Uma parcela significativa da energia gasta no Brasil está relacionada ao consumo industrial (40,6%). Este trabalho propõe a mostrar um dos muitos caminhos para se obter a redução no consumo de energia elétrica na indústria e, com isso, diminuir as emissões associadas à geração, transmissão e consumo deste recurso. A busca da indústria pela eficiência energética, aliada às práticas econômicas, sociais e ambientais adequadas, pode colocá-la no caminho da sustentabilidade. A emissão de CO2/kWh foi o indicador escolhido para monitorar o comportamento do consumo de energia no desenvolvimento dos dois estudos de caso. O principal objetivo destes casos foi a redução das emissões de gases do efeito estufa por meio do uso eficiente da energia elétrica. No primeiro caso um sistema de moagem de polpa de celulose usada na fabricação de fraldas foi substituído por outro mais eficiente, obtendo-se uma redução no consumo de energia de 60%, o que gera uma redução estimada das emissões de CO2 de 80 t/ano. No segundo caso, o sistema de vácuo da formação da fralda foi trocado por outro mais eficiente, conseguindo-se uma redução de 56% no consumo de energia, com a conseqüente redução estimada de emissão de CO2 de 74 t/ano. Nestes casos observou-se que a utilização eficiente de fontes de energia, além de gerar um menor nível nas emissões de gases do efeito estufa, também contribui para a redução dos custos industriais. / A significant fraction of the energy spent in Brazil is associated with industrial consumption (40.6%). The purpose of this work is to demonstrate one of many ways to reduce electric energy consumption by the industry and, as consequence, reduce emissions associated with generation, transmission, and consumption of this resource. The search of energetic efficiency, coupled with economical, social, and environmental practices can shift the industry in the direction of a sustainability path. The emission of CO2/kWh was chosen as a sustainability indicator to monitor the energy consumption pattern during the development of this research. The main objective was to assess the reduction of the greenhouse gas emission, associated with a higher electric energy efficiency consumption strategy adopted in two cases that were analyzed. At the first case, a cellulose pulp milling system, used at a diaper manufacturing process, was replaced by another system with higher efficiency. The reduction in energy consumption reached 60%, and reduced greenhouse gas emissions in an estimated 80 ton/year. At the second case, a fan of the diaper vacuum system was also replaced by a more efficient system. The energy consumption decreased 56%, resulting in a greenhouse gas emissions reduction of 74 ton/year. These results demonstrate the relationship between adopting more energy efficient system, and the reduction in greenhouse gas emissions, that moreover, contributes to industrial cost reduction.

No atual período de incertezas na geração e transmissão de energia elétrica no Brasil, a utilização dos sistemas de cogeração com uso de gás natural, tornou-se uma grande oportunidade econômica, estratégica e tecnológica, para as pequenas e médias empresas, considerando a extensão e perspectivas de expansão da rede de distribuição de gás natural. Uma empresa farmacêutica para se manter competitiva e reduzir o impacto dos custos indiretos em seus produtos, necessitava aumentar sua linha de injetáveis, produzindo no Brasil alguns medicamentos que até então eram importados de filiais em outros países e para que isto fosse possível, teria de investir na construção de novos laboratórios, compra de equipamentos, aumento de utilidades para sua fabricação como vapor de água para injetáveis, sistema de HVAC para salas limpas, o que levaria a um aumento de consumo de energia, vapor, água de refrigeração. Este investimento inviabilizaria a produção desta nova linha de produtos, pois tanto o custo do investimento em novas centrais de utilidades, quanto mais o custo desta geração e sua manutenção, decretariam um fim para a esta empreita. Neste trabalho, apresentou-se uma alternativa como solução para viabilizar esta instalação, trocando-se os chillers convencionais por um chiller de absorção, que alem de consumir pouca energia elétrica utilizando a troca térmica entre brometo de lítio e vapor para gerar água de resfriamento para o sistema de ar condicionado, o sistema proposto proporcionou um aumento de fornecimento de vapor não só para alimentar o sistema de HVAC como para a produção da fabrica, anexo a esta caldeira de recuperação é proposto a instalação de uma turbina á gás com condições suficientes de gerar energia elétrica para todo o site e ainda ter condições de negociar o excedente de energia para ser vendido para a concessionária. O resultado deste sistema proposto demonstrou uma excelente eficiência, frente ao sistema convencional, o que tecnicamente se apresentou como muito viável. / In the current period of uncertainty in the generation and transmission of electric energy in Brazil, the use of