Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-08. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:59Z : No. of bitstreams: 1 000842997_20200414.pdf: 86943 bytes, checksum: 7412fff38136c54a3f28ead5328f0880 (MD5) / O desafio do setor agrícola é reduzir as emissões e aumentar a produção de alimentos, tendo em conta os aspectos ambientais. Na zona andina da Colômbia, há uma crescente necessidade de se desenvolver técnicas de mitigação de GEE (gases de efeito estufa) associados à produção de leite. Este trabalho considera as emissões de GEE e os potenciais sumidouros de carbono associados aos cenários de produção de leite na zona andina da Colômbia. Os cenários considerados foram: agricultura convencional de Pennisetum clandestinum em rotação com batatas (PRP), pastagens melhoradas de Lolium multiflorum (IP) e sistema silvipastoril de Pennisetum clandestinum em consórcio com Acacia decurrens e Trifolium repens (SPS). Com base nas metodologias do IPCC (2006) e considerando-se um ciclo de produção de 6 anos, o balanço anual das emissões compreende as fontes agrícolas e o consumo de gasolina relacionadas com as principais fases de produção agrícola, e o potencial de acúmulo de C no solo e a fixação de C na biomassa em todos os cenários estudados. Menores emissões de GEE foram estimados no cenário de PRP (3.864 kg CO2eq ha-1 ano-1), porém apresenta uma menor produtividade de leite. As maiores emissões de GEE foram observadas no cenário IP (7.711 kg CO2eq ha-1 ano-1), que apresentou uma maior produtividade de leite e um potencial considerável para o acúmulo de C no solo, que poderia ajudar na compensação das emissões. No cenário SPS, que tem uma produtividade de leite próximo de IP, apresentou o maior potencial para compensar as emissões de GEE (4.878 kg CO2eq ha-1 ano-1) devido ao acúmulo de C solo e a fixação de C na biomassa em árvores / The challenge of agricultural sector is to reduce emissions and increase food production, taking into account environmental aspects. In Andean zone of Colombia, there is a growing need to develop GHG (greenhouse gas) mitigation techniques associated to milk production. This work focuses on the GHG emissions and potential sinks associated to milk production scenarios in the Andean zone of Colombia. The scenarios considered were: conventional agriculture of Pennisetum clandestinum in rotation with potatoes (PRP), improved pastures of Lolium multiflorum (IP) and silvopastoral system of Pennisetum clandestinum in consortium with Acacia decurrens and Trifolium repens (SPS). Based on the IPCC (2006) methodologies, the annual emission balance for a 6-year production cycle included agricultural sources and gasoline consumption related to the main agricultural phases in field, and the potential for soil C accumulation and biomass C fixation in all studied scenarios. Lower GHG emissions were estimated in PRP scenario (3,864 kg CO2eq ha-1 yr-1), but this presents the lower milk productivity. The higher GHG emissions were observed in IP scenario (7,711 kg CO2eq ha-1 yr-1), which presented the highest milk productivity and a considerable potential for soil C accumulation, that could help into the offset of its emissions. But SPS scenario, which has a milk productivity close to IP, presented the highest potential to offset GHG emission (4,878 kg CO2eq ha-1 yr-1) due to soil C accumulation plus biomass C fixation in trees

O solo pode atuar como um dreno ou fonte de gases de efeito estufa (GEE) dependendo do sistema de manejo utilizado. A presente pesquisa teve como objetivo identificar sistemas de manejo que apresentem baixo potencial de aquecimento global (PAG). Dois experimentos de longa duração (19 e 22 anos) conduzidos na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), foram avaliados quanto ao efeito dos sistemas de preparo (convencional e plantio direto), sistemas de cultura (aveia/milho, ervilhaca/milho, aveia+ ervilhaca/milho+caupi, guandu+milho e lablab+milho) e da adubação nitrogenada (0 e 180 kg-1 N ha-1) nas emissões de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) nas safras 2003/2004 e 2004/2005. Calculou-se também o PAG dos diferentes sistemas de manejo baseado nas emissões destes GEE, nos custos energéticos das operações e dos insumos agrícolas, e no balanço de C no solo. Um índice de sustentabilidade dos sistemas de manejo, baseado na razão entre o PAG e o rendimento de grãos de milho, foi proposto. O suprimento parcial de N pela inclusão de leguminosas, em sistemas de rotação de culturas, mostrou-se uma alternativa potencial para mitigar as emissões de N2O em comparação ao suprimento total desse nutriente por fertilizantes nitrogenados (uréia), sendo que ambas práticas tiveram reflexo negativo quanto à absorção de CH4 pelo solo. Embora tenha ocorrido aumento da emissão de N2O nos sistemas com leguminosas, em comparação ao sistema aveia/milho, a emissão de N2O neste mesmo sistema com adubação nitrogenada foi superior à verificada nos