Reduction kinetics of NiO-YSZ composite for application in solid oxide fuel cell

A porous nickel-8 mol% yttria stabilized zirconia (Ni-8YSZ) composite, used as anode for solid oxide fuel cell, was obtained by reduction of NiO-8YSZ cermet. The first goal was the evaluation of the temperature effect of powder processing by thermogravimetry. In addition, the influence of porosity in the reduction kinetic of the sample sintered at 1450 A degrees C was evaluated. The final porosity produced in NiO-8YSZ composite by pore former was 30.4 and 37.9 vol.%, respectively, for 10 and 15 mass% of corn starch. The sample with 15 mass% of corn starch promotes a reduction rate almost twice higher than sample with 10 mass% of corn starch. The porosity introduced by the reduction of NiO was 23 vol.%.

Investigation of the CO tolerance mechanism at several Pt-based bimetallic anode electrocatalysts in a PEM fuel cell

The electrocatalysis of CO tolerance of Pt/C, PtRu/C, PtFe/C, PtMo/C, and PtW/C at a PEM fuel cell anode has been investigated using single cell polarization and online electrochemical mass spectrometry (EMS) measurements, and cyclic voltammetry, X-ray diffraction (XRD), in situ X-ray absorption near edge structure (XANES) analyses of the electrocatalysts. For all bimetallic electrocatalysts, which presented higher CO tolerance, EMS results have shown that the production of CO(2) start at lower hydrogen electrode overpotentials as compared to Pt/C, confirming the occurrence of the so-called bifunctional mechanism. On the other hand, XANES results indicate an increase in the Pt 5d-band vacancies for the bimetallic catalysts, particulary for PtFe/C, this leading to a weakening of the Pt-CO bond, helping to increase the CO tolerance (the so-called electronic effect). For PtMo/C and PtRu/C supplied with H(2)/CO, the formation of CO(2) is observed even when the cell is at open circuit, confirming some elimination of CO by a chemical process, most probably the water gas shift reaction. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Hydrogen purification for fuel cell using CuO/CeO(2)-Al(2)O(3) catalyst

CuO/CeO(2), CuO/Al(2)O(3) and CuO/CeO(2)-Al(2)O(3) catalysts, with CuO loading varying from 1 to 5 wt.%, were prepared by the citrate method and applied to the preferential oxidation of carbon monoxide in a reaction medium containing large amounts of hydrogen (PROX-CO). The compounds were characterized ex situ by X-ray diffraction, specific surface area measurements, temperature-programmed reduction and temperature-programmed reduction of oxidized surfaces; XANES-PROX in situ experiments were also carried out to study the copper oxidation state under PROX-CO conditions. These analyses showed that in the reaction medium the Cu(0) is present as dispersed particles. On the ceria, these metallic particles are smaller and more finely dispersed, resulting in a stronger metal-support interaction than in CuO/Al(2)O(3) or CuO/CeO(2)-Al(2)O(3) catalysts, providing higher PROX-CO activity and better selectivity in the conversion of CO to CO(2) despite the greater BET area presented by samples supported on alumina. It is also shown that the lower CuO content, the higher metal dispersion and consequently the catalytic activity. The redox properties of the ceria support also contributed to catalytic performance. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Potential oscillations in a proton exchange membrane fuel cell with a Pd-Pt/C anode

We report in this paper the occurrence of potential oscillations in a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) with a Pd-Pt/C anode, fed with H(2)/100 ppm CO, and operated at 30 degrees C. We demonstrate that the use of Pd-Pt/C anode enables the emergence of dynamic instabilities in a PEMFC. Oscillations are characterized by the presence of very high oscillation amplitude, ca. 0.8 V. which is almost twice that observed in a PEMFC with a Pt-Ru/C anode under similar conditions. The effects of the H(2)/CO flow rate and cell current density on the oscillatory dynamics were investigated and the mechanism rationalized in terms of the CO oxidation and adsorption processes. We also discuss the fundamental aspects concerning the operation of a PEMFC under oscillatory regime in terms of the benefit resulting from the higher average power output. (c) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

The effects of hydrogen sulfide on the polymer electrolyte membrane fuel cell anode catalyst: H(2)S-Pt/C interaction products

The performance of a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) operating on a simulated hydrocarbon reformate is described. The anode feed stream consisted of 80% H(2),similar to 20% N(2), and 8 ppm hydrogen sulfide (H(2)S). Cell performance losses are calculated by evaluating cell potential reduction due to H(2)S contamination through lifetime tests. It is found that potential, or power, loss under this condition is a result of platinum surface contamination with elemental sulfur. Electrochemical mass spectroscopy (EMS) and electrochemical techniques are employed, in order to show that elemental sulfur is adsorbed onto platinum, and that sulfur dioxide is one of the oxidation products. Moreover, it is demonstrated that a possible approach for mitigating H(2)S poisoning on the PEMFC anode catalyst is to inject low levels of air into the H(2)S-contaminated anode feeding stream. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ink-Jet Printing of Color Optical Filters for LCD Applications

