Navegação por Autores IPEN "KOTANI, PALOMA O."

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  • IPEN-DOC 29059

    ALMEIDA, MADISON C. de ; PAIXAO, CLAUDIA M. ; ARQUINTO, JULIANA ; KOTANI, PALOMA O. ; MARINHO, THAYNA C. ; ALONSO, VANESSA M. ; ANDRADE, DELVONEI A. de . Possible approachs to Generation IV reactors: a feasible choice. Journal of Engineering Research, v. 2, n. 22, p. 1-11, 2022. DOI: 10.22533/at.ed.31722222031010

    Abstract: World is changing in terms of pursuing new energy technologies, and nothing different happens with nuclear. The Generation IV initiative depicts a new revolution in terms of electricity supply for the future. The proof of concept originated in the Generation IV forum, which listed six possible technological routes for a future of nuclear generation based on fissile material, which includes safety requirements, nuclear energy efficiency and less waste generation, in terms of new reactors concepts. These are the very high temperature reactor (VHTR); supercritical water-cooled reactor (SCWR); molten salt reactor (MSR); gas-cooled fast reactor (GFR); sodium cooled fast reactor (SFR); and lead-cooled fast reactor (LFR). The present study explored the possibilities, the obstacles, as well as the challenges to be overcome, for the Very High Temperature Reactor (VHTR). Despite other technological paths have their benefits, VHTR technology seems to be versatile; it originates on the advancement of another type, the High Temperature Reactor (HTR). USA, Germany and UK were main countries in this avant-garde research. In addition to generating electrical energy, VHTR can provide heat for industrial sectors and other applications. Like any nuclear technology, challenges regarded to safety and the environment are key points in the implementation of the system. VHTR was here prospected, with its “pros and cons”; as a promising way to a safe nucleoelectric energy. Summarizing, VHTR is shown as a possible alternative, as long as studies of high-strength materials go ahead. In short, the reactor becomes a viable source of thermonuclear generation, also associated with hydrogen production.

    Palavras-Chave: electricity; energy supplies; power reactors; electric generators; electric generators; reactors; temperature range 1000-4000 k

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  • IPEN-DOC 29548

    KOTANI, PALOMA O. ; FERRO, DAPHNE M. ; TAVARES, LAURA P. ; AFFONSO, REGINA ; ORTIZ, NILCE . Using TiO2-Diatomite for photodisinfection in contaminated wastewater. In: ANNUAL MEETING OF THE BRAZILIAN SOCIETY FOR BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY (SBBq), 51st; CONGRESS OF BRAZILIAN BIOPHYSICAL SOCIETY (SBBf)/LATIN AMERICAN FEDERATION OF BIOPHYSICAL SOCIETIES (Lafebs), 46th, September 5-8, 2022, Águas de Lindóia, SP. Abstract... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular - SBBq, 2022. p. 212-212.

    Abstract: INTRODUCTION: The urban pressure reduced water availability and quality through the years, promoting the development of water treatment and disinfection processes such as the Advanced Oxidation Process (AOP). A highly efficient catalyst with Diatomite as biotemplate and solar energy can enhance hydroxyl radicals (OH) production for disinfection and pollutants degradation. Preliminary TiO2-Diatomite experiments with Escherichia coli provided valuable insights on its photodisinfection efficiency, legitimating its usage in the wastewater samples presented in this study. OBJECTIVES: Evaluate the use of TiO2-Diatomite in photodisinfection process in contaminated wastewater. MATERIALS AND METHODS: TiO2 synthesis used titanium isopropoxide sol-gel process with Diatomite powder, the filtration step followed the mixed water suspension, and the drying process lasted overnight. The wastewater samples were collected from a household washing machine and 0.05 g of TiO2-Diatomite were added in the photodisinfection reactor. The total reaction lasted for 90 minutes in the solar chamber with all parameters controlled. The suspension aliquots were collected after 30 minutes of agitation and plated on LB agar at Petri plates. After incubation, the emerged colonies were counted through software (OpenCFU) and the data processed using R programming language. DISCUSSION AND RESULTS: The Scanning Electron Microscopy (SEM) micrograph of TiO2-Diatomite presented enhanced surface area and microstructure obtained by biotemplate addition. The bacterial inactivation percentage was above 75 % for 1 hour of solar radiation exposure. Kinetics models indicated better correspondence with interparticle reaction. CONCLUSION: Photodisinfection kinetics studies provided more efficient bacterial inactivation with the addition of 0.05 g of TiO2-Diatomite in the sample. The study presents an affordable and sustainable treatment using a viable renewable energy source for application in distant areas with contaminated effluents with the addition of a reagent easily obtained by government agencies.