sistemas com leguminosas, cujos resultados sugerem uma influência da qualidade do resíduo vegetal nas emissões de N2O. Os preparos de solo tiveram pouco efeito nas emissões de N2O e CH4, enquanto o PD teve um efeito positivo no acúmulo de C no solo, além de apresentar menores custos energéticos em comparação ao preparo convencional. A análise da sustentabilidade dos sistemas de manejo indicou que, mesmo nas condições de ambiente subtropical úmido em que este estudo foi realizado, o uso do plantio direto e de leguminosas torna possível produzir alimentos sem que haja contribuição da atividade agrícola ao aquecimento global. Por outro lado, o PD associado a culturas com baixo aporte de resíduos, e o preparo convencional independente das culturas utilizadas, mostrou-se de baixa sustentabilidade. / Soils can act as a sink or source of greenhouse gases (GHG) depending of the adopted soil management system. This study aimed to identify soil management systems with potential to mitigate the global warming. Two long-term (19 and 22 years) experiments in the South of Brazil were evaluated over the effect of tillage systems (no-tillage and conventional tillage), cover crops based maize cropping systems (oat, vetch, oat+vetch/cowpea, pigeon pea and lablab), and mineral N fertilization (0 and 180 kg N ha-1) on the nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) emissions in the 2003/2004 and 2004/2005. The global warming potential (GWP) of the different soil management systems was calculated based on the fluxes of these GEE, the costs of agricultural practices and on the C balance in the soil. A sustainability index of soil management systems, based on the ratio between GWP and the maize yield, was proposed. The legume cover crops were a good alternative to supply N to maize and to mitigate the N2O emissions in comparison to the application of mineral fertilizer (urea), while these two practices decreased the CH4 absorption by the soil. Despite legume cover crops had increased the N2O emissions in comparison to the oat/maize system, the N2O emission in this cropping system with urea application was several times higher than under legume crops. The results of N2O emissions suggest the nitrification process as an important source of N2O to the atmosphere. Tillage systems had a small effect on the N2O and CH4 emissions, while no-tillage had a positive effect on the C accumulation in soil in comparison to the conventionally tilled soil. The sustainability analysis of the soil management systems indicated that, even under moist tropical climatic conditions of this study, no-tillage and legume cover crops become feasible to produce food and fiber with no negative contribution of the agriculture to the global warming. On the other hand, no-tillage, with low crop residues addition, or conventional tillage, with any cropping systems, showed low sustainability.

O aumento na concentração dos gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera está relacionado ao uso agrícola dos solos, o que tem sido responsável, ao menos em parte, pelo aquecimento global. Dois estudos foram conduzidos em experimentos de longa duração (24 e 26 anos) em condições de plantio direto (PD) e sem adição de nitrogênio (N) mineral, em um Argissolo Vermelho com o objetivo de avaliar o efeito do manejo do solo que incluem leguminosas e gramíneas em sucessão com milho [aveia/milho (A/M), ervilhaca/milho (V/M), aveia+ervilhaca/milho (A+V/M), aveia+ervilhaca/ milho+caupi (A+V/M+C) e lablab+milho (LL+M)] nas emissões de GEE no Sul do Brasil. Amostras de ar foram coletadas em câmaras estáticas e a concentração de óxido nitroso (N2O) e de metano (CH4) foi determinada por cromatografia gasosa. Simultaneamente variáveis metereológicas (temperatura do ar e precipitação pluviométrica) e parâmetros de solo (teor de NO3 -, NH4 +, C solúvel e umidade) foram avaliados a 10 cm de profundidade. No Estudo I, avaliou-se o efeito em curto prazo das emissões de GEE no período pósmanejo das plantas de cobertura de inverno (2009/10 e 2010/11). No Estudo II, foi realizada avaliação ao longo do ano das emissões de GEE dos sistemas de manejo e calculado o potencial de aquecimento global (PAG). As emissões acumuladas de N2O no período pós-manejo 2009/10 (2,86±0,43 kg N ha-1) foram aproximadamente nove vezes maiores que as observadas em 2010/11 (0,32±0,08 kg N ha-1). A emissão de N2O do solo nos tratamentos com ervilhaca (V/M, A+V/M e A+V/M+C) foi potencializada pelas freqüentes chuvas após o manejo das plantas de cobertura, as quais atrasaram a semeadura do milho em 81 dias e mantiveram maiores teores de N no solo em comparação ao tratamento com aveia (A/M). As emissões foram controladas principalmente pela porosidade preenchida por água (PPA) e pela atividade microbiana (CO2), o que indica que a desnitrificação foi o principal processo envolvido na produção de N2O no solo. No período pós-manejo 2010/11 as chuvas foram menos freqüentes que em 2009/10; o