At the age of multi-media, portable electronic devices such as mobile phones, personal digital assistant and handheld gaming systems have increased the demand for high performance displays with low cost production. Inkjet printing color optical filters (COF) for LCD applications seem to be an interesting alternative to decrease the production costs. The advantage of inkjet printing technology is to be fast, accurate, easy to run and cheaper than other technologies. In this master thesis work, we used various disciplines such as optical microscopy, rheology, inkjet printing, profilometering and colorimetry. The specific aim of the thesis was to investigate the feasibility of using company-A pigment formulation in inkjet production of COF for active matrix LCD applications. Ideal viscosity parameters were determined from 10 to 20mPa·s for easy inkjet printing at room temperature. The red pigments used are fully dispersed into the solvent and present an excellent homogenous repartition after printing. Thickness investigations revealed that the printed COF were equal or slightly thicker than typically manufactured ones. The colorimetry investigations demonstrated color coordinates very close to the NTSC red standard. LED backlighting seems to be a valuable solution to combine with the printed COF regarding to the spectrum and color analysis. The results on this thesis will increase the understanding of inkjet printing company-A pigments to produce COF for LCD applications.

In Bio-Fuel We Trust

In bio-fuel we trust. Or do we? In this chapter, ethnographic material from Sweden is used to discuss ways sin which trust may influence the choice of bio-fuel for heating purposes. The meaning and substance of trust or distrust, as well as the very conditions for trust, are elaborated on in relation to solar and bio-pellet systems, district heating with bio-fuel, and traditional fireplaces. An important conclusion of this chapter is that the degree to which people perceive others as being like themselves or not tends to be decisive for whether these others are to be trusted, and therefore worth listening to. The context and situation in which a certain heating system is being chosen does not only involve trust in individuals, however, but in companies and the authorities, as well as in the arterfacts themselves. An example is given on how distrust of district heating companies led house owners to reject an offer of district heating despite the comfort and environmental benefit this could have provided. it is shown how this distrust might be resolved by making the rhythm of households and sitrict heating companies more in step with one another. The strong emotional attachment to and deep-felt trust in the traditional fireplace is also analysed, and a question is put forward as to whether these feelings could be transferred to modern bio-pellet stoves. Finally, our great and assured trust in bio-fuel as a main solution to global climate change is shortly commented upon and partly questioned.

Dynamic hedging in Markov regimes

This dissertation proposes a bivariate markov switching dynamic conditional correlation model for estimating the optimal hedge ratio between spot and futures contracts. It considers the cointegration between series and allows to capture the leverage efect in return equation. The model is applied using daily data of future and spot prices of Bovespa Index and R$/US$ exchange rate. The results in terms of variance reduction and utility show that the bivariate markov switching model outperforms the strategies based ordinary least squares and error correction models.

Hedging de opções com ativos : base cujos preços seguem processos de difusão com salto

Na presente dissertação foi implementado um modelo para execução de hedging de mínima variância de opções de compra européias em mercados incompletos, considerando um espaço de tempo discreto e contínuo de estados. O desempenho foi medido de forma comparativa tomando como base a popular estratégia delta-hedging em um grande número de simulações, a partir de cenários definidos com o objetivo de submeter o modelo a diversas situações. A trajetória do preço do ativo objeto foi representada por um processo de difusão com saltos, composto por duas parcelas: (i) um processo de Wiener, cuja principal característica é ser uma função contínua e diferenciável em todos os pontos, e (ii) por um processo de Poisson, responsável por inserir descontinuidades na trajetória.

Fuel ethanol price drivers in the Atlantic basin : Brazil & the U.S. traders perspectives

Como a oportunidade de exportação de etanol combustível é muito recente, o agronegócio carece de literatura para formação de gestores e estrategistas. Este trabalho tem como objetivo descrever o mecanismo de formação de preços de etanol tanto no Brasil como nos Estados Unidos da America. Decupei as variáveis que impactam na formação de preços, custo de produção de etanol de cana-de-açúcar, custo da logística e desidratação no Caribe, custo do etanol de milho e fiz algumas análises de cenários de formação de preços das principais variáveis e consegui organizar este conhecimento em um gráfico que contém no eixo superior preço do etanol hidratado na usina no Brasil e no eixo inferior o preço do bushel de milho em Chicago cujas interceções nas retas da taxa do dólar e do preço do gás natural, fornecem no eixo Y o preço do produto no porto de Nova York, ficando uma visualização simples das possibilidades da janela de exportação. A metodologia permite assumir diferentes cenários de oferta, demanda e preços e estabelecer diferentes estratégias de comercialização.

