Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Workshop – PUC-RJ Grupo de Transformação de Fases e Caracterização de Materiais Rio de Janeiro 18 de fevereiro.

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1 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Workshop – PUC-RJ Grupo de Transformação de Fases e Caracterização de Materiais Rio de Janeiro 18 de fevereiro de 2011 Alexander Polasek DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAS ESPECIAIS José Geraldo de Melo Furtado DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAS ESPECIAIS

2 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Alexander Polasek CEPEL - DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAS ESPECIAIS Atual interação com a PUC-Rio em Materiais Aluno de Doutorado – Everton Rangel Bispo Orientador: Prof. Fernando Rizzo Orientador: Prof. Fernando Rizzo Co-Orientadores: Prof. Marcelo Neves e Dr. Alexander Polasek Co-Orientadores: Prof. Marcelo Neves e Dr. Alexander Polasek Processamento e Caracterização de Supercondutores de Alta Temperatura

3 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

4 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Alguns Resultados Medição da Temperatura Crítica: Prof. De Biasi - IME Bi-2223 Tc ~ 110 K Determinação da fração de amorfo Refinamento por Rietveld - CEPEL Bi-2223

5 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Tamanho de grão ? Supercondutor YBCO Comercial: Alfa Aesar 99.9% Granulometria nominal: 1 - 6 microns Distribuição granulométrica = ? ANISOTROPIA

6 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel 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 Relevância e impacto econômico ou social : 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

7 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel 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: Tamanho e composição da carga / partículas INTERVALO

8 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel 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.

9 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Atual interação com a PUC-Rio em Materiais Áreas de atuação do CEPEL: Áreas de atuação do CEPEL: Cerâmicas Eletroeletrônicas; Cerâmicas Eletroeletrônicas; Materiais e componentes para células a combustível (PEMFC, SOFC); Materiais e componentes para células a combustível (PEMFC, SOFC); Tecnologias do Hidrogênio; Tecnologias do Hidrogênio; Geração Distribuída de EE (CaC, Biogás, RSU). Geração Distribuída de EE (CaC, Biogás, RSU). Interação atual: Interação atual:  Doutorado da Juliana Mesquita de Andrade Orientador: Prof. Fernando Rizzo Orientador: Prof. Fernando Rizzo Co-Orientador: Dr. José Geraldo de Melo Furtado Co-Orientador: Dr. José Geraldo de Melo Furtado  Escopo/Tema: cerâmicas varistoras. Possibilidade de um projeto na área de células a combustível. Possibilidade de um projeto na área de células a combustível.

10 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel  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, ultrafinas e condutivas – revestimentos em multicamadas;  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. Desenvolvimento, Caracterização e Avaliação de: Desafios científicos e/ou tecnológicos, Relevância e seus Possíveis Impactos Eficiência Energética, Fontes Alternativas, Recursos Renováveis. Proteção de Sistemas Elétricos.

11 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Desafios científicos e/ou tecnológicos: PEMFC => Vida útil Eficiência Custos

12 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Desafios científicos e/ou tecnológicos: SOFC => Vida útil Eficiência Custos

13 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Desafios científicos e/ou tecnológicos: Varistores => Degradação Nível de Proteção

14 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Desafios científicos e/ou tecnológicos: Cerâmicas Eletroeletrônicas => Eng. Microestrutural