Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-03Bitstream added on 2015-05-14T16:58:44Z : No. of bitstreams: 1 000829594.pdf: 1670900 bytes, checksum: 70fda67bcd822885dbc75da8fbb7b4fd (MD5) / Os fertilizantes inorgânicos sintéticos possuem elevada dependência de energia externa de fonte não renovável. O uso indiscriminado dessa energia esgotável ameaça a sustentabilidade dos sistemas de produção e colabora para a degradação do meio ambiente. Como forma de minimizar o consumo de energia de fonte fóssil e aumentar a eficiência energética de sistemas agrícolas, a torta de filtro, subproduto do processamento industrial da cana-de-açúcar, pode ser usada para substituição parcial da adubação inorgânica sintética na cultura da cana-de-açúcar. O presente trabalho teve como objetivo analisar os fluxos energéticos envolvidos na aplicação da torta de filtro para fertilização da cultura de cana-de-açúcar na usina São Manoel e compará-los aos mesmos fluxos quando utilizados somente fertilizantes inorgânicos sintéticos sem a aplicação da torta de filtro. Foram utilizados neste estudo dados de fontes primárias e secundárias. As entradas energéticas foram classificadas e quantificadas conforme o seu tipo (energias diretas e energias indiretas), sendo a direta dividida em energia biológica e fóssil e, a indireta, energia industrial. A energia direta de origem biológica foi composta por mão de obra, biodiesel e torta de filtro; como energia direta de origem fóssil foram quantificados óleo diesel, lubrificante e adubo inorgânico sintético nitrogenado; a energia indireta de origem industrial foi obtida para máquinas, implementos, equipamentos e adubos inorgânicos sintéticos (NPK). Parte do custo energético com o adubo inorgânico sintético nitrogenado (34,2%) foi realocado para fonte de origem fóssil para que a classificação das entradas energéticas se tornasse mais próxima da realidade. Os resultados apontaram que o sistema de adubação sem torta de filtro possui menor dependência de combustíveis provenientes de fontes externas ... / Synthetic inorganic fertilizers highly depend on external energy from nonrenewable resources. The indiscriminate use of these finite energy resources threatens the sustainability of production systems and contributes to environmental degradation. As a means to minimize fossil fuels consumption and improve energy efficiency of agricultural systems, filter cake, a by-product of sugarcane processing, can be used for the partial substitution of synthetic inorganic fertilizers in sugarcane cultivation. The current work aims at analyzing the energy flows involved in the use of filter cake for sugarcane fertilization at Usina São Manoel and at comparing it with the same flows when only synthetic inorganic fertilizers are used without filter cake. We used primary and secondary data for this study. The energy inputs were classified and quantified according to their types (direct energy or indirect energy), considering that direct energy is divided in biological or fossil and indirect energy as industrial energy. The direct energy from biological origin was composed of manpower, biodiesel and filter cake; as direct energy from fossil origin, we quantified diesel oil, lubricant and synthetic inorganic fertilizers with nitrogen; the indirect energy from industrial origin was obtained for machines, implements, equipment and synthetic inorganic fertilizers (NPK). Part of the energy cost with the synthetic inorganic fertilizers with nitrogen (34.2%) was relocated to a fossil resources for the classification of the energy inputs to become closer to reality. It was obtained as a result that fertilization systems without filter cake depend less on fuels from external fossil resources. For the filter cake fertilization system, some alternatives could be adopted by the factory under study for reducing the use of fossil fuels, specifically diesel oil, which is the biggest contributor to nonrenewable energy inputs in this ...