qual favoreceu a oxidação de CH4, principalmente em sistemas que incluíram leguminosas. As altas emissões de N2O do solo nos sistemas de culturas devido ao excesso de chuva durante o período pós-manejo da safra 2009/10 se refletiu nos maiores valores de PAG (emissão liquida de GEE para atmosfera). / The increase in the concentration of greenhouse gases (GHG) in the atmosphere is related to the agricultural use of soil, which has been responsible, at least in part, for global warming. Two studies were performed in long-term (24 and 26 years) experiments under no-tillage and without addition of mineral N in an Acrisol, and aimed to evaluate the effect of soil management that include legumes and grasses with maize in succession [oat/maize (O/M), vetch/maize (V/M), oat+vetch/maize (O+V/M), oat+vetch/maize+cowpea (O+V/M+C) and lablab+maize (LL+M)], on GHG emissions in Southern Brazil. Air samples were collected in static chambers and nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) concentrations determined by gas chromatography. Meteorological variables (temperature and moisture) and soil parameters (NO3 -, NH4 + and dissolved organic C content) were determined at 10 cm depth. Study I evaluated the effect of cropping systems on short-term GHG emissions in the period after winter cover crop management (post-management) (2009/10 and 2010/11). Study II evaluated GHG emissions from cropping systems on annual basis and calculated the net global warming potential (GWP). Cumulative N2O emissions in the post-management period 2009/10 (2,86±0,43 kg N ha-1) were nine times higher than cumulative emission observed in 2010/11 (0,32±0,08 kg N ha-1). Soil N2O emission in treatments that included vetch (V/M, O+V/M and O+V/M+C) was enhanced by frequent rains after winter cover crop management, which delayed corn sowing in 81 days and maintained higher levels of soil N compared to treatment with oat (O/M). N2O emissions were controlled mainly by water filled pore space (WFPS) and microbial activity (CO2), indicating denitrification as the main process involved in N2O production. In the post-management period 2010/11 rains were less frequent than in 2009/10; which favored CH4 oxidation, especially in systems that include legumes. High N2O emissions in cropping systems due to prevailing weather conditions during the post-management period 2009/10 had a positive reflection in the GWP.

Esta Tese apresenta uma análise do comportamento térmico de um sistema de aquecimento solar operando por termossifão. Neste tipo de sistema o fluido no coletor solar é circulado por convecção natural, que acontece devido à diferença de massa específica da água ao longo circuito. Nestes sistemas a vazão mássica varia ao longo do dia e do ano, dependendo, dentre outros fatores, da irradiância solar absorvida, do perfil de temperaturas da água no sistema, da geometria, do volume e do perfil de demanda de água quente. Para uma avaliação detalhada do comportamento térmico de aquecedores solares operando por termossifão foram realizados ensaios experimentais e cálculos teóricos. Os resultados dos experimentos concordaram com aqueles apresentados na literatura e sua análise fundamentou o desenvolvimento do aplicativo TermoSim, um programa de simulação computacional do comportamento térmico de sistemas de aquecimento de água com energia solar. O tratamento matemático adotado no TermoSim compreende a modelagem dos coletores solares de acordo com a teoria de Hottel-Bliss-Whillier. O reservatório térmico é modelado com estratificação térmica, convecção e condução entre as camadas. A vazão mássica é obtida a partir do balanço da quantidade de movimento no circuito. Os modelos matemáticos empregados na construção do aplicativo TermoSim foram validados através do confronto dos resultados simulados com medidas experimentais. Foi demonstrado que a utilização destes modelos é adequada e permite reproduzir com precisão o comportamento térmico dos coletores solares e do reservatório térmico. Além do programa TermoSim, foi também desenvolvido o programa TermoDim, que é uma ferramenta para o dimensionamento de sistemas de aquecimento solar, que requer apenas o conhecimento dos parâmetros geométricos do sistema, dados meteorológicos em média mensal e informação a respeito do volume de demanda. O TermoDim é apropriado para estimar o desempenho de aquecedores solares operando por termossifão com tanques verticais e horizontais. O método de dimensionamento do TermoDim é baseado na correlação para a eficiência média mensal obtida neste trabalho a partir de um grande número de simulações. / This thesis presents an analysis of the thermal behavior of a thermosyphon solar water heating system. In these systems the collector fluid circulates by natural convection, i.e., due to the density difference along the system. The mass flow rate varies along the day and the year, depending on the absorbed solar radiation, the system fluid temperatures, the system