A Educação Ambiental Através de Montagem e Simulação de Células Solares Sensibilizadas com Corante Orgânico

Authors

  • Samuel Gondim Sampaio Universidade Federal do Ceará - UFC
  • Alexandra de Vasconcelos Feitosa Universidade Federal do Ceará

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X23433

Keywords:

Educação Ambiental, Célula solar, Simulação.

Abstract

Este estudo mostrou como relacionar de forma prática a Educação Ambiental com a energia solar, que não gera resíduos danosos ao meio ambiente e por isso, é considerada limpa. As células solares sensibilizadas com corante são dispositivos que convertem energia solar em energia elétrica e tem atraído grande atenção nas últimas décadas. Essas células são de baixo custo, principalmente quando se utilizam corantes naturais. Com o uso de software livre Scilab 5.5.1 foi possível simular o comportamento elétrico de forma aceitável as células sensibilizadas com corante natural obtido a partir da planta Nerium oleander (oleander) com dois tipos de solventes do extrator. Os resultados das simulações mostraram que o software produziu resultados elétricas que estão de acordo com os resultados experimentais obtidos pelo simulador solar, proporcionando uma forma eficaz de promover a educação ambiental. 

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Samuel Gondim Sampaio, Universidade Federal do Ceará - UFC

Doutorando na Universidade Federal do Ceará no curso de Biotecnologia (RENORBIO / UFC)

Alexandra de Vasconcelos Feitosa, Universidade Federal do Ceará

Curso de Doutorado em Engenharia Civil

References

AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Atlas de energia elétrica do Brasil. Brasília. ANEEL, 236 p. 2008.

AGNALDO, J. S.; CRESSONI, J. C. Células solares de TiO2 sensibilizado por corante. p. 77–84, 2006.

AMANTÉA, R. P. Algoritmos e lógica de programação práticas de laboratório 2014/2. Centro universitário UNA. Instituto politécnico. v.1, 2014.

BALRAJU, P. SERESH, M. KUMAR, M. S. ROY, G. D. SHARMA, J. Effect of counter electrode, thickness and sintering temperature of TiO2 electrode and TBP addition in electrolyte on photovoltaic performance of dye sensitized solar cell using pyronine G (PYR) dye Photochem. Photobio. A 206 (2009) 53-63.

BRASIL. Ministério da Educação (MEC), Secretaria de Educação Média e Tecnológica (Semtec). PCN + Ensino médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais - Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC/Semtec, 2002.

CHANG, H.; WU, H. M.; CHEN, T. L.; HUANG, K. D.; JWO, C. S.; LO, Y. J. Dye-sensitized solar cell using natural dyes extracted from spinach and ipomoea. Journal of Alloys and Compounds, 2010.

COSTA, S. V. Construção de Células Solares Sensibilizadas por Corante a partir de Nanoestruturas de ZnO obtidas por Método Hidrotermal. 2011. 124f. Dissertação (Mestrado em energia) — Universidade Federal do ABC, Santo André, 2011.

DYE SOLAR CELL. Nanocristaline – Dye Solar Cell Lab. Disponível em: http://photonicswiki.org/index.php?title=Nanocrystalline_-_Dye_Solar_Cell_Lab. Acesso em: 19/06/2016.

EFFTING, T. R. Educação Ambiental nas Escolas Públicas: Realidade e Desafios. Marechal Cândido Rondon. 2007. Monografia (Especialização em Planejamento Para o Desenvolvimento Sustentável) – Centro de Ciências Agrárias, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Rondon, 2007.

EDUCAÇÃO, Ministério da. Educação Ambiental: Aprendizes da Sustentabilidade. Caderno Secad 1. Brasília, 2007.

FARIAS, J. Simulação de células solares fotovoltaicas usando o software NI MULTISIM. Congresso brasileiro de educação em Engenharia. Gramado, RS. 2013.

FEITOSA, A. V.; Estudo de novos corantes naturais fotoexcitáveis como sensibilizadores em células solares. 2011. 113 f. Dissertação (Mestrado em ciências físicas aplicadas), Universidade Federal do Ceará. Fortaleza, 2011.

GOMES, D. V. Educação para o consumo ético e sustentável. Rev. eletrônica Mestr. Educ. Ambient., v.16, p. 18-31, jan/ jun, 2006.

GHENSEV, A. Materiais e processos de fabricação de células fotovoltaicas. 2006. 154 f. Monografia (Especialização em Fontes Alternativas de Energia) – Universidade Federal de Lavras, Minas Gerais, 2006.

GRÄTZEL, M. Conversion of sunlight to eletric power by nanocrystaline dye-sensitized solar cells. J. Photochem. Photobiol. A: Chem., v. 164, p.3, 2004.

