nanotecnologia em processos industriais
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Apresentao do PowerPoint
Conversor a Plasmade resduos slidos
Edilson Gomes de Lima1
Com essas tecnologias teremos:
- Mquina para reciclagem de lixo expressa em reas pblicas!- Processos industriais mais enxutos!- Conhecimento da unio entre a nanotecnologia e a termodinmica.- Uma sria de novas tecnologias disponveis!
Apresentao da obra:
Nanotecnologia Em processos industriaisA obra focada na tecnologia:
Nanotecnologia em processos industriais
2A seguir uma compilao do estudo no IV conferncia de engenharia no teatro Cacilda Alves.
Essa mquina pulveriza garrafas de vidro e as transforma em areia
3A areia um insumo que est se tornando escasso no mundo. E a ateno a esse material fundamenta! Pensando nisso uma empresa da Nova Zelndia criou uma mquina de local pblico, no qual a pessoa coloca a garrafa de vidro e o mesmo pulverizado instantaneamente em forma de areia. Ou seja, retorna ao seu estado natural ao invs de ir poluir aterros.E o trabalho que iremos apresentar se baseia nesta aplicao prtica! Porm, para aplicao mais global, no se restringindo ao vidro, mas para todos os materiais. Um projeto para uma mquina que pulveriza ferro, cermica, polmero, orgnico e qualquer tipo de material. O pulverizando instantaneamente.
Embora possa parecer algo de fico cientfica, demostramos nesta apresentao a termodinmica nos diz o contrrio! possvel sim. Embora os custos de energia ainda no tenham sido balanceados.Image from: brewers DB Breweries New Zeland Machine for bottle pulverize.
Equipamento TermodinmicoEquipamento x ProcessoO escopo desta apresentao est baseada na cincia termodinmica e sobre a cincia envolvida nos equipamentos de processo de periculosidade e responsabilidade. Delimitando o equipamento incinerador e o processo de converso a plasma.
Termodinmica o ramo daFsicaque estuda as causas e os efeitos de mudanas na temperatura,pressoevolume.
Calor significa "energia" em trnsito
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INCINERAO R.S
Incinerao a queima de resduos slidos em fornos e usinas prprias. Apresenta a vantagem de reduzir bastante o volume de resduos. Alm disso, destri os microrganismos que causam doenas, contidos principalmente no lixo hospitalar e industrial.
PROBLEMAS SEREM RESOLVIDOS
SANITRIO HIGIENE REDUO VOLUME FONTE DE MATRIA-PRIMA5
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Resduos Processados Atualmente7
REDUO DE VOLUME E A TENDNCIA PELO TERRITRIO
8A RA DO HIPER... ADENSAMENTO POPULAO - CONSUMO
CRESCIMENTO POPULACIONAL EXPONENCIAL E DESCONTROLADO9
Matemtica das Populaes e a Capacidade de Suporte do Meio
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URBANIZAO GLOBALCOM RESDUOS SLIDOS GERADOSUM PROBLEMA OU UMA FONTE DE LUCRO11
RESDUOS SLIDOS SO UM PROBLEMA GRAVE12
NOVAS FONTES DE ENERGIA E MATERIA-PRIMA13
TRADICIONALALTERNATIVO
UMA FONTE NO LIXOMACRO-MICRO14
15O QUE EXISTE NOS RESDUOS SLIDOS?DAS FBRICAS AOS ATERROS
Uma Soluo ApresentadaA SOLUO PELA CINCIAA ENGENHARIA A TERMODINMICA E O CALORA soluo para o problema dos resduos slidos, assim como a j visvel falta de matria prima ser iniciada com base cientfica contemplando fundamentos em:
A ENGENHARIA, TERMODINMICA, FLUIDICA E O CALORA QUMICA FINAMATERIAISPIRLISENANOTECNOLOGIALIMPEZA E PRESERVAO AMBIENTAL
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ENGENHARIA, TERMODINMICA E O CALOR17
TEORIA TERMODINMICA e ENERGIA1 LEI DA TERMODINMICALei da conservao da energiaU = Q W
2 LEI DA TERMODINMICAEnquanto a primeira lei da termodinmica estabelece a conservao de energia em qualquer transformao, a segunda lei estabelece condies para que as transformaes termodinmicas possam ocorrer.ENTALPIA x ENTROPIA
A ideia para o incinerador captar a energia da massa por meio do calor. Rompendo suas molculas e as dissociando.18
ENTALPIA ARMAZENADA em KCalENTROPIA EM AOA nanotecnologia seria capaz de retardar a entropia?
SOBRE QUMICA
REAES QUMICAS E SNTESEESTUDO DAS LIGAES QUMICASPROCESSO DE PIRLISE19
LIGAES QUMICAS E O INCINERADOR
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ENERGIA21
A Soluo ao Problema dos Resduos SlidosUma Nova Alternativa
Os fornos de combusto comuns so perigosos e poluentes, mesmo com a adoo de medidas variadas, e o pior, geram compostos perigosos e Dioxinas.
A alternativa a termodinmica! Com o uso de temperaturas acimada encontrada na superfcie solar.
Essa tecnologia um paradigma, no qual os resduos sero expostos no a carbonizao, mas ao quarto elemento da matria. O plasma! No qual a matria ser convertida aos seus elementos qumicos originais.