geometry, the demand conditions and others factors. Preliminary calculations and measurements were performed on the mass flow rate, fluid and storage tank temperatures. Comparison between experimental and predicted theoretical results is presented. The results analysis was used on the development of TermoSim: a software for computer simulation of solar water heating systems. The mathematical models considered on TermoSim comprises mainly the solar collectors, storage tanks and connecting pipes. The solar collectors are modeled according the classical quasi-steady approximation by Hottel-Bliss-Whillier theory. The storage tank is modeled as stratified liquid tank with multinodal convection and conduction. The collector mass flow rate is evaluated from a balance between the friction pressure drop and the pressure due to density differences along the thermosyphon circuit (thermosyphon head). The models were validated from the comparison between simulated results and experimental data. It was found that the models are adequate to reproduce accurately the thermal behavior for the solar collector and storage tank. Besides the software TermoSim, it was also developed the program TermoDim, which is a design tool that requires only system geometric parameters, monthly averaged meteorological data and information about the load amount. TermoDim is appropriate for estimating the performance of thermosyphon systems with vertical and horizontal storage tanks. The design method was based on the correlation for the system monthly efficiency obtained in this Thesis from a large number of simulations.

Orientador : Prof. Dr. Adriano Scheid / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 15/12/2014 / Inclui referências / Área de concentração: Manufatura / Resumo: Ligas de Níquel do tipo C276 são usadas para proteger componentes de equipamentos como turbinas aeronáuticas ou de geração de energia e refinarias de petróleo, especialmente devido a associação de tenacidade boa e elevada resistência à corrosão. Desempenho promissor tem sido relatado para o processamento de revestimentos pela técnica de plasma com arco transferido (PTA). Para o sistema de ligas NiCrMoW, a liga comercial conhecida como Hastelloy C276, apresenta desafio para o processamento, particularmente quando processos de soldagem estão envolvidos e, em consequência, os depósitos estão sujeitos a diferentes parâmetros de processamento e interação com o substrato. As condições de soldagem, características dos cordões produzidos, bem como a influência do substrato a ser revestido (por meio da sua diluição) demanda estudos para este sistema de ligas, especialmente para entender a influência sobre a microestrutura e propriedades. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi o de avaliar revestimentos da liga Hastelloy C276, processados por PTA sobre substratos de aço inoxidável AISI 316L e ao carbono API 5L X70, para três diferentes níveis de corrente de deposição: 120, 150 e 180 A. A caracterização dos revestimentos foi realizada por microscopia óptica e eletrônica de varredura, difração de raios-X e dureza Vickers. Os revestimentos foram também avaliados quanto à resistência ao desgaste com determinação do coeficiente de atrito e taxa de perda de massa. Os resultados indicaram que a diluição foi fortemente influenciada pelo substrato e aumentou linearmente com a corrente de deposição. Diluição entre 5 e 25 % foram medidas para a deposição sobre aço API 5L X70 e entre 22 e 42 % sobre substrato de aço AISI 316L, sendo os valores superiores deste último associados com a menor condutividade térmica do aço inoxidável. O substrato de aço também influenciou as fases formadas em cada revestimento e, como regra geral, a dureza dos revestimentos reduziu com o aumento da diluição, como consequência da redução de elementos que promovem endurecimento por solução sólida (Mo e W) e também pelo coalescimento das estruturas dendríticas. Maior dureza dos revestimentos sobre aço API 5L X70 foi resultado da menor diluição, menor espaçamento de braços dendríticos (DAS) e maior fração de carbonetos. A taxa de perda de massa em desgaste foi afetada principalmente pela corrente de deposição, que levou a incremente de até 20 %, enquanto pequenas diferenças foram observadas para diferentes substratos. Os revestimentos com maior dureza apresentaram os menores coeficientes de atrito superficial. Palavras-chave: Hastelloy C276. Plasma com Arco Transferido (PTA). Revestimentos. Substratos de Aço. Microestrutura e Propriedades. / Abstract: Nickel-based alloy type C 276 is utilized to protect aircrafts components, oil refinery and power generation components due to an association of good toughness and high corrosion resistance. Ni-based alloy Hardfacing is frequently utilized to protect steel components. For the NiCrMoW, alloy system commercially known as Hastelloy C 276 alloy present, processing challenges, particularly when welding is involved. The Coatings properties