Eficiência Energética
Este projeto de extensão tem como objetivo identificar escolas públicas em Campinas e Sorocaba para implementar ações de eficiência energética e capacitar agentes locais. As ações incluem a substituição de lâmpadas incandescentes por LEDs, uso de sensores de presença, manutenção de aparelhos elétricos e instalação de painéis solares. Alunos do ensino fundamental monitorarão o consumo de energia, enquanto estudantes do ensino médio participarão de projetos técnicos, como análise econômica da substituição de equipamentos e sistemas solares. Campanhas de conscientização e competições para reduzir o consumo também envolverão a comunidade escolar, melhorando a eficiência energética e ensinando sobre sustentabilidade.
Armazenamento de Energia Elétrica
Propõe-se modelar e simular a depreciação de baterias de lítio, otimizando seu uso em veículos eletrificados e robôs autônomos, com foco em sustentabilidade e eficiência energética. As principais tecnologias de baterias atuais incluem lítio-íon (Li-ion) e lítio-ferro-fosfato (LiFePO4), todas com aplicações em veículos e robótica. Estas se destacam pela alta densidade energética, longa vida útil e recarga rápida, fatores essenciais para o desempenho e autonomia desses sistemas. O projeto utiliza dados públicos e algoritmos preditivos para identificar indicadores de durabilidade, como degradação do ciclo de carga e descarga, capacidade de retenção de energia e resistência interna. Ao otimizar esses parâmetros, busca-se prolongar a vida útil das baterias e aumentar a viabilidade econômica e ambiental de veículos elétricos e robôs autônomos.
Armazenamento e produção de hidrogênio verde
O hidrogênio (H₂) é fundamental para a descarbonização da economia global e uma alternativa para reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Ele substitui combustíveis fósseis em setores como refino de petróleo, produção de amônia e indústria química, além de ser crucial no transporte como combustível em células de combustível e no armazenamento de energia. Os métodos de produção incluem a reforma a vapor, que gera hidrogênio "cinza", e a gaseificação de biomassa, uma alternativa mais sustentável. A eletrólise da água, especialmente com fontes renováveis, resulta em hidrogênio "verde". Este projeto envolve a fabricação de componentes do eletrolisador e sua otimização para aplicações industriais, melhorando a eficiência na produção de hidrogênio e promovendo uma transição energética sustentável.
Geração de Energia Elétrica a partir de Fontes Renováveis
O Brasil tem grande potencial em fontes de energia renováveis, como solar, eólica, hidrelétrica, biomassa e geotérmica, essenciais para diversificar a matriz energética e reduzir a dependência de combustíveis fósseis. As usinas solares flutuantes utilizam painéis solares sobre superfícies de água, otimizando o espaço e reduzindo a evaporação, o que conserva recursos hídricos. Esses sistemas são ideais em regiões com pouca terra e alta demanda energética. A escolha entre painéis solares rígidos e flexíveis depende de custo e eficiência. Os painéis flexíveis, mais leves e adaptáveis, permitem instalações em superfícies curvas e aumentam a resistência a danos. Avaliar as diferenças entre esses componentes é crucial para a viabilidade de projetos de usinas solares flutuantes, promovendo uma matriz energética mais sustentável no Brasil.
Projeto e fabricação de circuitos integrados
O desenvolvimento de circuitos integrados digitais e analógicos é crucial para otimizar sistemas de energia solar fotovoltaica flexível. Um aspecto fundamental é a criação de leiautes, que detalham a disposição dos componentes eletrônicos no chip, essenciais para o funcionamento correto dos circuitos. O tape out, fase final do projeto, envolve a verificação dos leiautes antes da fabricação, já que erros nessa etapa podem resultar em altos custos e atrasos. Os principais fabricantes de circuitos integrados, como Intel, Samsung e TSMC, lideram a inovação em semicondutores. Cadence Virtuoso é uma ferramenta importante para o design de CIs, enquanto instituições como IMEC e EuroPractice são vitais na pesquisa de tecnologias semicondutoras. Este projeto visa maximizar a eficiência energética dos sistemas solares e formar profissionais qualificados para os desafios futuros em energia renovável.
Sensores para análise de qualidade de ar e água
O desenvolvimento de transistores orgânicos para narizes eletrônicos representa um avanço na detecção de contaminantes, como metilisoborneol e geosmina. Esses dispositivos são essenciais para monitorar em tempo real a qualidade da água em sistemas urbanos, utilizando materiais orgânicos que oferecem ecoeficiência, biocompatibilidade e biodegradabilidade. A integração de dispositivos flexíveis e wearables, junto à Internet das Coisas (IoT), melhora a coleta de dados e a análise de contaminantes. A combinação de sensores orgânicos com semicondutores como grafeno aumenta a sensibilidade e a rapidez das detecções. A pesquisa nesta área não só impulsiona tecnologias sustentáveis, mas também torna o monitoramento ambiental parte integrante da vida cotidiana, alinhando-se às tendências de smart things e gestão automatizada.