dc.publisherLNEG - Laboratório Nacional de Energia e Geologiapt_PT
dc.relationH2CORK - contrato n.º 016862pt_PT
dc.relationPTDC/CTMENE/6762/2014pt_PT
dc.relationPOCI-01-0145-FEDER-016862pt_PT
dc.relationINIESC (contrato ALT20-03-0145-FEDER-022113)pt_PT
dc.relationSFERA II (contrato n.º 312643)pt_PT
dc.relationSFERA III (contrato n.º 823802).pt_PT
dc.relation.publisherversionhttps://doi.org/10.34637/cies2020.1.5090pt_PT
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_PT
dc.subjectHydrogenpt_PT
dc.subjectWater splittingpt_PT
dc.subjectSolar fuelspt_PT
dc.subjectThermochemical cyclept_PT
dc.subjectMaterialspt_PT
dc.subjectCeriumpt_PT
dc.titleNovos avanços no processo de fabrico de espumas de céria para produção de hidrogénio pela via termoquímica solarpt_PT
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oaire.citation.conferencePlaceLisboa, Portugalpt_PT
oaire.citation.endPage772pt_PT
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oaire.citation.titleCIES2020 - XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solarpt_PT
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person.identifier.orcid0000-0002-2723-9973
person.identifier.orcid0000-0002-0132-4969
person.identifier.ridA-2312-2011
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