depends on deposition parameters and also on interaction with the substrate. Welding parameters and its influence on tracks geometry as well as substrate interaction (dilution) demand research in order to understand the influence on microstructure and coatings properties. The main purpose of this work was to evaluate C 276 coatings alloy by Plasma Tranferred Arc (PTA) deposited with three different current levels, 120, 150 and 180 A, two different substrate, AISI 316L stainless steel and API 5L X70 carbon steel. Processing effect on coatings was evaluated first by tracks geometry and dilution. Coatings were then characterized by Laser, optical and scanning electron microscopy, X-ray diffraction analisys and Vickers hardness. Wear properties of coatings were evaluated by pin on disc sliding wear test. Results indicated that dilution was deeply influenced by the substrate and increased linearly with the deposition current. Dilution between 5 and 25 % was measured for deposition on API 5L X70 steel and from 22 to 42 % on AISI 316L steel substrate, the latter associated with the lower thermal conductivity of the stainless steel. The steel substrate also influenced formed phases but, as a general trend, coating hardness reduced with increasing dilution, as a consequence of reduction on alloying elements which promotes solid solution hardening (Mo and W), carbides fraction and also microstructure coarsening (measured by dendrite arm spacing - DAS). Higher hardness of coatings produced on API 5L X70 was a result of lower dilution, smaller dendrite arm spacing (DAS) and the presence of higher carbides fraction. Coatings on API 5L X70 presented the lower wear mass loss rates, in agreement to hardness results. Wear mass loss rate was affected mainly by deposition current, which induced up to 20 % increase, while lower differences was measured for different substrate steel. The higher hardness observed the lower friction coefficient. Keywords: Hastelloy C276. Plasma Tranferred Arc (PTA). Coatings. Steel Substrates. Microstructure and Properties.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-08Bitstream added on 2014-06-13T19:11:30Z : No. of bitstreams: 1 miyahara_vtp_me_bauru.pdf: 2291410 bytes, checksum: 78394af51024880d944d61b992b06ad2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo desse trabalho é analisar cientificamente a realidade encontrada no chão de fábrica de uma empresa fabricante de equipamentos agrícolas comparada aos cuidados teoricamente requeridos na soldagem MAG robotizada e MAG PULSADO de dois aços dissimilares, sendo um aço comum ao carbono, o aço ABNT 6655 LN28, e o outro um aço de baixa liga, o aço SAE 8620. Recomenda-se da literatura que na soldagem do aço SAE 8620 seja utilizado o pré-aquecimento, dessa forma será então analisada a influência da temperatura de pré-aquecimento e do tecimento na microestrutura e na resistência da junta soldada. Para esse objetivo serão soldados vários corpos de prova sob diferentes temperaturas de pré-aquecimento e condições de tecimento. Na análise será considerada a microestrutura resultante na zona termicamente afetada composta pelo material SAE 8620 e a zona fundida, a resistência a tração e ao impacto da junta soldada obtida no processo e a dureza na zona termicamente afetada. Concluiremos que não é recomendável, no chão de fábrica, utilizar-se de pré-aquecimento, corrente pulsada e fazer estudos aprofundados quanto a influência do tecimento levando-se em conta que essas variáveis não afetaram prejudicialmente a microestrutura e resistência da junta e qualquer disposição em contrário encareceria desnecessariamente o processo. / The objective of this work is to analyze the reality scientifically found in the ground of factory of a manufacturing company of agricultural equipments compared to the cares theoretically requested in the robotic GMAW e Pulsed of two dissimilar steels, the ABNT LN28 steel and a low alloy steel, the SAE 8620 steel. It is recommended of the literature that in the welding of the steel SAE 8620 the preheating is used, in that way it will be analyzed the influence of the preheating temperature and of the torch weaving movement in the microstructure and in the resistance of the welded joint. For that objective they will be soldiers several test specimens under different preheating temperatures and weaving movements conditions. In the analysis of the resulting microstructure will be considered the heating affected zone composed by the material SAE 8620 and the melted area and the resistance the traction of the welded joint obtained in the process. We will conclude that it is not advisable, in the factory ground, to use of preheating, pulsed current and to do deepened studies as the influence of the torch weaving movement, being considered that those variables didn't affect the microstructure and resistance of the welded joint prejudicially and any disposition in opposite would endear the process unnecessarily.

