dc.creator | Moreira, Kelly Schneider | |
dc.date.accessioned | 2021-11-30T13:26:01Z | |
dc.date.available | 2021-11-30T13:26:01Z | |
dc.date.issued | 2020-02-27 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/23069 | |
dc.description.abstract | Energy–harvesting devices show promising features to enable the operation of low-energy consumption devices, Internet-of-Things (IoT) and wearable electronics. The phenomenon of adsorption of water vapor to produce electric power, hygroelectricity, has been inserted in this context in order to supply the growing electricity demand in daily life. When exposed to variable humidity under shielded or grounded environments, many solids acquire charge as the result of asymmetrical water vapor ions partitioning. HEGs (hygroelectric generators) have been using this phenomenon to generate considerable energy through the moisture diffusion process. In the current literature, we find HEGs that produce an open-circuit voltage of ~0.2V and output power of 0.102 μW. However, most of HEGs show complex construction through expensive technics and slow process to the manufacturing. In this work, we developed an efficient, flexible, not expensive and self-powered device based on the generation of electricity from water sorption on paper coated with nanostructured graphite dispersed in cellulose. In order to increase the partition of water ions, the nanostructured carbon was impregnated with different acid and basic substances. Our best HEG produces an open-circuit voltage of ~0.5 V and an output power of 0.72 μW. Using fifteen disk format pairs (diameter 2 cm) we turn on many white LEDs connected in parallel. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Carbono nanoestruturado | por |
dc.subject | Esfoliação de grafite | por |
dc.subject | Colheita de energia | por |
dc.subject | Gerador eletrostático | por |
dc.subject | Higroeletricidade | por |
dc.subject | Nanostructured carbon | eng |
dc.subject | Graphite exfoliation | eng |
dc.subject | Energy harvesting | eng |
dc.subject | Electrostatic generator | eng |
dc.subject | Hygroelectricity | eng |
dc.title | Geradores higroelétricos para a captação de energia construídos a partir de nanoestrutura de grafite e celulose | por |
dc.title.alternative | Hygroelectric generators for energy harvesting constructed from graphite nanostructure and cellulose | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Dispositivos desenvolvidos para a colheita de energia (do inglês, Energy harvesting) apresentam características promissoras capazes de suprir dispositivos de baixa potência, como Internet das Coisas (IoT, do inglês Internet of things) e eletrônicos vestíveis. O fenômeno de adsorção de vapor de água para produzir energia elétrica, a higroeletricidade, tem sido inserido neste contexto para suprir a crescente demanda energética no cotidiano. Quando expostos a variação da umidade, alguns sólidos adquirem carga devido à partição assimétrica dos íons provenientes do vapor de água. Geradores higroelétricos têm sido construídos fundamentados neste fenômeno e são capazes de gerar consideráveis energias através da captação de íons do vapor da água. Na literatura atual, encontramos higrogeradores que produzem uma tensão em circuito aberto próxima a 0,2 V e uma potência de saída próxima a 0,120 W. Entretanto, os higrogeradores até então descritos na literatura apresentam estruturas de construção complexa, processos demorados e materiais de alto custo. Neste trabalho, desenvolvemos um dispositivo eficiente, flexível, de baixo custo baseado na geração de eletricidade a partir da sorção de água sobre papel revestido com nanoestruturas de carbono. A fim de aumentar a partição dos íons proveniente da água, o carbono nanoestruturado foi impregnado com diferentes substancias ácidas e básicas. O gerador higroelétrico de maior eficiência alcançou tensões próximas a 0,5 V em circuito aberto e potência máxima de 0,72 W. Utilizando 15 pilhas (diâmetro de 2 cm) deste higrogerador de maior eficiência conectadas em série, foi possível acender um painel com inúmeros LEDs conectados em paralelo. | por |
dc.contributor.advisor1 | Burgo, Thiago Augusto de Lima | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5737213839553155 | por |
dc.contributor.referee1 | Jauris, Carolina Ferreira de Matos | |
dc.contributor.referee2 | Köhler, Mateus Henrique | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0179497029336729 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |