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dc.creatorCerutti, Marcos Henrique-
dc.date.accessioned2026-01-26T16:46:04Z-
dc.date.available2026-01-26T16:46:04Z-
dc.date.issued2025-11-14-
dc.identifier.citationCERUTTI, Marcos Henrique. Estudo da geração de hidrogênio com resíduo de erva-mate (Ilex Paraguariensis St. Hill). 2025. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39249-
dc.description.abstractHydrogen is a clean energy carrier with high energy density, capable of replacing fossil fuels and contributing to the reduction of greenhouse gas emissions, particularly when produced sustainably, such as through water electrolysis powered by renewable energy. However, electrolysis remains limited by high energy consumption and elevated operational costs, motivating the development of strategies to enhance efficiency and reduce expenses, such as the use of more conductive electrodes, more efficient cell designs, and new electrolytes. Among these strategies, the use of alternative electrolytes stands out, capable of increasing the conductivity of water and reducing the hydrogen evolution overpotential, as well as additives derived from agroindustrial residues rich in cellulose. This study investigated the application of industrial residues of yerba mate, abundant in the yerba mate industry, in electrolysis with 3 mol/L formic acid. Solutions containing 0.01%, 0.5%, and 1% of residue mass per solution mass were tested in an electrolytic cell with a working electrode of stainless steel 254, a platinum counter electrode, and an Ag/AgCl reference electrode, for Open Circuit Potential, Cathodic Potentiodynamic Polarization, and Chronoamperometry assays. The results indicated that the 0.5% concentration reduced the overpotential by up to 71 mV and achieved the most favorable cost–benefit ratio, with a cost of 4.233×10⁻⁷ reais per unit area and a 15% yield increase compared to the control sample. These findings demonstrate that the addition of small amounts of yerba mate residue in combination with formic acid generates a synergistic effect, improving the efficiency and economic feasibility of green hydrogen production while simultaneously valorizing an agro-industrial residue.pt_BR
dc.description.sponsorshipAgência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL)pt_BR
dc.description.sponsorshipAgência Nacional do Petróleo (ANP)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectResíduos industriaispt_BR
dc.subjectEletrólitospt_BR
dc.subjectEletrólisept_BR
dc.subjectFactory and trade wastept_BR
dc.subjectElectrolytespt_BR
dc.subjectElectrolysispt_BR
dc.titleEstudo da geração de hidrogênio com resíduo de erva-mate (Ilex Paraguariensis St. Hill)pt_BR
dc.title.alternativeStudy of hydrogen production using yerba mate residue (Ilex Paraguariensis St. Hill)pt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoO hidrogênio é um vetor energético limpo e de alta densidade energética, capaz de substituir combustíveis fósseis e reduzir emissões de gases de efeito estufa. Especialmente quando produzido de forma sustentável, como no caso do hidrogênio verde obtido por eletrólise da água com uso de energias renováveis. Contudo, a eletrólise apresenta alto consumo energético e custos operacionais elevados, o que motiva pesquisas sobre estratégias para aumentar sua eficiência e reduzir despesas como: a utilização de eletrodos mais condutores, projetos de células mais eficiente e novos eletrólitos. Entre essas estratégias, destaca-se o uso de eletrólitos alternativos, capazes de aumentar a condutividade da água e reduzir a sobretensão de desprendimento de hidrogênio, assim como, aditivos provenientes de resíduos agroindustriais ricos em celulose. Este estudo investigou a aplicação de resíduos industriais de erva-mate abundantes na indústria ervateira, em eletrólise com ácido fórmico 3 mol/L. Soluções contendo 0,01%, 0,5% e 1% de massa de resíduo por massa de solução foram testadas em célula eletrolítica com eletrodo de trabalho sendo o aço inoxidável 254, contra eletrodo de platina e referência Ag/AgCl, para os ensaios de Potencial de Circuito Aberto, Polarização Potenciodinâmica Catódica e Cronoamperometria. Os resultados mostraram que a concentração de 0,5% reduziu a sobretensão em até 71 mV e apresentou o melhor custo-benefício, com custo de R$: 4,233×10⁻⁷ por unidade de área e rendimento 15% superior à amostra sem resíduo. Conclui-se que pequenas quantidades de resíduo de erva-mate, associadas ao ácido fórmico, geram efeito sinérgico, melhorando a eficiência e a viabilidade econômica da produção de hidrogênio verde e agregando valor a um subproduto agroindustrial.pt_BR
dc.degree.localGuarapuavapt_BR
dc.publisher.localGuarapuavapt_BR
dc.contributor.advisor1Oliveira, Marilei de Fatima-
dc.contributor.referee1Oliveira, Marilei de Fatima-
dc.contributor.referee2Tractz, Gideã Taques-
dc.contributor.referee3Holzmann, Henrique Ajuz-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
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