Banca de DEFESA: LAMARA MACIEL DOS SANTOS

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LAMARA MACIEL DOS SANTOS
DATA : 26/08/2024
HORA: 09:00
LOCAL: Auditório do CCET
TÍTULO:

Catalisadores de Níquel para Metanação de CO₂: Uma Abordagem Avançada Guiada por Dados Integrando Aprendizado de Máquina e Design de Experimentos.

PALAVRAS-CHAVES:

machine learning; catálise; metanação; hidrogenação de CO2; catalisador à base de níquel; design de experimentos

PÁGINAS: 105
RESUMO:

A metanação de CO₂ é uma tecnologia crucial para a transição rumo a um futuro neutro em carbono, utilizando dióxido de carbono como matéria-prima renovável na produção de metano verde. Este processo não apenas recicla recursos de carbono, mas também atende à crescente demanda por gás natural, contribuindo para a desfossilização e mitigação das mudanças climáticas. Prever a eficiência dos catalisadores para esta transformação é desafiador; contudo, técnicas de aprendizado de máquina (ML) podem fornecer previsões precisas com base em dados experimentais. Neste estudo, compilamos um banco de dados abrangente de catalisadores à base de níquel (Ni) a partir de artigos revisados por pares, totalizando 1.489 amostras e mais de 25.313 pontos de dados. Utilizando modelos de ML baseados em árvores de decisão, o modelo XGBoost destacou-se pela alta precisão preditiva. Nossos resultados identificaram variáveis-chave para a metanação de CO₂, incluindo o teor de Ni (%), teor de promotor (%) e a temperatura de calcinação. Com base nesses resultados, implementamos um design de experimentos (DOE) do tipo 2³, variando as concentrações de Ni e Ce e a temperatura de calcinação. Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de dispersão de energia (MEV-EDS), redução a temperatura programada (TPR) e adsorção-dessorção de N₂ (BET), sendo posteriormente testados na reação de metanação de CO₂. Os resultados deste trabalho fornecem insights valiosos sobre a otimização de catalisadores à base de níquel para a metanação de CO₂. Eles também demonstram a eficácia da combinação de técnicas de aprendizado de máquina e design de experimentos na exploração e desenvolvimento de novos materiais catalíticos. Esta abordagem integrada oferece uma estratégia robusta para a criação de catalisadores mais eficientes e sustentáveis, com implicações significativas para as tecnologias de energia renovável.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1086214 - ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
Presidente - 349770 - DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
Externa à Instituição - FABÍOLA CORREIA DE CARVALHO - ISI-ER
Externa à Instituição - GINEIDE CONCEIÇÃO DOS ANJOS - UFRN
Externo à Instituição - ÂNGELO ANDERSON SILVA DE OLIVEIRA - UFRN