Modelos dinâmicos de hedging: um estudo sobre a volatilidade

Nesta dissertação estudamos diferentes modelos de hedging para uma opção plain vanilla comprada do tipo europeu. Este estudo nos leva a uma análise onde a volatilidade é uma variável de extrema importância em todos os modelos abordados. De natureza incerta e muitas vezes incompreensível, a volatilidade é uma peça fundamental pelo sucesso ou fracasso de muitos agentes financeiros. Os modelos em que trabalhamos o hedging da opção comprada são: o modelo Black& Scholes (1976) e o moldelo de Hoggard-Whaley-Wilmott (1994). A opção analisada é referente ao ativo base Itaú PN. Trabalhamos com uma série histórica do retorno dos preços de fechamento deste ativo de 02/01/1998 até 30/05/2011 de onde extraímos os parâmetros de volatilidade utilizados para as simulações do ativo base, gerando diferentes regimes de mercado. Por fim, realizamos o hedging com diferentes freqüências de ajustes e diferentes volatilidades de hedging com os modelos mencionados acima.

Efetividade do cross hedging dos novilhos argentinos e uruguaios no mercado futuro do boi gordo brasileiro

Na Argentina e no Uruguai, diversas tentativas de negociação de contratos futuros e de índice de preços de carne bovina foram frustradas ao longo dos anos, tendo os derivativos lançados fracassado, em um curto espaço de tempo, por falta de liquidez. Esse cenário, somado a outras particularidades do mercado físico da carne bovina, torna o gerenciamento de risco de preços um problema para os agentes econômicos que atuam nessa cadeia produtiva. Nesse contexto, emergiu a seguinte questão: a proteção cruzada com contratos futuros de boi gordo brasileiro da Bolsa de Valores, Mercadorias e Futuros de São Paulo (BM&FBovespa) é efetiva para a administração do risco de preços dos novilhos de corte no mercado a vista argentino e uruguaio? Com a finalidade de responder a essa questão, propôs-se a verificar se é possível mitigar o risco da volatilidade de preços no mercado a vista dos novilhos de corte argentinos e uruguaios por meio do cross hedging no mercado futuro do boi gordo brasileiro na BM&FBovespa. Para tanto, foram utilizados modelos estáticos e dinâmicos de estimação da razão de cross hedge ótima e efetividade em mitigação do risco. Os resultados do teste de hipóteses de mitigação do risco permitiram assegurar que são fortes as evidências de efetividade do mercado futuro do boi gordo brasileiro na proteção contra o risco de preços do mercado a vista dos novilhos argentinos e uruguaios. Complementarmente, verificou-se a hipótese de eficiência do mercado futuro. Os resultados apresentaram evidências de um relacionamento estocástico comum no longo prazo entre os preços a vista e futuros, e de eficiência na predição dos preços no curto prazo, o que sugere que os contratos futuros de boi gordo brasileiro da BM&FBovespa permitem uma trava adequada de cotação-preço para os novilhos argentinos e uruguaios no mercado a vista.

Arbitragem estatística com opções utilizando modelo de volatilidade incerta e hedging estático

Com o objetivo de identificar oportunidades de arbitragem estatística no mercado de opções brasileiro, este trabalho utiliza o modelo de volatilidade incerta e o conceito de Hedging Estático, no apreçamento de um portfólio composto por diversas opções. São também incluídos os custos de transação relacionados a estruturação de um portfólio livre de risco, obtendo assim um modelo que pode ser facilmente implementado através da utilização do método de diferenças finitas explicito. Na aplicação do modelo ao mercado de opções sobre a ação preferencial da Petrobrás (PETR4), foi estabelecido um critério para estabelecer a frequência do ajuste do delta hedge do portfólio livre de risco de maneira a não incorrer em custos de transação elevados. Foi escolhido o período entre 19/05/08 e 20/01/14 para analisar o desempenho do modelo, selecionando-se em cada data de cálculo um conjunto de 11 opções de diferentes strikes e mesmo vencimento para compor o portfólio. O modelo apresentou um bom desempenho quando desconsiderados os custos de transação na apuração do resultado da estratégia de arbitragem, obtendo na maior parte dos casos resultados positivos. No entanto, ao incorporar os custos de transação, o desempenho obtido pelo modelo foi ruim, uma vez que na maior parte dos casos o resultado apresentado foi negativo.

Hedging options in a garch environment: testing the term structure of stochastic volatility models

This paper develops a methodology for testing the term structure of volatility forecasts derived from stochastic volatility models, and implements it to analyze models of S&P500 index volatility. U sing measurements of the ability of volatility models to hedge and value term structure dependent option positions, we fmd that hedging tests support the Black-Scholes delta and gamma hedges, but not the simple vega hedge when there is no model of the term structure of volatility. With various models, it is difficult to improve on a simple gamma hedge assuming constant volatility. Ofthe volatility models, the GARCH components estimate of term structure is preferred. Valuation tests indicate that all the models contain term structure information not incorporated in market prices.