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dc.creatorOliveira, Dayanne David Soares de
dc.date.accessioned2026-06-03T00:53:44Z
dc.date.available2026-06-03T00:53:44Z
dc.date.issued2024-09-30
dc.identifier.citationOLIVEIRA. Dayanne David Soares de. Design computacional e impressão de eletro-dos porosos para a confecção de gerador de hidrogênio do tipo membraneless. 2024.47f. Trabalho de Conclusão de Curso. (Curso de Engenharia Mecânica) - Instituto Federal de Ciência e Tecnologia de Pernambuco, Recife. 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/handle/123456789/2206
dc.description.abstractThe combination of computational design and additive manufacturing is transforming the production of energy devices, such as membraneless hydrogen generators. Computational design involves the use of simulations and digital modeling to optimize the characteristics of porous electrodes. Through 3D modeling, it is possible to predict and adjust the structure of the electrodes, enhancing their efficiency. This process includes the optimization of porosity, geometry, and flow channel distribution, which are essential for improving the electrochemical reaction and electrode conductivity. Using 3D printers and specific materials, it is possible to create electrodes with high surface area and a controlled porous network. The main goal of this thesis was to develop topological structures based on TPMS-type functions to generate porous electrodes for the assembly of membraneless electrolyzers. By combining computational modeling, 3D printing, and conductive composite preparation, it was possible to fabricate electrodes with Schwarz P-type geometries, exhibiting good electrical properties. Furthermore, through an electrochemical electroplating process, the electrode was coated with a nickel layer over copper (Ni@Cu), which showed better hydrogen generation results from alkaline water electrolysis compared to the uncoated electrode. In conclusion, the process proved to be promising for the fabrication of electrodes for membraneless systems.pt_BR
dc.format.extent47f.pt_BR
dc.languagept_BRpt_BR
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dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectImpressão 3Dpt_BR
dc.subjectEletrólisept_BR
dc.subjectHidrogêniopt_BR
dc.subjectMembranelesspt_BR
dc.titleDesign computacional e impressão de eletrodos porosos para confecção de gerador de hidrogênio do tipo Membranelesspt_BR
dc.typeTCCpt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8830592836693789pt_BR
dc.contributor.advisor1Menezes, Frederico Duarte de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4005471052834081pt_BR
dc.contributor.referee1Menezes, Frederico Duarte de
dc.contributor.referee2Costa, José Angêlo Peixoto da
dc.contributor.referee3Melo, Leonardo Gadelha T. C.de
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4005471052834081pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8239712503695923pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1848762046601687pt_BR
dc.publisher.departmentRecifept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAOpt_BR
dc.description.resumoA combinação de design computacional e manufatura aditiva está transformando a fabricação de dispositivos energéticos, como os geradores de hidrogênio do tipo membraneless. O design computacional envolve o uso de simulações e modelagens digitais para otimizar as características dos eletrodos porosos. Através de modelagem em 3D é possível prever e ajustar a estrutura dos eletrodos, melhorando sua eficácia. Esse processo inclui a otimização da porosidade, da geometria e da distribuição dos canais de fluxo, que são essenciais para melhorar a reação eletroquímica e a condutividade do eletrodo. Com o uso de impressoras 3D e materiais específicos, é possível criar eletrodos com alta área superficial e uma rede porosa controlada. O objetivo principal deste TCC foi desenvolver estruturas topológicas baseadas em funções do tipo TPMS para gerar eletrodos porosos para a montagem de eletrolisadores do tipo membraneless. Através da combinação da modelagem computacional, impressão 3D e preparação de compósitos condutores foi possível a confecção de eletrodos com geometrias do tipo Schwarz P, com boas propriedades elétricas. Além disso, através de processo eletroquímico de deposição foi possível o recobrimento do eletrodo com uma camada de níquel sobre cobre (Ni@Cu), que apresentou melhores resultados de geração de H2 a partir da eletrólise alcalina da água, comparado com o eletrodo sem recobrimento. Por fim, conclui-se que o processo apresentou-se promissor para a confecção de eletrodos para sistemas membraneless.pt_BR


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