00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CECA - CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - CECA Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA DE ENERGIA - CECA
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Produção de hidrogênio e oxigênio em um voltâmetro de hofmann com diferentes eletrodos e concentrações de eletrólito
Autor(es): Bueno, Ivandro Joel
Primeiro Orientador: Tavares Neto, Julio Inacio Holanda
Resumo: Diante da urgência das mudanças climáticas e da necessidade da transição de uma matriz energética fóssil para energias renováveis e com baixa pegada de carbono, se faz necessário a pesquisa e desenvolvimento em novas tecnologias como a energia do hidrogênio. Este trabalho procura determinar, através da eletrólise alcalina da água, em um aparelho chamado voltâmetro de Hofmann, utilizando dois eletrodos de diferentes materiais, titânio e aço inox, em três concentrações de hidróxido de potássio, 50, 150 e 250 g/L, qual material destes eletrodos possui maior eficiência na eletrólise. O estudo se deu de forma experimental em triplicata, utilizando um volume pré-determinado de hidrogênio e com mesma densidade de corrente para ambos os eletrodos. Foram calculadas as eficiências faradaica e térmica em dois cenários diferentes, na condição padrão de temperatura e pressão e na condição real do laboratório, utilizando metodologia de autor referência no estudo da eletrólise. Os resultados encontrados demonstraram uma eficiência superior do eletrodo de titânio em relação ao de aço inox em todas as concentrações. Na maior concentração de KOH testada (250g/L) e em condições reais de temperatura e pressão, o eletrodo de titânio alcançou uma eficiência faradaica de 39,1 %, contra 27,8 % do eletrodo de aço inox. Na mesma concentração o eletrodo de titânio obteve uma eficiência térmica de 47,6 %, contra 33,9 % do eletrodo de aço inox. Essa superioridade justifica-se, pois o eletrodo de titânio é proveniente da indústria eletrolítica e possui revestimento que melhora sua performance enquanto o eletrodo de aço inox utilizado é feito com parafusos comerciais.
Abstract: Given the urgency of climate change and the need to transition from a fossil fuel energy matrix to renewable energies with a low carbon footprint, research and development in new technologies such as hydrogen energy is necessary. This work seeks to determine, through alkaline water electrolysis in a Hofmann voltameter, using two electrodes of different materials, titanium and stainless steel, at three concentrations of potassium hydroxide (50, 150, and 250 g/L), which electrode material has greater electrolysis efficiency. The study was conducted experimentally in triplicate, using a predetermined volume of hydrogen and the same current density for both electrodes. Faradaic and thermal efficiencies were calculated in two different scenarios: under standard temperature and pressure conditions and under real laboratory conditions, using a methodology from a leading authority in the study of electrolysis. The results showed superior efficiency of the titanium electrode compared to the stainless steel electrode at all concentrations. At the highest KOH concentration tested (250 g/L) and under real temperature and pressure conditions, the titanium electrode achieved a faradaic efficiency of 39.1%, compared to 27.8% for the stainless steel electrode. At the same concentration, the titanium electrode obtained a thermal efficiency of 47.6%, compared to 33.9% for the stainless steel electrode. This superiority is justified because the titanium electrode comes from the electrolytic industry and has a coating that improves its performance, while the stainless steel electrode used is made with commercial screws.
Palavras-chave: eletrólise
hidrogênio
eletrodos
eficiência.
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Engenharia de Energia - Bacharelado
Citação: BUENO, Ivandro Joel. Produção de hidrogênio e oxigênio em um voltâmetro de hofmann com diferentes eletrodos e concentrações de eletrólito. 2026. 78f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Energia) – Campus de Engenharias e Ciências Agrárias, Universidade Federal de Alagoas, Rio Largo, 2026.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://www.repositorio.ufal.br/handle/123456789/18413
Data do documento: 26-fev-2026
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