Orientador : Haroldo de Araújo Ponte / Coorientador: Prof. Dr. Álvaro Matias / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 10/08/2016 / Inclui referências : f. 62-66 / Resumo: Em tempos que a demanda por abastecimento energético é uma das maiores preocupações em escala mundial, a criação e melhoria de tecnologias sustentáveis para esse fim são de fundamental importância para o enfrentamento dos desafios do novo milênio. Visando esse paradigma, este trabalho trata de uma proposta de melhoria de tecnologias de aproveitamento da energia solar, sendo essa uma das alternativas energéticas mais interessantes para países como o Brasil. Tendo como principal objetivo a apresentação de melhorias construtivas nos coletores solares de sistemas de aquecimento solar de água, proporcionando uma visão da energia solar como alternativa para o aquecimento da água, aumentado a viabilidade técnica de instalação e diminuindo dessa forma os custos de moradia para a população. Para aquisição de resultados concisos, foi realizado o projeto e execução de um coletor solar com aletas de geometria variável, baseado em um coletor solar plano comercial com um metro quadrado de área de captação solar, com as mesmas características deste, com exceção das aletas, objeto de estudo desse trabalho. Foi realizado o experimento de comparação da eficiência dos dois coletores nas mesmas condições atmosféricas, durante um período de 12 meses, resultando na coleta de dados da temperatura de ambos os coletores. As aletas do coletor confeccionado foram posicionadas para permitir que os raios solares atingissem suas superfícies na medida que o coletor se encontre entre 5º e 45º em relação ao solo, podendo dessa forma se ter permanecido no o ângulo ideal para captação do calor do sol indicado para a região de Curitiba apenas com o ajuste das aletas. Palavras-chave: Energia Solar. Aquecimento. Coletor solar. Aletas. Captação solar. / Abstract: In times that demand for energy supplies is a major concern worldwide, the establishment and improvement of sustainable technologies for this purpose are of fundamental importance to face the challenges of the new millennium. Given this paradigm, this document is a proposal for improving the utilization of solar energy technologies, which is one of the most interesting energy alternatives for countries like Brazil, where good insolation rates anywhere in the territory. This study aims to present improvements in solar collector systems, providing a vision of solar energy as an alternative for heating the water, thereby reducing the housing costs for the population. For the acquisition of accurate results, it was made a vast preliminary study based on existing data, and the acquisition of a commercial solar collector with 1m² area and making another with the same characteristics as the first, except for the fins, study objects this work. The experiment was conducted over a period of approximately 12 months, resulting in the collection of temperature data of both collectors. The fins made collector has been positioned in a way to allow the sunrays from reaching their surfaces to the extent that the collector lies between 5 and 45 ° with respect to the ground, and may thus achieve the optimal angle for captor the sunshine indicated to the area only with the adjustment of the vanes. Keywords: Solar Energy. technology construction. Heating. solar collector. flippers. Energy matrix.