Orientador: Marco Antônio Martin Biaggioni / Banca: Luis Fernando Nicolosi Bravin / Banca: Osmar de Carvalho Bueno / Banca: João Alberto Borges de Araújo / Banca: Samir Paulo Jasper / Resumo: O Brasil, pioneiro na produção de etanol, tem no Sistema Petrobras, uma experiência de mais de 30 anos no setor de combustível alternativo desde os tempos do Proálcool. Através da distribuidora Transpetro, o país possui uma infra-estrutura de logística que abrange multimodais de transporte, terminais e vias que visam fortalecer o corredor exportador. É uma proposta brasileira à desafiante crise energética que se anuncia para o século XXI, e uma forma de independência ao petróleo. Desta forma, o presente trabalho analisou o fluxo energético considerando rotas atualmente projetadas, em construção ou operantes para o escoamento de etanol da região centro-oeste do Brasil para exportação, mais precisamente, do município de Aparecida do Taboado (MS) até o porto de São Sebastião (SP). Foram selecionadas 12 rotas para a análise contemplando a multimodalidade ou unimodalidade, ou seja, os diversos modais: rodoviário, ferroviário, hidroviário e dutoviário. A 1ª rota estudada (R1), com 988 km percorridos, foi combinada em três diferentes trechos, hidro-duto-rodoviário. A 2ª rota estudada (R2), com 1031 km percorridos, foi combinada também em três diferentes trechos, hidro-duto-ferroviário. A 3ª rota estudada (R3), com 956 km percorridos, foi combinada também em três diferentes trechos hidro-duto-dutoviário. A 4ª rota estudada (R4), com 831 km percorridos, teve um único modal combinado em dois trechos, rodo-rodoviário. A 5ª rota estudada (R5), com 874 km percorridos, foi combinada em dois diferentes trechos, rodo-ferroviário. A 6ª rota estudada (R6), com 799 km percorridos, foi combinada também em dois diferentes trechos, rodo-dutoviário. A 7ª rota estudada (R7), com 920 km percorridos, foi combinada em dois diferentes trechos, ferro-rodoviário. A 8ª rota estudada (R8), com 963 km percorridos, teve um único modal combinado em dois trechos, ferro-ferroviário... / Abstract: The Brazil, pioneer in the production of ethanol, has on the Petrobras System an experience of over 30 years in the alternative fuel industry since the days of Proálcool. Through distributor Transpetro, the country has an infrastructure that encompasses multimodal logistics transportation , terminals and routes aimed at strengthening the export corridor. It is a Brazilian proposal to challenging energy crisis announced for the XXI century, and a way to oil independence. So, this paper analyzed the energy flow considering routes currently designed, under construction or operative to transport ethanol from the Midwest region of Brazil for export, more precisely the city of Aparecida do Taboado (MS) to the port of São Sebastião (SP). The various modes have been selected, Road, rail, waterline and pipeline: 12 routes for analysis contemplating the unimodality or multimodality. The 1st route studied (R1), with 988 km traveled, was combined into three different sections, hydro - duct - highway. The 2nd route studied (R2), with 1031 km traveled, has also been combined into three different sections, hydro - duct - rail. The 3rd route studied (R3), 956 km, has also been combined into three different sections hydro - duct - duct. The 4th route studied (R4) with 831 km traveled, had a single modal combined into two sections, highway - highway. The 5th studied route (R5), with 874 km traveled, was combined in two different sections, highway and rail. The 6th route studied (R6), with 799 km traveled, was also combined in two different sections, highway and duct. The 7th route studied (R7), with 920 km traveled, was combined in two different sections, rail - highway. The 8th route studied (R8), with 963 km traveled, had a single modal combined into two sections, rail - rail. The 9th route studied (R9), with 888 km traveled, was also combined in two different parts, rail - duct. The 10th route studied (R10), 869 ... / Doutor

Orientador: Celso Eduardo Tuna / CoOrientador: José Luz Silveira / Banca: Eliana Vieira Canettieri / Banca: João Andrade de Carvalho Júnior / Banca: Christian Jeremi Coronado Rodriguez / Banca: Carlos Manuel Romero Luna / Resumo: O bagaço e a palha são resíduos do processamento industrial da cana-de-açúcar que constituem uma importante fonte de recurso para cogeração de energia no setor sucroalcooleiro. Os sistemas de cogeração neste setor geram potência mecânica ou elétrica e vapor, que são utilizados no próprio processo e o excedente é vendido as concessionárias de energia. Porém, estes sistemas encontram-se bem abaixo do potencial real. Uma alternativa tecnológica que poderá contribuir com a oferta de excedentes de energia elétrica é a introdução da tecnologia BIG-GT (gaseificadores de biomassa associados a turbina a gás e caldeira de recuperação). O presente trabalho, tem como objetivo o estudo termoeconômico da incorporação desta tecnologia em usinas sucroalcooleiras como alternativa para o aumento de geração de eletricidade. As análises energéticas e exergéticas foram realizadas para quatro possíveis configurações de uma usina sucroalcooleira com a integração da tecnologia BIG-GT com o objetivo de avaliar a eficiência de geração de eletricidade e vapor de processo, bem como o aproveitamento global de energia de cada uma delas. Na análise termoeconômica, é determinado o custo de produção de gás de gaseificação, eletricidade e vapor do processo no sistema proposto, assim como, tempo de recuperação do investimento. Na parte final do trabalho foi realizada a otimização multiobjetiva do sistema considerando três funções objetivo: tecnológica, econômica e ambiental, para identificar a configuração com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bagasse and straw are residues from the industrial processing of sugarcane that constitute an important source for cogeneration of energy in the sugar-alcohol sector. The cogeneration systems in this sector generate mechanical or electrical power and steam, which are used in the process itself and the surplus is sold to energy distribution companies. However, these systems are well below real potential. One of the technological alternatives that may improve the supply of surplus electricity is the introduction of BIG-GT technology (biomass gasifier associated with gas turbine and Heat recovery steam generator). In this work, it is proposed to conduct thermoeconomic studies of the incorporation of this technology in the sugarcane ethanol plants as an alternative to increasing the supply of electricity generation. The energetic and exergetic analyses were performed for four possible configurations of a sugarcane ethanol plant with the integration of BIG-GT technology with the objective of evaluating the efficiency of electricity generation and process steam as well as the global energy utilization of each one of them. In the thermoeconomic analysis, it is determined the cost of production of producer gas, electricity and steam of the process in the proposed system, as well as the investment payback period. In the final part of the work, it is developed the multiobjective optimization of the system considering three objective functions: technological, thermoeconomic and environmental, for identifying the configuration with better behavior. According to the results obtained in the study, it is concluded that case III and case IV are presented as the best of the proposed options / Doutor