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  • IPEN-DOC 30082

    KOTANI, PALOMA O. . Utilização do TiO2-Diatomito em processos de fotodesinfecção em águas contaminadas por bactérias / Utilization of TiO2-Diatomite in photodisinfection processes for bacteria-contaminated water . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Nilce Ortiz. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-24082023-145022

    Abstract: A água é essencial para a existência da vida, e um direito fundamental para o ser humano. Porém, sua qualidade e disponibilidade são reduzidas por atividades humanas no meio ambiente. Atualmente ainda existem muitos territórios sem saneamento básico ou com instalações para fornecimento de água precárias que favorecem o contato da população com águas contaminadas por microrganismos, como a bactéria Escherichia coli (E. coli), acarretando uma série de doenças e problemas de saúde pública. O fornecimento de água de qualidade para a população é um dos principais objetivos de desenvolvimento sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas (ONU), sendo o Brasil um dos signatários. Devido à preocupação com a saúde pública e saneamento básico, torna-se necessário o estudo e desenvolvimento de tecnologias econômicas e ecologicamente viáveis para a desinfecção de corpos d'água contaminados, como os processos oxidativos avançados (POA). O estudo teve como objetivo a avaliação do material fotocatalisador dióxido de titânio (TiO2) sintetizado com o biotemplate diatomito (Dt) em processos de fotodesinfecção solar em amostras com E. coli e de água de lavagem de máquinas de lavar roupa doméstica. Após a síntese do TiO2-Dt preparado com 0,05 g de Dt, foi realizada a análise da estrutura cristalina por Difratometria de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), análise térmica (TGA), análise de área superficial por BET, e determinação do potencial zeta. Os experimentos de fotodesinfecção foram realizados em uma câmara solar sob condições controladas, empregando lâmpadas solares incandescente e LED, e foram realizados experimentos na área externa do laboratório, com exposição à radiação do Sol. Todas as coletas das amostras foram realizadas alterando-se o tempo de exposição à radiação, de 60 a 180 minutos. O material sintetizado apresentou estrutura cristalina correspondente ao TiO2 na forma anatase e manteve a microestrutura característica do diatomito, com elevada área superficial (217 m.g-1) e carga negativa predominante nas partículas. Os ensaios com inóculo da bactéria E. coli apresentaram inativação bacteriana no processo de fotodesinfecção após 60 minutos de radiação, em amostras contendo 0,5 g/L de TiO2-Dt. Os ensaios realizados com amostras de água de lavagem apresentaram desinfecção no primeiro tempo de coleta, após 30 minutos sem exposição à radiação, com porcentagem de inativação bacteriana acima de 90%. Após a otimização dos parâmetros de processo, diminuindo-se o tempo de coleta e sem a agitação prévia no escuro, foi possível verificar a fotodesinfecção de amostras com água de lavagem contendo 0,05 g de TiO2-Dt, com porcentagem de inativação acima de 96%. Os resultados obtidos no estudo cinético apresentaram uma regressão curvilínea com a presença de uma cauda ou ombro, indicando maior correspondência com o modelo de Hom. Os experimentos realizados sem luz, sob as mesmas condições e parâmetros, apresentaram crescimento bacteriano em todo tempo, confirmando o processo de fotodesinfecção e evidenciando a importância da presença da radiação solar no processo. Estes resultados permitiram também a verificação da baixa toxidez do material TiO2-Dt, confirmando tratar-se de um processo com geração de radicais livres desinfetantes. O estudo apresentou resultados promissores para o desenvolvimento acessível e eficiente de fotoesterilização de águas contaminadas por microrganismos, empregando a energia solar, abundante em todo território nacional.

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  • IPEN-DOC 28304

    ALMEIDA, MADISON C. de; PAIXAO, CLAUDIA M. ; ARQUINTO, JULIANA ; KOTANI, PALOMA O. ; MARINHO, THAYNA C. ; ALONSO, VANESSA M. ; ANDRADE, DELVONEI A. de . Very High Temperature Reactor (VHTR): a proposal to generation IV Reactors. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, November 29 - December 2, 2021, Online. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2021.

    Palavras-Chave: htgr type reactors; power generation; hydrogen production; nuclear energy; thermal reactors

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  • IPEN-DOC 28821

    ANDRADE, DELVONEI A. de ; ALMEIDA, MADISON C. de ; ALONSO, VANESSA M. ; PAIXAO, CLAUDIA M. ; ARQUINTO, JULIANA ; KOTANI, PALOMA O. ; MARINHO, THAYNA C. . Very high temperature reactor (VHTR): a proposal to generation IV reactors / Reactor a temperatura muito elevada (VHTR) - uma proposta para reactores da geração IV. Brazilian Journal of Development, v. 8, n. 3, p. 17576-17588, 2022. DOI: 10.34117/bjdv8n3-139

    Abstract: The Generation IV reactors depict a revolution in terms of electricity supply for the future. The proof of concept originated in the Generation IV forum, which listed six possible technological routes for a future of nuclear generation based on fissile material, which includes safety requirements, nuclear energy efficiency and less waste generation. These are the very high temperature reactor (VHTR); supercritical water-cooled reactor (SCWR); molten salt reactor (MSR); gas-cooled fast reactor (GFR); sodium cooled fast reactor (SFR); and lead-cooled fast reactor (LFR). The present study explored the possibilities, the obstacles, as well as the challenges to be overcome, for the Very High Temperature Reactor (VHTR). VHTR technology seems to be versatile; it originates on the advancement of another type, the High Temperature Reactor (HTR). USA, Germany and UK were main countries in this avant-garde research. In addition to generating electrical energy, VHTR can provide heat for industrial sectors and other applications. Like any nuclear technology, challenges regarded to safety and the environment are key points in the implementation of the system. VHTR was here prospected, with its “pros and cons”; as a promising way to a safe nucleoelectric energy. Summarizing, VHTR is shown as a possible alternative, as long as studies of high-strength materials go ahead. In short, the reactor becomes a viable source of thermonuclear generation, also associated with hydrogen production.

    Palavras-Chave: graphite; htgr type reactors; hydrogen production; neutron flux; reactor operation; reviews; technology assessment; thermal efficiency

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Autor: Maprelian

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.