Orientador : Prof. Dr. Alvaro Luiz Mathias / Coorientadora : Profª. Drª. Regina Weinschutz / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o SENAI-PR e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 31/08/2015 / Inclui referências: f. 56-62 / Resumo: A seleção de compra de um produto é baseada em características como qualidade e preço. No entanto, o impacto que um produto pode causar ao meio ambiente pode ser um critério de desempate na decisão do consumidor. O presente trabalho comparou as Avaliações de Ciclo de Vida (ACVs) da margarina e da manteiga com ênfase na categoria de impacto denominada potencial de aquecimento global (pegada de carbono). A unidade funcional definida foi 500 g de produto embalado e disponibilizado em condicionamento final. Foram utilizadas as metodologias das normas ISO 14040, ISO 14044 e PAS 2050, tendo definido como estudo de caso uma empresa de alimentos localizada na região sul do Brasil. Cinco cenários foram abordados, três para a margarina (óleo de soja proveniente do Sul - MARSUL, do centro oeste sem uso de desmatamento - MARSED e do centro oeste com uso de desmatamento - MARCOD) e dois para manteiga (com alocação por massa - MANMAS e econômica - MANECON). A modelagem dos sistemas de produto foi realizada com o auxílio do software SimaPro®, alimentado por dados primários, coletados na empresa em estudo, e secundários, fornecidos por base de dados da bibliografia e pela base de dados ecoinvent®. A categoria potencial de aquecimento global foi analisada com o horizonte de tempo de 100 anos (GWP100) do método do Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Adicionalmente, as categorias de impacto potencial de acidificação, potencial de eutrofização, ocupação de terra e demanda acumulada de energia foram avaliadas. A manteiga com alocação por massa revelou menor impacto de aquecimento global do que os demais cenários da margarina, com uma pegada de carbono 300% menor. A análise de ciclo de vida revelou também que a manteiga com alocação econômica tem maior impacto quanto a acidificação (437%), eutrofização (221%) e ocupação da terra (162%) do que a MARSUL, enquanto a manteiga com alocação massa apresenta menor impacto em relação a MARCOD (34, 55, 72% menos impactante). A demanda acumulada de energia para manteiga com alocação por massa também é em inferior, 342% menos impactante do que a margarina do centro oeste com desmatamento. Palavras-chave: Aquecimento global. Pegada de carbono. Avaliação de Ciclo de Vida. Manteiga. Margarina. / Abstract: The willing to pay for a product is based on characteristics such as quality and price. However, the impact that a product may cause to the environment may be a tie-breaking feature in the consumer's decision. This study compared the Life Cycle Assessments (LCA) of margarine and butter, with emphasis on the global warming potential impact category (carbon footprint), having defined as functional unit 500 g of product packaged and available in the final conditioning. It was used the methodology from the standards ISO 14040, ISO 14044 and PAS 2050, having defined a food company located in the Southern Brazil as a case study. Five scenarios were defined, three for margarine (soy oil from South, Central West without use of deflorestation and the Midwest with use of deflorestation) and two for butter (mass and economic allocation). The modeling of product systems was carried out with SimaPro® software, powered by primary data collected in the company under study and secondary data, provided by bibliography database and by ecoinvent® database. The global warming potential was analyzed with a time horizon of 100 years (GWP100) from the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) method. In addition, other impact categories were evaluated: acidification potential, eutrophication potential, land occupation and the cumulative energy demand. Butter with mass allocation revealed lower global warming impact than other margarine scenarios, with a carbon footprint 300% lower. Life cycle analysis also revealed that the butter with economic allocation is more harmful in acidification (437%), eutrophication (221%) and land occupation (162%) than margarine, while the butter with mass allocation features less impact (34, 55, 72% less harmful). The cumulative energy demand for butter with a mass allocation is also lower, 342% less impactful than margarine from Midwest with use of deflorestation. Key-words: Global Warming. Carbon Footprint. Life Cycle Assessment. Butter. Margarine.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000444290-Texto+Parcial-0.pdf: 4113435 bytes, checksum: c7842b63f0cc98c896007a0809c63b5c (MD5) Previous issue date: 2012 / Given the global scenario, in which environmental issues are gaining prominence and priority investment, we have the opportunity to contribute by conducting studies for modeling the deployment of technology to capture and geological storage of CO2 in Brazil (CCS), projects using the Clean Development Mechanism, evaluating the degree of inclusion of the current economy in these projects and verifying possible obstacles and necessary modifications. Capture and Geological Storage of CO2 are aimed at injecting previously established geological formations, the carbon dioxide coming from stationary sources, preventing the gas from being released into the atmosphere. The proposed technology can be realized in three different formations: oil fields deep, coal seams and saline aquifers. Faced these alternatives, a study was conducted of technical and economic feasibility of conducting CCS in Brazil for each of their sports. In injection Oil Fields was selected the Barracuda Field, owned by