cogeneration systems using natural gas, has become a great economic opportunity, strategic and technology for small and medium enterprises, considering the extent and prospects for expansion of the distribution of natural gas. A pharmaceutical company to remain competitive and reduce the impact of indirect costs in their products, needed to increase its line of injectables, producing here in Brazil some drugs that were previously imported from subsidiaries in other countries and to make this possible, would invest in building new laboratories, purchase equipment, increase of utilities for its manufacture steam as water for injection, the HVAC system for clean rooms, leading to an increased consumption of energy, steam, cooling water. This investment would make impracticable the production of this new line of products, therefore not only the cost of the investment in new central offices of utilities, the more the cost of this generation of utilities and its maintenance, would decree an end for the this take over on a contract basis. In this work, presented as an alternative solution to enable this facility, exchanging conventional chillers for an absorption chiller, which besides consume little electricity using the heat exchange between lithium bromide to generate steam and cooling water for the air conditioning system, the proposed system provided an increased supply of steam to feed not only the HVAC system for the production of manufactures, attached to this recovery boiler is proposed to install a gas turbine with sufficient conditions generate electricity for the entire site and still be able to trade the surplus energy to be sold to the utility. The result of this proposed system showed an excellent efficiency, compared to the conventional system, which technically is presented as very viable.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcio Renato M Menna.pdf: 2612931 bytes, checksum: 80c496b0a27ce494c96cb14e4b6d8118 (MD5) Previous issue date: 2008-12-04 / In this work, the simulation and design of absorption refrigeration systems was performed, in order to evaluate its performance. Specific software capable to simulate and design such systems was elaborated, using structured programming language FORTRAN. This was a complete study of all components of the system and specifying their capacities. It has accomplished the project's absorber system, using the methodology of the project for Tinker heat exchangers. The absorber designed was a shell and tube heat exchanger, vertical, with flow of ammonia steam and of the water solution on the side of the shell and cooling water pipes. On verification of the proposal design, it was used the Wilke correlation, developed for settings in film condensation on vertical tubes. After developing of the program, they have been designed systems to attend certain specific conditions of heat load and temperature regime similar to real systems (small-sized refrigerator, air conditioning in a public environment and medium-sized industrial installation). Results from energy consumption were compared with similar systems by compression of steam. The program established with a good degree of correlation the energy demands of all systems tested, proving its reliability. The results showed that the refrigeration system for absorption has, in addition to good capacity for cooling, a low operational cost when compared to conventional systems by compression, for the studied cases. / Neste trabalho realizou-se a simulação e o projeto de sistemas de refrigeração por absorção, visando estudar-se sua eficiência. Criou-se um programa capaz de auxiliar no projeto e na simulação de sistemas desta natureza, utilizando programação estruturada em linguagem FORTRAN. Realizou-se um estudo completo de todos os componentes do sistema, especificando-se suas capacidades, e o projeto do absorvedor do sistema, utilizando a metodologia de projeto de Tinker para trocadores de calor. O absorvedor projetado foi um trocador de calor tipo casco e tubos, vertical, com fluxo do vapor de amônia e da solução aquosa no lado do casco e água de resfriamento nos tubos. Na verificação da geometria proposta, utilizou-se a correlação de Wilke, desenvolvida para configurações de condensação em película sobre tubos verticais. Após o desenvolvimento do programa, projetaram-se sistemas para atender algumas condições específicas de carga térmica e regime de temperaturas semelhantes a sistemas reais (refrigerador de pequeno porte, climatização de um ambiente público e câmara industrial de médio porte). Os resultados de consumo energético foram comparados com sistemas similares por compressão de vapor. O programa determinou com bom grau de correlação as demandas energéticas de todos os sistemas testados, comprovando a sua confiabilidade. Os resultados obtidos mostraram que o sistema de refrigeração por absorção possui, além de boa capacidade de refrigeração, um baixo custo operacional quando comparado aos sistemas por compressão convencionais, para os casos estudados.

