Workshop – PUC-RJ
Grupo de Transformação
de Fases e
Caracterização de
Materiais
Rio de Janeiro
18 de fevereiro de 2011
Alexander Polasek
José Geraldo de Melo Furtado
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAS ESPECIAIS
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAS ESPECIAIS
Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel
Atual interação com a PUC-Rio em Materiais
Alexander Polasek
CEPEL - DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAS ESPECIAIS
Aluno de Doutorado – Everton Rangel Bispo
Orientador: Prof. Fernando Rizzo
Co-Orientadores: Prof. Marcelo Neves e Dr. Alexander Polasek
Processamento e Caracterização de Supercondutores de Alta Temperatura
Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel
Problemas e Desafios
 Processamento do supercondutor Bi-2223 por fusão:
- dificuldade em recuperar altas frações de Bi-2223 após a fusão
- formação de fase amorfa
 Caracterização de materiais supercondutores de alta temperatura:
- medição da temperatura crítica de transição (sem contatos elétricos)
- preparação de amostras para MET
- estudo dos contornos de grão (weak-links)
- DRX de filmes finos (supercondutores de segunda geração – YBCO)
- avaliação do grau de textura
- medição do tamanho de grão: média e distribuição
Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel
Alguns Resultados
Bi-2223
Bi-2223
Tc ~ 110 K
Medição da Temperatura Crítica:
Prof. De Biasi - IME
Determinação da fração de amorfo
Refinamento por Rietveld - CEPEL
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Tamanho de grão ?
Supercondutor YBCO Comercial:
Alfa Aesar 99.9%
Granulometria nominal:
1 - 6 microns
Distribuição granulométrica = ?
ANISOTROPIA
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Relevância e impacto econômico ou social :
• Equipamentos supercondutores podem atender à crescente
demanda por eficiência, estabilidade e confiabilidade do sistema
elétrico
• Limitador de Corrente de Curto-Circuito – evita danos e blackouts
Objetivos gerais do programa de P&D:
• Processamento da fase Bi-2223 por fusão
• Desenvolvimento e caracterização de supercondutores para limitação
de corrente de curto-circuito
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ISOLADORES POLIMÉRICOS
Espaçador para rede compacta e
poluída (15 kV):
Projeto: CEPEL / LIGHT
(ANEEL)
CEPEL – Desenvolvimento do polímero
e do design
PRODUTO COMERCIAL
Desafio:
Melhorar propriedades de isoladores
poliméricos:
INTERVALO
• Tamanho e composição da
carga / partículas
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Workshop – PUC-RJ
Grupo Transformação de Fases e
Caracterização de Materiais
José Geraldo de Melo Furtado
CEPEL - DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAS ESPECIAIS
Rio de Janeiro, 18 de fevereiro de 2011.
Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel
Atual interação com a PUC-Rio em Materiais
•
Áreas de atuação do CEPEL:
• Cerâmicas Eletroeletrônicas;
• Materiais e componentes para
células a combustível
(PEMFC, SOFC);
• Tecnologias do Hidrogênio;
• Geração Distribuída de EE (CaC, Biogás, RSU).
•
Interação atual:
 Doutorado da Juliana Mesquita de Andrade
 Orientador: Prof. Fernando Rizzo
 Co-Orientador: Dr. José Geraldo de Melo Furtado
 Escopo/Tema: cerâmicas varistoras.
•
Possibilidade de um projeto na área de células a combustível.
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Desafios científicos e/ou tecnológicos,
Relevância e seus Possíveis Impactos
Desenvolvimento, Caracterização e Avaliação de:
 Conjugados Eletrodos-Eletrólito para SOFC para o uso de Etanol e Biogás
como combustíveis;
 Eletrólitos sólidos com elevada homogeneidade microestrutural;
 Interconectores metálicos para SOFC;
 Placas bipolares metálicas estáveis,
revestimentos em multicamadas;
ultrafinas
e
condutivas
–
Eficiência Energética, Fontes Alternativas, Recursos Renováveis.
 Cerâmicas varistoras de alta absorção de energia e com comportamento
varistor em altas densidades de corrente elétrica;
 Varistores conjugados (polímero-cerâmica) e varistores em multicamadas.
Proteção de Sistemas Elétricos.
Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel
Desafios científicos e/ou tecnológicos:
PEMFC => Vida útil
Eficiência
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Custos
Desafios científicos e/ou tecnológicos:
SOFC => Vida útil
Eficiência
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Custos
Desafios científicos e/ou tecnológicos:
Varistores => Degradação
Nível de Proteção
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Desafios científicos e/ou tecnológicos:
Cerâmicas Eletroeletrônicas => Eng. Microestrutural
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