the Campos Basin, this allied to two different stationary sources: Cement and steel mills. The alternative storage Layers of Coal, was selected from the Pool Carbonífera Charqueadas, having as their source of CO2 in the Triunfo/RS, Petrochemical Company Braskem. For injection in Saline Aquifers, was selected the Rio Bonito Formation in the Paraná Basin, being fueled by emissions from ethanol plants in the state of São Paulo. Through the results of this work, we seek to bring to discussion the importance of implementation of projects with high potential to reduce a large-scale release of Greenhouse Study (GHG), which would minimize the adverse effects of actions anthropogenic in synergy with the Convention of the Climate and ratifying the Kyoto Protocol. / Diante do cenário mundial, em que as questões ambientais vêm ganhando destaque e prioridade de investimento, tem-se a oportunidade de contribuir através da realização de estudos para a modelagem de implantação da tecnologia de captura e armazenamento geológico de CO2 no Brasil (CCS1), utilizando-se projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, avaliando-se o grau atual de inclusão da economia nestes projetos e verificando-se possíveis obstáculos e modificações necessárias. A Captura e Armazenamento Geológico de CO2 têm por objetivo injetar em formações geológicas previamente estabelecidas, o dióxido de carbono advindo de fontes estacionárias, evitando que este gás seja liberado para a atmosfera. A tecnologia proposta pode ser realizada em três distintas formações: aquíferos salinos profundos, campos de petróleo e camadas de carvão, visando compensar as emissões de gases do efeito estufa. Com base nestas alternativas, realizou-se estudo de viabilidade técnica e econômica da realização de CCS em território brasileiro para cada uma de suas modalidades. Na injeção em Campos de Petróleo foi selecionado o Campo de Barracuda, pertencente à Bacia de Campos, esta aliada a duas diferentes fontes estacionárias: Cimenteiras e Siderúrgicas. Para a alternativa de armazenamento em Camadas de Carvão foi selecionada a Jazida Carbonífera de Charqueadas, tendo como sua fonte de CO2, no Pólo Petroquímico de Triunfo/RS, a Empresa Braskem. Para a injeção em Aquíferos Salinos, foi selecionada a Formação Rio Bonito, na Bacia do Paraná, sendo abastecida pelas emissões provenientes de Plantas de Etanol do estado de São Paulo. Por meio dos resultados obtidos com este trabalho, busca-se trazer para discussão a importância da execução de projetos com elevado potencial para reduzir, em grande escala, a liberação de Gases de Efeito Estuda (GEE), o que minimizaria os efeitos adversos das ações antrópicas em sinergia com a Convenção do Clima e ratificando o Protocolo de Kyoto.

No presente trabalho avalia-se o comportamento da difusão e da convecção natural em sistemas térmicos que possuem armazenadores de calor, como os que envolvem coletores solares ligados a reservatórios de água quente. Através da solução das equações diferenciais que regem o problema, obtém-se os campos de velocidade e temperatura no interior destes armazenadores. Este último, especialmente, é importante para a determinação da performance térmica de todo o sistema. A intensidade da estratificação térmica depende do fluxo de entrada e saída de água no reservatório, da sua razão de aspecto, da posição da resistência elétrica de apoio, se ela existir, da espessura e difusividade térmica da parede e da espessura e material do isolamento térmico. A perda de calor para o meio ambiente causa um fluxo de líquido descendente, junto às paredes do reservatório, incorrendo em camadas limites hidrodinânlica e térmica. Além do papel destas camadas limites, também investiga-se a importância relativa da difusão de calor através da parede metálica do armazenador, na sua direção axial (altura). Não são investigados neste trabalho os efeitos de entrada e saída do líquido do armazenador, e também as correntes convectivas originadas do suprimento de calor por resistência elétrica. As equações da energia e do movimento são resolvidas de forma acoplada, em coordenadas cilíndricas axissimétricas, em regime transiente, empregando o Método dos Volumes Finitos. / In the present work the diffusion behavior as well as the natural convection in thermal systems that possess heat reservoirs, like the ones that involve solar collectors connected to hot water reservoirs, have been evaluated. Through the solution of the differential equations that describe the problem, the velocity fields and the internal temperature of these tanks have been obtained. The last one is specially important for the determination of the thermal performance of the whole system. Intensity of the thermal stratification depends on the entrance and exit water flow in the reservoir, on the tanks aspect ratio, on the position support of the electrical resistance, if it exists, on the thickness and thermal diffusion of the wall and on the material of thermal insulation. The loss of heat for the environment brings about a descending liquid flow, next to the walls of the reservoir, ending up by creating hidrodynamic and thermal boundary layers. Besides the role of these boundary layers, the relative importance o f the heat diffusion through the metallic wall of the reservoir in its axial direction (height), also has been investigated. The effects of the entrance and exit of liquid in the reservoir, as well as the convective currents originated from the heat supplied by electric resistance have not been investigated. The energy and moment equations are solved in a coupled way, in axissimetrical cilyndrical coordinates, in transient regime, employing a Finite Volume Method.