@MASTERSTHESIS{ 2021:420604880, title = {Nanopartículas plasmônicas aplicadas para processos de destilação solar}, year = {2021}, url = "http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8583", abstract = "Nanopartículas metálicas (NPs), em especial as de metais nobres como ouro e prata, tem atraído grande atenção da comunidade científica devido a possibilidade de sintonizar e otimizar suas propriedades ópticas, como absorção e refração da luz, em uma ampla região espectral, através do fenômeno de ressonância de plásmon localizado na superfície. Tal procedimento de sintonização pode ser alcançado por controlar a forma e tamanho das NPs metálicas, bem como as condições do meio hospedeiro, permitindo assim, suas aplicações em diversas áreas que vão desde a medicina, energia até o desenvolvimento de novas tecnologias baseadas em dispositivos plasmônicos. Nesta dissertação, nanofluídos plasmônicos constituídos por NPs de ouro, com morfologias e tamanhos variados, foram projetados, fabricados, caracterizados e aplicados em experimentos voltados à absorção e aproveitamento de energia solar. Para avaliar a eficiência das diferentes configurações de NPs, morfologias do tipo nanoesferas e nanobastões de ouro recobertos com casca de sílica, bem como nanocascas de ouro com núcleo de sílica foram sintetizadas. As simulações mostram que a banda de plásmon longitudinal, presente em NPs anisotrópicas com formato de nanobastões, favorecem a sintonização entre o espectro de absorção e irradiância solar, resultando em coletores solares mais eficientes. Contudo, o espectro de absorção de banda larga das nanocascas de ouro permite alcançar uma eficiência de absorção solar de ~98%, mesmo usando coletores solares finos. Os nanofluídos foram aplicados em experimentos de captação de radiação solar, em laboratório (usando um simulador solar) e em campo, para monitorar a influência da morfologia e tamanho das NPs no incremento da temperatura dos fluídos e na geração de vapor devido à absorção de radiação. Os resultados mostram que em baixa irradiância solar, as NPs plasmônicas se comportam como bons nanoaquecedores para coletores solares de absorção direta, aumentando a temperatura dos nanofluídos em 5 vezes se comparado aos fluidos de base típicos. Por outro lado, em altas irradiâncias solares, o controle sobre a geometria das NPs plasmônicas permite a geração de grandes quantidades de vapor, tornando os nanofluidos plasmônicos atrativos para aplicações em destilação solar direta. As NPs plasmônicas foram testadas para otimizar a eficiência de um sistema de destilação de etanol, movido a energia solar, realizando experiências com uma mistura de água e etanol, bem como usando o caldo de cana-de-açúcar fermentado (vinho), cedido por uma usina localizada no município de Cabo de Santo Agostinho – Pernambuco. Os experimentos realizados nesta dissertação favorecem o desenvolvimento de uma nova tecnologia sustentável, reduzindo a emissão de gases poluentes produzidos no processo convencional de produção de biocombustíveis e bebidas alcoólicas.", publisher = {Universidade Federal Rural de Pernambuco}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Física}, note = {Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho} }