Aplicação de sensores de baixo custo na quantificação de CO2 em processos biológicos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Santos, Adenilson Rodrigues dos
• Orientador(a): Frare, Laercio Mantovani
• Banca de defesa: Frare, Laercio Mantovani , Colla, Eliane , Malacarne, Luis Carlos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Medianeira
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Computacionais para o Agronegócio
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Medição; Microcontroladores; Medição de software; Biogás; Measurement; Microcontrollers; Software measurement
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30066

Este trabalho se propõe a utilizar materiais alternativos que simplifiquem a produção de Medidores de Volume de Gás, que atuam na geração de bolhas pelo deslocamento de um líquido em seu interior. São utilizados sensores e microcontroladores para contar o número de bolhas geradas e apresentar as informações em planilhas e gráficos. O uso de um sensor capacitivo foi determinante na precisão em detectar bolhas, sem ter necessidade de entrar em contato com o fluido de medição. O corpo de vidro, muito utilizado em outros projetos, foi substituído por material acrílico. O software de gerenciamento dos componentes eletrônicos foi desenvolvido em Node-Red, sua interface gráfica é simples e amigável ao usuário. As melhorias envolvidas no projeto contemplam instituições de pesquisa científica que utilizam medidores de volume para investigar processos biológicos que produzem algum tipo de gás, como fermentação alcoólica e biogás, cuja disponibilidade de recursos financeiro sejam limitados. Todas as melhorias aplicadas no projeto tornam o processo de medição de volume de gás automatizado, apresentando informações e dados de produção em tempo real. O custo de cada Medidor de Volume foi de R$ 157,00. O módulo de controle teve um custo estimado de R$ 1.151,00 e pode gerenciar até 12 Medidores de Volume simultaneamente. Os valores envolvidos são baixos em comparação com equipamentos profissionais disponíveis para aquisição. Os dados de volume de gás produzido nos ensaios se demonstraram coerentes para todos os Medidores de Volume avaliados, comparando com os volumes aferidos nas provetas. A análise de imagens das bolhas de gás produzidas, aplicando o cálculo da área utilizando o software ImageJ, se mostrou eficaz para atestar a confiabilidade dos resultados. O equipamento é adequado para ser usado em aplicações de produção de gás por processos biológicos de pequena escala, geralmente em laboratório.