Caracterização do uso eficiente de recursos utilizando conceitos da Segunda Lei da Termodinâmica : análise exergética do ciclo de vida de metais preciosos em equipamentos eletrônicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Seabra, Daniel
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/38118
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.
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spelling Caracterização do uso eficiente de recursos utilizando conceitos da Segunda Lei da Termodinâmica : análise exergética do ciclo de vida de metais preciosos em equipamentos eletrônicosSegunda LeiExergiaMitigaçãoRaridade TermodinâmicaMetais preciososReciclagemTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.Esta tese avalia o desempenho termodinâmico da produção de metais preciosos (ouro, paládio, prata e cobre). Os processos de metais avaliados são a produção primária e os processos de reciclagem em placa de circuito impresso (PCI). O método principal de análise utilizado tem como base a Segunda Lei da Termodinâmica por meio da exergia. Na análise exergética considera-se a destruição de exergia com implicação na irreversibilidade dos processos de produção de metais. As análises em estudo de caso são divididas em quatro etapas distintas: a primeira mensura a Raridade Termodinâmica de uma placa de circuito impresso; a segunda investiga a “Mitigação da Destruição de Raridade Termodinâmica”, enquanto a terceira considera a “destruição de exergia química mais exergia física”, esta última referente à utilização do calor; por fim , na quarta etapa faz-se uma análise da depleção abiótica, energia primária utilizada e o potencial de aquecimento global da produção dos quatro metais. Os resultados mostram que em determinado processo de reciclagem em PCI para a recuperação do ouro, paládio, prata e cobre (em conjunto) ocorre a mitigação de destruição de Raridade Termodinâmica em aproximadamente 99% .A energia utilizada na reciclagem dos quatro metais com a reciclagem é 4,93% da produção primária. Os resultados da análise de “exergia química mais exergia física” em um processo do nível de laboratório da reciclagem de ouro, paládio e prata mostram que seria possível alterar um pouco a utilização da temperatura da reciclagem do ouro e da prata (alterando para 410ºC e 400ºC, respectivamente), aumentando um pouco a taxa de eficiência e mitigando 2,11% e 5,91% da destruição de exergia. A análise dos indicadores chamados depleção abiótica fóssil, energia primária, potencial de aquecimento global e depleção abiótica de elementos mostra que a produção dos metais preciosos com a reciclagem em relação à produção primária gera 10,01%, 4,11%, 7,42% e 104,08 de impacto, respectivamente.This thesis evaluates the Thermodynamic performance of the production of precious metals (gold, palladium, silver and copper). The evaluated metal processes are primary production and printed circuit board (PCI) recycling processes. The main method of analysis used is based on the Second Law of Thermodynamics through exergy. In the exergetic analysis considers the destruction of exergy with implication in the irreversibility of the metal production processes. Case study analyzes are divided into four distinct steps, the first measuring the Thermodynamic Rarity of a printed circuit board; In the second stage investigates the “Mitigation of Thermodynamic Rarity Destruction” and in the third stage considers the “destruction of chemical exergy plus physical exergy”, the latter referring to the use of heat. In the fourth stage, it analyzes abiotic depletion, the primary energy used and the global warming potential of the 4 metals production. The results show that in a given PCI recycling process for the recovery of gold, palladium, silver and copper (together) there is approximately 99% mitigation of Thermodynamic Rarity destruction. The energy used in recycling the 4 metals with recycling is 4.93% of primary production. The results of the analysis of “chemical exergy plus physical exergy” in a laboratory-level process of gold, palladium and silver recycling; show that it would be possible to slightly change the use of the gold and silver recycling temperature (changing to 410 and 400, respectively) by slightly increasing the efficiency rate and mitigating 2.11% and 5.91% of the destruction of exergy. Analysis of indicators called fossil abiotic depletion, primary energy, global warming potential, and abiotic element depletion shows that the production of precious metals with recycling relative to primary production yields 10.01%, 4.11%, 7.42 % and 104.08 impact, respectively.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasCaldeira-Pires, Armando de AzevedoSeabra, Daniel2020-06-24T14:19:16Z2020-06-24T14:19:16Z2020-06-242019-11-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSEABRA, Daniel. Caracterização do uso eficiente de recursos utilizando conceitos da Segunda Lei da Termodinâmica : análise exergética do ciclo de vida de metais preciosos em equipamentos eletrônicos. 2019. xvi, 80 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://repositorio.unb.br/handle/10482/38118A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-08T21:43:28Zoai:repositorio.unb.br:10482/38118Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-08T21:43:28Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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