Orientador: Marcelo Modesto da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2011.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia.

Orientador: Osmar de Carvalho Bueno / Banca: Marco Antonio Martim Biaggioni / Banca: Alessandro Torres Campos / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi analisar energeticamente as explorações agropecuárias familiares cuja principal atividade é a produção de leite, na região de Botucatu-SP, especificamente no município de Pardinho. Para melhor definição dos produtores familiares estudados foram utilizados os critérios do sistema oficial de crédito rural FEAP (Fundo de Expansão do Agronegócio Paulista). Por intermédio de dados primários, obtidos através de relatos orais, foram reconstituídos os itinerários técnicos dos subsistemas de criação, detalhando as operações utilizadas. A partir de então, foram descritas as características de produção do sistema, possibilitando detalhar as máquinas, implementos, equipamentos, insumos e mão-de-obra utilizados. Assim, determinou-se as diversas exigências físicas e respectivos coeficientes técnicos. Estes, por suas vez, e acompanhando a literatura, foram transformados em unidades energéticas que permitiram a determinação das relações estabelecidas entre outputs e inputs energéticos presentes no subsistema pesquisado. Concluiu-se que o agroecossistema leiteiro é altamente dependente da energia de origem industrial, devido à utilização de fertilizante. / Abstract: The objective of the present work was to analyze energecticly the family agricultural explorations whose main activity is the production of milk, in the Botucatu-SP region, specifically in the Pardinho municipal district. For better definition of the studied family producers were used the criteria of the official system of rural credit FEAP (Fund of Expansion of Agronegócio Paulista from São Paulo). Through primary data, obtained through oral reports, the technical itineraries of the cattle creation subsystems were reconstituted, detailing the operations used. Starting from then, the production characteristics of the system were described, making detailing the machines, implements, equipments, inputs and labor used. Thus was determined the several physical demands and respective technical coefficients. These, were transformed in energetic units that allowed the determination of the relationships established between energetic "outputs" and "inputs" presents in the subsystem researched. It was concluded that the dairy cattle agroecossistema is highly dependent of the energy of industrial origin, due to the fertilizer using. / Mestre

Orientador: Jose Antonio Perrella Balestieri / Banca: Rubens Alves Dias / Banca: Marcelo Modesto da Silva / Resumo: Este trabalho descreve um método de identificação e ponderação de indicadores de desempenho sustentáveis para avaliar a eficiência energética em instalações industriais. Tomando como cenário algumas empresas do setor industrial baseadas no Vale do Paraíba/SP, foi proposta uma lista de indicadores de avaliação de critérios de eficiência energética, que fornece uma referência importante para o mapeamento, comparação, evolução e investimento adequado para a avaliação dos tomadores de decisão. O método de pesquisa consistiu em realizar uma revisão abrangente da literatura e a aplicação de dois levantamentos (surveys) envolvendo especialistas e tomadores de decisão da área. Os dados foram modelados a partir da aplicação das ferramentas de análise de agrupamento (cluster analysis) e o método de Processo Analítico Hierárquico (método AHP) para ponderar os indicadores identificados, reduzindo o grau de subjetividade na análise dessas opiniões e buscando níveis de intensidade objetivos. O tamanho das amostras da pesquisa é suficiente para suportar os resultados, que foram validados pela análise de consistência do método AHP. O método proposto também pode ser estendido para desenvolver os indicadores ponderados para outras regiões / Abstract: This dissertation describes a method for the identification and weighting of indicators of sustainable performance for evaluating the energy efficiency of industrial facilities. Taking as a backdrop some industrial companies based in the Paraiba Valley / SP, it was proposed a list of indicators for assessing energy efficiency criteria, which provides an important reference for mapping, comparison, evolution and appropriate investment for the evaluation of decision makers. The research method consisted of performing a comprehensive literature review and the application of two surveys involving experts and decision makers in the area. The data were modeled from the application of cluster analysis and the method of Analytic Hierarchy Process (AHP) tools to weigh indicators identified, reducing the degree of subjectivity in the analysis of these opinions and seeking levels of intensity targets. The size of the samples is sufficient to support search results, which were validated for consistency analysis of the AHP. The proposed method can also be extended to develop the weighted indicators for other regions / Mestre