Made available in DSpace on 2016-08-18T17:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_KERLEN JACQUELINE NUNES FERREIRA.pdf: 2925017 bytes, checksum: ca3e96d6a05e29210e49ac898562d4e5 (MD5) Previous issue date: 2014-10-31 / FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA E AO DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLÓGICO DO MARANHÃO / The search for alternative energy sources has been stimulated, due to the concern to reduce the high levels of pollution and dependence on fossil fuels. For this reason, the use of biofuel is being increasingly exploited as is the case of biodiesel sources which are renewable. It can be produced from vegetable oil, residual and animal fat, among others. However, a concern related to the biodiesel industry are the waste from production. This study aims to verify the processes of industrial production of biodiesel, identify and characterize the waste resulting from extraction steps / refining of soybean oil and the transesterification process, and measure the most significant waste for the industry, with the aim of proposing waste management plan PGR. The methodology adopted in this study was exploratory type, which is characterized by the search for more information about a subject and Descriptive type where the data obtained in the survey should be analyzed and interpreted, either qualitatively or quantitatively. This study contributed information necessary for the biodiesel sector, through the identification of waste production, as well as adoption of proactive measures, through the management of waste based on the principles of Cleaner Production. / A busca por fontes energéticas alternativas tem sido estimulada, devido à preocupação em diminuir os índices elevados de poluição e a dependência de combustíveis fósseis. Por esse motivo, a utilização de biocombustíveis está sendo explorada cada vez mais, como é o caso do biodiesel cujas fontes são renováveis. Pode ser produzido a partir de óleos vegetais e residuais, gordura animal, entre outros. Entretanto, uma preocupação relacionada à indústria de biodiesel são os resíduos oriundos da produção. Este estudo propôs verificar os processos de produção industrial de biodiesel, identificar e caracterizar os resíduos resultantes das etapas de extração/refino do óleo de soja e do processo de transesterificação, bem como mensurar os resíduos mais significativos para a indústria, com a finalidade de propor um Plano de Gerenciamento de Resíduos - PGR. A metodologia adotada neste estudo foi do tipo Exploratória, a qual é caracterizada pela busca de maiores informações sobre determinado assunto e do tipo Descritiva onde os dados obtidos na pesquisa devem ser analisados e interpretados, seja de forma qualitativa ou quantitativa. Este estudo contribuiu com informações necessárias para o setor de biodiesel, por meio da identificação de resíduos da produção, bem como, adoção de medidas pró-ativa, através do gerenciamento de resíduos com base nos princípios da Produção mais Limpa.

Made available in DSpace on 2016-08-18T17:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Afonso.pdf: 7834860 bytes, checksum: 3720b924c6d79357e143a14c6296ec6a (MD5) Previous issue date: 2014-01-31 / It is already ancient the observation that the IFMA Campus São Luís / Monte Castelo has a high intake of electric power. This work aimed to evaluate if indeed the annual consumption of this institution is above average when compared with similar institutions. All the data were collected from January to December 2012 by manually measures performed on entire building and using the PowerNet P-600 Energy Analyzer in specific parts of the building. The results showed that indeed its annual consumption was more than double of other similar educational institutions. Thus, a simulation study of replacing appliances by more efficient models, measuring the amount of energy saved was carried out and also taking into account the time of operation. The results showed possible to save energy by this approach. Public managers who are responsible for the preparation and approval of projects, as well as technical responsible for purchasing of electrical equipment, were also considered in this work, because any efficiency program depends largely on the cooperation of this team. Even with the simulations results showing up in favor of implementation work energy efficiency, it was appointed out the necessity of the creation a long-term awareness program involving all the users, specially the students, wich can indirectly influence the whole society as knowledge multipliers. / A observação de que o IFMA Campus São Luís / Monte Castelo possui um alto consumo de energia elétrica, por parte dos usuários, é antiga. Desta forma, analisou-se se este consumo anual está acima da média quando comparado à instituições similares. Os dados de consumo foram obtidos através de um estudo abrangendo o período de janeiro a dezembro de 2012, tanto por meio de medidas realizadas manualmente através de coleta de dados in loco, em toda a edificação, como com o uso de equipamento analisador de energia, em parte da edificação. Após comprovação de que o consumo anual estava maior que o dobro das demais instituições analisadas, selecionou-se quais sistemas seriam abordados e procedeu-se com a etapa de simulação de substituição dos aparelhos por modelos mais eficientes, mensurando a quantidade de energia economizada. Primeiramente com a simples troca de aparelhos e depois levando em consideração uma redução na quantidade de tempo de utilização, evitando os desperdícios, mesmo que sejam mínimos. Os gestores públicos responsáveis pela elaboração e aprovação de projetos, assim como os responsáveis pela aquisição de equipamentos elétricos, também foram alvos deste trabalho, pois a eficientização depende imensamente da colaboração dos mesmos. Mesmo com os resultados das simulações mostrando-se favoráveis à implementação do trabalho de eficientização, também é necessário que seja feito um trabalho em longo prazo, com a conscientização dos usuários finais, administradores, professores e principalmente alunos, sendo que estes últimos podem influenciar indiretamente toda a sociedade, uma vez que são multiplicadores de conhecimento em casa e a todo o restante da comunidade.