GREIS, L. k.; REATEGUI, e. Um simulador educacional para disciplina de física. Novas tecnologias na educação, v. 8, n. 2, p. 38, 2010.

GREIS, L. Um simulador educacional para disciplina de física em um mundos virtuais. CINTED-UFRGS. Novas Tecnologias na Educação, v. 8, n. 2, julho, 2010.

HAO, S., WU, J., HUANG, Y., LIN, J. Natural dyes as photosensitizers for dye-sensitized solar cell. Solar Energy, v. 80, p. 209, 2005.

MARTINS, F. R.; ABREU, S. L.; RÜTHER, R. Atlas brasileiro de energia solar. São José Dos Campos: INPE, 2006, 60 p.

MEDICINAIS, As plantas. Espirradeira-Nerium oleander. Disponível em: http://www.asplantasmedicinais.com/espirradeira-nerium-oleander.html. Acesso em: 08/05/2016.

NOGUEIRA, A. F. Células solares de Grätzel com eletrólito polimérico. 2001. 171 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2001.

O’REAGAN, B.; GRATZEL, M. A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal films. Nature, v. 353, p. 737-740, 1991.

PATROCÍNIO, A. O.; ILHA, M. N. Em busca da sustentabilidade: células solares sensibilizadas com extratos naturais. Quim. Nova, Vol. 33, No. 3, 574-578, 2010.

SAELIM, Ni-on.TiO2 modified natural clay semiconductor as a potencial electrode for natural dye-sensitized solar cell. Ceramics International 37 (2011) 659–663.

SANTOS, J.A.; MICHELS, R.N. Modelagem matemática de um painel fotovoltaico no software Scilab. Revista eletrônica de tecnologia e cultura – RETC, Edição 11ª, v. 3, p. 28, 2012.

SILVA, R. et al; Células solares “caseiras”. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 26, n. 4, p. 379 - 384, (2004).

SAMPAIO, S.G. Estudo e caracterização de novos corantes naturais para células solares sensibilizadas. 2013. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica). Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.

YAMAZAKI, E.; MURAYAMA, M.; NISHIKAWA, N.; HASHIMOTO, N.; SHOYAMA, M.; KURITA, O. Utilization of natural carotenoids as photosensitizers for dye-sensitized solar cells. Solar Energy, v. 81, p. 512-516, 2007.

Downloads

Published

2016-09-28

How to Cite

Sampaio, S. G., & Feitosa, A. de V. (2016). A Educação Ambiental Através de Montagem e Simulação de Células Solares Sensibilizadas com Corante Orgânico. Ciência E Natura, 38(3), 1626–1635. https://doi.org/10.5902/2179460X23433

Issue

Vol. 38 No. 3 (2016)

Section

Environment

License

To access the DECLARATION AND TRANSFER OF COPYRIGHT AUTHOR’S DECLARATION AND COPYRIGHT LICENSE click here.

 

Ethical Guidelines for Journal Publication

The Ciência e Natura journal is committed to ensuring ethics in publication and quality of articles. 

Conformance to standards of ethical behavior is therefore expected of all parties involved: Authors, Editors, Reviewers, and the Publisher.

In particular, 

Authors: Authors should present an objective discussion of the significance of research work as well as sufficient detail and references to permit others to replicate the experiments. Fraudulent or knowingly inaccurate statements constitute unethical behavior and are unacceptable. Review Articles should also be objective, comprehensive, and accurate accounts of the state of the art. The Authors should ensure that their work is entirely original works, and if the work and/or words of others have been used, this has been appropriately acknowledged. Plagiarism in all its forms constitutes unethical publishing behavior and is unacceptable. Submitting the same manuscript to more than one journal concurrently constitutes unethical publishing behavior and is unacceptable. Authors should not submit articles describing essentially the same research to more than one journal. The corresponding Author should ensure that there is a full consensus of all Co-authors in approving the final version of the paper and its submission for publication.

Editors: Editors should evaluate manuscripts exclusively on the basis of their academic merit. An Editor must not use unpublished information in the editor's own research without the express written consent of the Author. Editors should take reasonable responsive measures when ethical complaints have been presented concerning a submitted manuscript or published paper.

Reviewers: Any manuscripts received for review must be treated as confidential documents. Privileged information or ideas obtained through peer review must be kept confidential and not used for personal advantage. Reviewers should be conducted objectively, and observations should be formulated clearly with supporting arguments, so that Authors can use them for improving the paper. Any selected Reviewer who feels unqualified to review the research reported in a manuscript or knows that its prompt review will be impossible should notify the Editor and excuse himself from the review process. Reviewers should not consider manuscripts in which they have conflicts of interest resulting from competitive, collaborative, or other relationships or connections with any of the authors, companies, or institutions connected to the papers.