O GRAFENO NA PURIFICAÇÃO DE RECURSOS HÍDRICOS E GERAÇÃO DE RECURSOS ENERGÉTICOS

Maísa Gonçalves da Silva; João Emanuel Zilli dos Santos; Arthur Rodrigues Carvalho; Caroline Martins Araújo Teles Dias; Luís Felipe Garcia de Souza

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Resumo

Título do Trabalho

O GRAFENO NA PURIFICAÇÃO DE RECURSOS HÍDRICOS E GERAÇÃO DE RECURSOS ENERGÉTICOS

Autores

Maísa Gonçalves da Silva
João Emanuel Zilli dos Santos
Arthur Rodrigues Carvalho
Caroline Martins Araújo Teles Dias
Luís Felipe Garcia de Souza

Modalidade

Resumo

Área temática

Categoria B - Ensino Fundamental - Anos Finais (6º ao 9º ano) - Ciências Exatas

Data de Publicação

13/04/2020

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

pt-BR

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/7febrat/190595-o-grafeno-na-purificacao-de-recursos-hidricos-e-geracao-de-recursos-energeticos

ISBN

978-65-990852-0-8

Palavras-Chave

Grafeno, energia elétrica, recursos hídricos.

Resumo

A partir de avanços e pesquisas recentes, poucos resultados são tão significativos quanto à descoberta do grafeno, fato este, que o potencial de sua exploração é comparado pelos cientistas à revolução proporcionada pelo plástico e pelo silício. Os resultados das pesquisas com este material prometem gerar grandes revoluções no mundo científico e tecnológico em relação à nanotecnologia, considerando os próximos anos (BORSCHIVER et al. 2005). O grafeno é uma folha plana de átomos de carbono densamente compactados em uma grade de duas dimensões, sendo um ótimo condutor de calor e eletricidade com mais eficiência do que o cobre ou até mesmo o silício, deste modo ressalta-se que segundo estudos realizados, concluímos que o grafeno é um mineral de grande importância. Em 2010, a descoberta da combinação de familiaridade e a facilidade de isolamento permitiram uma expansão de estudos sobre o grafeno, atualmente existem vários grupos de pesquisas, em diferentes centros de referência, que estudam este material. Assim, neste trabalho, temos como foco a sustentabilidade, amparados nos princípios da biotecnologia e da bioeconomia, avaliando as possibilidades de utilização desta matéria prima na: geração de energia, devido ao seu potencial na condução de calor e energia e na purificação de água, considerando sua estrutura de cristais. Como hipótese do trabalho tem-se que o grafeno pode ser utilizado em diferentes meios, dentre eles se destaca a aplicabilidade do mesmo na purificação de água salgada, sendo assim, uma alternativa para questões de oferta deste recurso, em países que não possuem uma rede hidrográfica que possa abastecer toda a população. Quanto à aplicabilidade na captação de energia, devido a características de excelente condutor de energia e calor, o mesmo se utilizado na geração hídrica e solar pode ser subaproveitado, deste modo, o ideal seria a utilização em sistemas com potencial de geração superior a estes modelos. Assim, temos como objetivo geral analisar a viabilidade da utilização do grafeno na geração de energia e na purificação da água. Diante essa proposta, buscaremos responder quais as principais aplicações do grafeno, avaliando a utilização do mesmo na captação de energia e na purificação da água, concluindo qual meio é mais viável. À princípio pretendíamos usar o método da fita crepe a fim de obter o grafeno do grafite. Mas a partir de discussões elucidamos que este não é um método muito viável já que a quantidade de grafeno que pode ser obtida no mesmo é moderada, além do percentual de aproveitamento não ser tão elevado. Em um segundo momento consideramos obter o grafeno a partir do processo de oxidação do grafite, onde iriamos seguir um processo pré-definido com cada passo-a-passo, e assim utilizaríamos materiais como, ácido sulfúrico concentrado, grafite em pó, nitrato de sódio, permanganato de potássio, filme plástico, água destilada, peróxido de hidrogênio (30%) e ácido clorídrico (5%). No qual começaríamos com grafite em pó e a partir de um certo ponto do respectivo processo, o grafite que é composto de várias camadas de carbono, ligadas de forma hexagonal com dupla irrigação, que na presença do ácido sulfúrico e o permanganato de potássio são oxidadas, liberando materiais funcionas que são: Epóxido, Álcool e Ácido Carboxílico, onde os mesmos esfoliam as camadas de carbono, criando uma alta pressão entre elas, e assim com esta alta pressão, todas as camadas se compactam em uma só. E assim ao percorrer este processo, obteremos o óxido de grafeno, que utilizaremos para constituir um filtro, com a finalidade de dessalinizar a água salgada, tornando-a aproveitável. E também pensamos em extrair o grafite do carvão presente em um filtro utilizado em bebedouros, para obter assim o grafite mineral e após isso o grafeno do grafite, mas ao aprofundarmos mais no assunto, vimos que as camadas do carvão não estão dispostas de forma que fosse possível compactar todas em uma só, o que impossibilita obter um grafite que fosse possível extrair o grafeno futuramente por meio do processo de oxidação do grafite ou pelo método da fita adesiva. Ao final do estudo espera-se aferir os resultados e analisar qual método é mais viável, quanto à utilização do grafeno, seja na purificação de água ou na geração de energia.

Título do Evento: 7ª Feira Brasileira de Colégios de Aplicação e Escolas Técnicas - 7ª FEBRAT
Cidade do Evento: Belo Horizonte
Título dos Anais do Evento: Anais a 7ª Feira Brasileira de Colégios de Aplicação e Escolas Técnicas - 7ª FEBRAT
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

SILVA, Maísa Gonçalves da et al.. O GRAFENO NA PURIFICAÇÃO DE RECURSOS HÍDRICOS E GERAÇÃO DE RECURSOS ENERGÉTICOS.. In: Anais a 7ª Feira Brasileira de Colégios de Aplicação e Escolas Técnicas - 7ª FEBRAT. Anais...Belo Horizonte(MG) Centro Pedagógico da UFMG, 2020. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/7febrat/190595-O-GRAFENO-NA-PURIFICACAO-DE-RECURSOS-HIDRICOS-E-GERACAO-DE-RECURSOS-ENERGETICOS. Acesso em: 11/05/2026