Submitted by Rilton Primo (rilton@ufba.br) on 2018-06-10T22:02:38Z No. of bitstreams: 4 APÊNDICE A - I - Programação em R.pdf: 282009 bytes, checksum: ae4a82c7f093fefa045024d7da14078b (MD5) Apêndice A - II - Histogramas de Entradas e Saídas em R.pdf: 1525175 bytes, checksum: d92c4a945b19eb9293f2c98d36d51fd2 (MD5) Apêndice B - SMC no Oracle Crystal Ball (FINAL).xlsx: 6598192 bytes, checksum: edfa02df4b065b5e9360996dbe904d33 (MD5) DISSERTAÇÃO - Rilton Primo VERSÃO FINAL.pdf: 5375036 bytes, checksum: e6a88944ce4df913a7aaad8381c684a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2018-06-11T11:11:56Z (GMT) No. of bitstreams: 4 APÊNDICE A - I - Programação em R.pdf: 282009 bytes, checksum: ae4a82c7f093fefa045024d7da14078b (MD5) Apêndice A - II - Histogramas de Entradas e Saídas em R.pdf: 1525175 bytes, checksum: d92c4a945b19eb9293f2c98d36d51fd2 (MD5) Apêndice B - SMC no Oracle Crystal Ball (FINAL).xlsx: 6598192 bytes, checksum: edfa02df4b065b5e9360996dbe904d33 (MD5) DISSERTAÇÃO - Rilton Primo VERSÃO FINAL.pdf: 5375036 bytes, checksum: e6a88944ce4df913a7aaad8381c684a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T11:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 4 APÊNDICE A - I - Programação em R.pdf: 282009 bytes, checksum: ae4a82c7f093fefa045024d7da14078b (MD5) Apêndice A - II - Histogramas de Entradas e Saídas em R.pdf: 1525175 bytes, checksum: d92c4a945b19eb9293f2c98d36d51fd2 (MD5) Apêndice B - SMC no Oracle Crystal Ball (FINAL).xlsx: 6598192 bytes, checksum: edfa02df4b065b5e9360996dbe904d33 (MD5) DISSERTAÇÃO - Rilton Primo VERSÃO FINAL.pdf: 5375036 bytes, checksum: e6a88944ce4df913a7aaad8381c684a3 (MD5) / As tecnologias de aquecimento de água capazes de substituir o chuveiro elétrico (ChE), com ganhos de eficiência física e econômica, constituem soluções recomendadas por organismos mundiais. São rotas procuradas por economias como a Austrália, os EUA, a China e o Brasil, particularmente as que usam a energia solar em regime de termossifão e híbridas. A presente pesquisa voltou-se à revisão da literatura relativa aos experimentos de eficiência hídrica e energética de seis sistemas de aquecimento de água, com estimações para conjuntos verticais na zona intertropical. A literatura é voltada, fundamentalmente, às viabilidades térmica, econômica e de materiais dos sistemas, mas incipiente quanto às ecoeficiências. A revisão objetivou identificar as principais tendências e envolveu 107 artigos, livros e capítulos de livros, 28 dissertações, 06 teses, 04 normas e um relatório federal, pelo Portal de Periódicos da Capes, desde 2000. Cinco tendências foram identificadas: 1) comercial, voltada à construção civil, hotéis e resorts; 2) residencial, voltada a sistemas prediais; 3) social, voltada a condomínios de interesse social, vilarejos populares e rurais; 4) econômica, centrada nas restrições orçamentárias; 5) computacional, voltada a otimização, softwares, controle e incertezas. Foi desenvolvida metodologia de cálculo dos custos contábeis e de oportunidade dos sistemas, eficiências hídrica e energética, quando inseridos no macrossistema ecológico, considerando as emissões de CO2 equivalente face à configuração da matriz energética local, em quatro cenários: com e sem desperdício hídrico, com e sem efeito estufa. Um Índice de Economicidade-Ecoeficiência (EEI) foi criado para hierarquizar os sistemas. Em ordem decrescente, em cenário sem desperdícios hídricos e considerando o efeito estufa, na Bahia: 1º) Sistemas de Aquecimento Solares (SAS) de baixo custo com placa de Policloreto de Vinilo e de Polipropileno, EEI  50%, distinguindo-se o de PVC por ter uma maior eficiência energética e provocar menor efeito estufa; 2º) SAS Convencionais, EEI  36%; 3º) Bomba de Calor, EEI  24%; 4º) Bomba de Calor flex, EEI  15%. Ampliando o alcance das inferências, as variáveis de entrada receberam tratamentos probabilísticos e avaliação de incertezas, propagadas aos custos totais acumulados, unitários e EEI. Pelo princípio da entropia máxima, distribuições distintas dos inputs geraram outputs estocásticos com 1e+6 Simulaçoes de Monte Carlo (SMC), com recurso à programação em R e com o software Oracle® Crystal Ball, cujas médias e medianas mostraram-se iguais ou menores que os resultados determinísticos, dada a probabilidade de serem menores ou iguais o número de pessoas, banhos/dia, comprimento da tubulação. A hierarquia foi a mesma. O ChE obteve EEI nulo, tendo a menor eficiência energética. A aquisição e a manutenção do ChE são baratas, mas ele opera de forma mais custosa pelo uso da eletricidade e, por isto mesmo, é mais deletério ambientalmente. Os SAS mostraram-se mais adequados no Nordeste do Brasil, com baixo consumo de energia auxiliar, minimizando emissões de CO2 a montante. O potencial ecológico e macroeconômico dos SAS de baixo custo é singular em toda região intertropical. A bomba de calor é eficaz e requer escala para ser acessível. / The water heating technologies capable of replacing the electric shower (ChE), with gains of physical and economic efficiency, are solutions recommended by organisms worldwide. These are routes sought by economies such as Australia, the US, China and Brazil, particularly those using thermosyphon and hybrid solar power. The present research turned to the review of the literature on the experiments of water and energy efficiency of six water heating systems, with estimates for vertical sets in the intertropical zone. The literature is focused, fundamentally, on the thermal, economic and material viability of the systems, but incipient regarding ecoefficiencies. The review aimed to identify the main trends and involved 107 articles, books and book chapters, 28 dissertations, 06 theses, 04 standards and a federal report, from the Portal of Journals of Capes since 2000. Five trends were identified: 1) commercial, focused on construction, hotels and resorts; 2) residential, oriented to building systems; 3) social, aimed at condominiums of social interest, popular and rural villages; 4) economic, centered on budgetary constraints; 5) computational, focused on optimization, software, control and uncertainties. A methodology was developed to calculate the accounting and opportunity costs of the systems, water and energy efficiencies, when inserted in the ecological macrosystem, considering CO2 emissions equivalent to the local energy matrix configuration, in four scenarios: with and without water waste, with and without greenhouse effect. An Economics-Eco-Efficiency Index (EIS) was created to hierarchize systems. In descending order, in a scenario without water waste and considering the greenhouse effect, in Bahia: 1º) Low-cost solar heating systems (SAS) with polyvinyl chloride and polypropylene board, EEI  50%, distinguishing itself from PVC for having a greater energy efficiency and to cause less greenhouse effect; 2nd) Conventional SAS, EEI  36%; 3º) Heat Pump, EEI  24%; 4) Flex Heat Pump, EEI  15%. Extending the scope of the inferences, the input variables received probabilistic treatments and uncertainty evaluation, propagated to the total accumulated costs, unit and IEE. By the principle of maximum entropy, different distributions of the inputs generated stochastic outputs with 1e + 6 Monte Carlo Simulations (SMC), using R programming and Oracle® Crystal Ball software, whose averages and medians were equal or smaller that the deterministic results or equal, given the probability of being smaller the number of people, baths / day, pipe length. The hierarchy has not changed. ChE obtained zero EEI, having the lowest energy efficiency. Acquisition and maintenance of ChE are cheap, but it operates more cost-effectively through the use of electricity and, for this reason, is more deleterious in the environment. The SAS were more adequate in the Northeast of Brazil, with low auxiliary energy consumption, minimizing upstream CO2 emissions. The ecological and macroeconomic potential of low-cost SAS is unique in every intertropical region. The heat pump is effective and requires scale to be accessible.