Tese de mestrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2000

Orientador: José Luz Silveira / Banca: Julio Santana Antunes / Banca: Ederaldo Godoy Junior / Resumo: Neste trabalho são estudados dois processos que utilizam biogás para obtenção do biohidrogênio. Inicialmente é analisado o processo de eletrólise da água, com o uso de energia elétrica gerada em conjunto motor de combustão interna/gerador (MCI) operando com biogás de aterro sanitário. Visando aproveitamento de calor dos gases de escape do MCI estuda-se o potencial de geração de energia térmica útil pela aplicação da técnica de cogeração. Considera-se dois casos: o primeiro para a produção de água quente em um trocador de calor, e o segundo, para a produção de água gelada em um sistema de refrigeração por absorção. Posteriormente é estudada a reforma a vapor de biogás para a produção de biohidrogênio, que utiliza também esse biocombustível para a geração de vapor superaquecido necessário ao processo de reforma. O objetivo é efetuar a análise energética de modo a determinar as eficiências dos processos, o potencial de produção de biohidrogênio, água quente ou água gelada, nos aterros sanitários da cidade de São Paulo. Também é efetuada análise de engenharia econômica para a determinação do custos da produção de biohidrogênio, água quente e água gelada, em US$/kWh. Esse estudo baseia-se em parâmetros tais como, investimento capital, custos de manutenção e operação dos equipamentos, período equivalente de utilização e período de amortização de capital. Em fase final, foram realizados estudos de impactos ambientais para a determinação das eficiências ecológicas dos processos de p... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work is studied two processes to obtain hydrogen using biogas. Initially is analyzed the process of electrolysis of water, with the use of electricity generated in conjunction with an internal combustion engine / generator (ICE) operating with landfill biogas. generated by an internal combustion engine/generator operating with landfill biogas, is analyzed. In order to take advantage of the exhaust gases from the combustion of biogas, the potential of cogeneration is studied, another two cases are considered. The first one studies the production of hot water in the heat exchanger and the second analyzes the use of absorption refrigeration system to produce cold water. Subsequently it is studied the steam reform of biogas for the production of hydrogen, which is constituted of biogas burning for the generation of superheated steam used in the conversion of the fuel input. The objective is to make the energy analysis in order to determine the efficiency of the processes and the potential of producing hydrogen, hot water or ice water in the landfills of the city of São Paulo using the biogas generated. An economic engineering analysis to determine the production hydrogen cost, hot water and ice water, in US$/kWh, based on capital investment, maintenance and operation costs, equivalent period of use and payback. In the final phase, environmental study method is applied to determine the ecological efficiencies of the hydrogen production processes using biogas, considering ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: José Luz Silveira / Resumo: Neste trabalho são apresentados analises energética e econômica de duas configurações de plantas para a produção de biodiesel e biohidrogênio, integrando queima de parte do glicerol produzido no processo. O biodiesel estudado é produzido pela transesterificação de óleo de soja e o hidrogênio é produzido pela reforma a vapor do glicerol. O glicerol queimado é utilizado para produzir vapor de água necessário para o processo de reforma do glicerol. Na primeira configuração, o vapor para o processo de reforma é produzido num gerador de vapor convencional (caldeira convencional) que queima uma mistura de glicerol e gás natural. Na segunda configuração, considera-se uso de sistema de cogeração com microturbina a gás e caldeira de recuperação com queima suplementar de glicerol e gás natural com produção de vapor para o processo de reforma. A análise energética baseia-se numa planta que opera 7920 h/ano e produz 17820 m3/ano de biodiesel. Na configuração utilizando gerador de vapor convencional é possível produzir 222,47 ton/ano (312,53 Nm3/h) de hidrogênio; o sistema com cogeração produz 227,07 ton/ano (318,98 Nm3/h) de hidrogênio e além disso permite produzir 27,40 kW de eletricidade. A análise econômica é feita para as duas configurações consideradas visando alocar os custos de produção do biodiesel, hidrogênio e eletricidade. Além destes são determinados os custos de produção dos produtos intermediários, tais como glicerol e vapor de processo. Da análise de engenharia econômic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre