Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38179
Título: Reutilização de vidros de cobertura de painéis fotovoltaicos para produção de silicatos com baixa temperatura de fusão
Título(s) alternativo(s): Reuse of glass from photovoltaic panel coverings for the production of low-melting silicates
Autor(es): Valcarenghi, Rafaela
Orientador(es): Belançon, Marcos Paulo
Palavras-chave: Coletores solares
Energia - Fontes alternativas
Vidro
Fluoretos
Resíduos de vidro - Reaproveitamento
Solar collectors
Renewable energy sources
Glass
Fluorides
Glass waste - Recycling
Data do documento: 6-Ago-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: VALCARENGHI, Rafaela. Reutilização de vidros de cobertura de painéis fotovoltaicos para produção de silicatos com baixa temperatura de fusão. 2025. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025.
Resumo: A crescente demanda por fontes de energia renovável e a preocupação com os impactos am-bientais impulsionam a busca por soluções sustentáveis na produção e descarte de painéis fotovoltaicos. Este trabalho investigou a reutilização de vidros de cobertura de painéis solares (cover glass) na produção de silicatos com menor temperatura de fusão. Foi incorporado fluoreto de cálcio (CaF2) e carbonato de sódio (Na2CO3) ao vidro reciclado, e investigou-se a diminuição do ponto de fusão, juntamente com suas propriedades físico-químicas, térmicas e ópticas. A metodologia adotada incluiu a preparação de amostras com diferentes concentrações de CaF2, seguidas de análises de densidade, Fluorescência de Raios X (FRX), Difratometria de Raios X (DRX), Termogravimetria (TG-DTG) e Análise Térmica Diferencial (DTA), viscosidade teórica, DRX in situ com variação de temperatura, Raman, Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia na Região UV-Visível-Infravermelho Próximo (UV-Vis-NIR) e índice de refração, as quais formaram a base para a discussão. A utilização de CaF2 mostrou-se promissora na redução da temperatura de fusão do vidro, permitindo uma economia significativa de energia durante o processo de fabricação das amostras. Foram obtidas amostras homogêneas com até 80% em massa de cover glass, fundidas a 1200 °C — cerca de 300°C abaixo da temperatura do vidro convencional. As análises indicaram boa capacidade forma- dora, despolimerização da rede e compactação estrutural com a adição de CaF2. As propriedades térmicas, estruturais e ópticas foram preservadas ou otimizadas, destacando a alta transmitância (≈ 90%), estabilidade térmica e a formação de fases funcionais, como a combeíta. Os resultados demonstram o potencial da abordagem para o desenvolvimento de vidros sustentáveis, com menor demanda energética e aplicações tecnológicas e biomédicas.
Abstract: The growing demand for renewable energy sources and concerns about environmental impacts drive the search for sustainable solutions in the production and disposal of photovoltaic panels. This work investigated the reuse of solar panel cover glasses (cover glass) in the production of silicates with lower melting temperatures. CaF2 and Na2CO3 were incorporated into the recycled glass, and the reduction of the melting point was evaluated along with its physicochemical, ther- mal, and optical properties. The methodology involved preparing samples with different CaF2 concentrations, followed by analyses of density, X-ray Fluorescence (FRX), X-ray Diffraction (DRX), Thermogravimetry (TG-DTG) and Differential Thermal Analysis (DTA), theoretical viscosity, in situ DRX with temperature variation, Raman, Fourier-Transform Infrared Spec- troscopy (FTIR), Ultraviolet-Visible-Near Infrared Spectroscopy (UV-Vis-NIR), and refractive index, which formed the basis for discussion. The use of CaF2 proved promising in reducing the glass melting temperature, allowing for significant energy savings during the sample production process. Homogeneous samples containing up to 80% by mass of cover glass were obtained, melted at 1200 °C — about 300 °C lower than the conventional glass melting temperature. The analyses indicated good glass-forming ability, network depolymerization, and structural compaction with CaF2 addition. Thermal, structural, and optical properties were preserved or enhanced, highlighting high transmittance (≈ 90%), thermal stability, and the formation of func- tional phases such as combeite. The results demonstrate the potential of the proposed approach for developing sustainable glasses with lower energy demand and promising technological and biomedical applications.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38179
Aparece nas coleções:PB - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
silicatosbaixatemperaturafusao.pdf11,01 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons