Síntese sustentável de biofluido com perspectivas de utilização em transformadores de potência

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: ALVES, Andressa Aparecida
• Orientador(a): QUEIROZ, Alvaro Antônio Alencar de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Transformador de potência; Biofluido; Microfluídica; Lipase; Microcápsulas de poliglicerol hiper-ramificado
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3899

Um dos problemas mais desafiadores que a sociedade enfrentará nos próximos anos é o impacto das mudanças climáticas. Devido a crescente preocupação sobre o futuro, a busca contínua por formas de superar a crise ambiental global tornou-se imprescindível e, assim, diversas ações estão sendo tomadas em todo mundo para reverter essa situação. Frente ao cenário atual, tem havido um intenso interesse nas inovações disruptivas ecologicamente amigáveis que são particularmente importantes no desenvolvimento de máquinas elétricas de potência (MEPs) como, por exemplo, o transformador de distribuição de potência (TDP). Os TDPs utilizam fluidos dielétricos para refrigeração do equipamento, como o óleo mineral isolante (OMI). De uma perspectiva ambiental, em razão as inúmeras desvantagens do uso do OMI, têm sido envidados esforços concernentes à procura por fluidos isolantes alternativos. Os líquidos isolantes a partir de óleos vegetais (OVs) são considerados substitutos confiáveis ao OMI e constituem uma abordagem relevante para promover a sustentabilidade. Diante desse contexto, nesse trabalho pretende-se realizar modificações moleculares no óleo de coco de babaçu (OCB) com a finalidade de se obter um biofluido isolante ecologicamente correto para utilização em TDPs. Com esse propósito, foi realizada a encapsulação de lipase (LIP) em microcápsulas de poliglicerol hiper-ramificado (HPG) através da tecnologia microfluídica. As microcápsulas de HPG-LIP foram caracterizadas através das seguintes técnicas: MEV, ATR-FTIR e TGA. A otimização dos parâmetros celulares microfluídicos para imobilização da LIP foi realizada por rede neural artificial (RNA). As microcápsulas de HPG-LIP resultantes são esféricas e tem diâmetro médio de 29 mm com distribuição de tamanho monomodal. As condições ótimas determinadas por RNA foram: concentração de HPG de 10% (peso), carga de LIP de 20% (peso) e taxa de fluxo total na célula microfluídica de 1,0 mL/h. Nessas condições, a capacidade máxima de LIP que pode ser microencapsulada é de 85%. O Km aparente e o Vm´ ax aparente do HPG-LIP foram 1,13814 mM e 0,49 U/mg, respectivamente. A reutilização do HPG-LIP mostrou 81,5% da atividade retida mesmo após 10 ciclos. Com base nos resultados obtidos, a microfluídica guiada por RNA pode ser útil para produzir microcápsulas de HPG-LIP para aplicações em biotecnologia. Dessa forma, as microcápsulas preparadas foram utilizadas como biocatalisadores enzimáticos nas reações de síntese para obtenção do biofluido isolante baseado no OCB em reator batelada.