Quando o conversor de arco a plasma se acende, envia uma tenso aos eletrodos, criando um arco eltrico como um relmpago. Se enviamos um gs inerte Argnio por este arco, temos o plasma a 10.000 C. Emitindo extremo calor e raios ultravioleta.
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Plasma Trmico e No TrmicoO circuito inicial em arco um circuito gerador de alta frequncia que produz uma tenso C.A entre 5.000 e 10.000 volts por aproximadamente 2 mega-hertz. Essa tenso usada para criar um arco de alta intensidade dentro do maarico para ionizar o gs, produzindo assim o plasma.
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Gaseificao a PlasmaO plasma opera entre 5.000 a 10.000 mil clsius. Trata-se de um processo de decomposio da matria e no de combusto.
No Incinerador a Plasma temos na Cmara:
1. Primeiro estgio da matria solido
2. Segundo estgio tornar-se liquido pelo calor aplicado
3. Terceiro estgio da matria tornar-se gs
4. Quarto estgio o plasma
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Cmara de PlasmaCmara sendo AlimentadaConversor de Arco de Plasma25
EQUIPAMENTO TERMODINMICO PIROLTICO
26Pirlise umareaode anlise oudecomposioque ocorre pela ao de altastemperaturas. Ocorre uma ruptura daestrutura molecularoriginal de um determinadocompostopela ao docalorem um ambientecom pouco ou nenhumoxignio.
Processos Disponveis
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Operaes Unitrias
Processo de Pirlise28
Interno da Cmara de Pirlise29
Detalhes do Reator a Plasma30
Synthetic gas - Syngas ProcessInterno da Cmara
A cmara de combusto produz:
-Hidrognio-Metanol-Monxido de carbono-Dixido de carbono
Estes insumos so encaminhados por dutos para tanques de armazenamento, nos quais sero usados pela indstria nas mais variadas formas, como em reatores para processamento.
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Syngas Details - Commodities32
1 SECTIONAL VIEW OF THE PLANT33
2 SECTIONAL VIEW OF THE PLANT34
GeraoUma usina mdia processa em 1 ano 131,000 T de resduos. O que equivale a $22 milhes de dlares lquido em eletricidade.
Produtos intermedirios:Pelos gases "Combustveis alternativos, e pelo "Melting" fundido dos resduos temos uma infinidade de materiais para usos diversos, gasosos ou como massa slida para reforo em materiais compsitos ou gases de sntese.
CermicosFerrososPolmerosCompsitos
Inclusive materiais para uso em alvenaria em geral ou alternativos ao piche para asfalto.35
Nanotecnologia36Atravs dos estudos avanados em cincias de materiais e tecnologias como a recuperao de resduos a plasma, ser possvel o desenvolvimento de novas fontes e ampliao dos escassos recursos disponveis.
Aplicao Real dos Resduos SlidosAtravs de Nanotecnologia37
Resultados da Operao38O resultado do processo a obteno de matria-prima para o uso industrial diverso e com a adoo de novas tecnologias como a Nanotecnologia e a Cromatografia.Ser possvel o desenvolvimento de outras tcnicas complementares a este processo. Como a transformao de parte dos resduos em nanotubos de carbono, assim como empacot-los de acordo com cada composto. Neste caso, seria a separao 100% da matria por cada elemento. Carbono, mangans, silcio... Em pacotes.
Objetivo AlcanadoProduo LimpaNovas Operaes e Negcios em Expanso39
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1- Pastel de Vouzela: Julho C2008.2- A.G - napoli immondizia C2012.3- Vale minerao C 2011.4- Portal ch. C2011.5- Wikpedia commons C2009.6- MMC C2012.7- Portal do Prf. C2011.8- Rotten Apple C2011.9- Miamnar C2012.10- Wonderpolis C2011.11- Neswscientist C2011.12- Neswscientist C2011.13- IQO C201214- Scienceblog C200715- PMA C201116- Russianf C2010.17- Wikpedia commons C2009.18- Wikpedia commons C2010.19- Wikpedia commons C2009.20- Wikpedia commons C2011.21- Huber deutch C2010.22- Fonte: BALANO ENERGTICO NACIONAL - BEN. Braslia: MME, 1982.23- Diagram kdj C2009.24- Sciencelop C2012.25- CLG 2009.26- Iron C2010.27- Engineerw. C2009.28- Huber deutch C2010.29- Huber deutch C2010.30- Clki C2010.31- Nasa C2012.32- Nasa C2010.33- Windsor C201234- Soanelabs C2011.35- Shutterstock C2011.36- Ltc C201037- Shutterstock C2010.38- Manufacturing from recyclables: 24 case studies of successful recycling enterprises C1999.39- The Azrieli Foundation C201041Referncias de imagens e outras citaesNotas finais:Este trabalho uma compilao atualizada da palestra de Edilson Gomes de Lima no IV seminrio de engenharias da Anhanguera Educacional, no teatro Cacilda Alves em Outubro de 2012. No qual parte da palestra j fazia parte de um estudo prprio sobre a relao entre engenharia mecnica, nanotecnologia e a termodinmica. O resultado somado dessas pesquisas sobre termodinmica, da palestra, do trabalho de concluso de curso e dos estudos resultaram em um livro. Nanotecnologia em processos industriais.