Este trabalho é um estudo da aplicação de um sistema que utiliza a cogeração para hotéis localizados na cidade de Porto Alegre, RS, Brasil. Foi analisada a implantação desse tipo de sistema, também chamado de CHP (Combined Heat and Power), de um ponto de vista econômico e energético. A questão econômica foi determinada pela viabilidade através de métodos de análise quantitativa, neste caso, dando enfoque ao tempo de retorno do investimento. Para a análise energética foi realizado o estudo dos consumos e demandas anuais da operação do prédio através da ferramenta de simulação térmo-energética de edificações. O software escolhido foi o EnergyPlus. Essas análises, energéticas e econômicas, foram realizadas através de uma comparação entre o hotel sem o sistema de CHP e o hotel com o sistema de CHP. O hotel hipotético simulado foi definido através de um levantamento de informações a respeito do desempenho energético de hotéis que funcionam em Porto Alegre. Além dos estudos energéticos e econômicos, foram realizadas variações em parâmetros do hotel para tentar abranger uma série de possíveis cenários e verificar suas viabilidades econômicas. Foi visto que a cogeração pode trazer redução de custo operacional mesmo não tendo um menor consumo energético anual. Em alguns cenários o tempo de retorno do investimento apresentou valor abaixo dos seis anos, sendo considerado como uma boa opção de investimento. / This work is a study of the application of a CHP (Combined Heat and Power) system in hotels built in the city of Porto Alegre, RS, Brazil. This system was analyzed from an economic and energetic point of view. The economic matter on its viability perspective was determined through quantitative methods, in this case, with the focus on the time frame for the investment's return. For the energetic analysis, a annual energy consumption and demand study was performed utilizing a whole-building energy model with computer simulation. The chosen software was EnergyPlus. The analyses, energetic and economic, were performed through a comparison between the hotel without the CHP system and with the CHP system. The hypothetic simulated hotel was determined by a data survey on the energetic performance of hotels build in Porto Alegre. In addition to the energetic and economic studies, some parametric variations to the hotel were made to include a series of possible scenarios and check their economic viability. It was observed that the CHP can provide some operational cost reductions even without presenting a lower annual energetic consumption. In some scenarios, the time to return the investment showed figures lower than six years, being considered a good investment option.

Submitted by Gabriel Maluf (gabrielmaluf@gmail.com) on 2014-03-12T23:41:53Z No. of bitstreams: 1 A_competicao_entre_o_etanol_2G_e_a_producao_de_eletricidade_pelo_uso_do_bagaco.pdf: 1324004 bytes, checksum: 0ddc1a03f13de0660193dfb6e1203e28 (MD5) / Approved for entry into archive by Keley Alves (keley.alves@fgv.br) on 2014-03-13T15:32:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 A_competicao_entre_o_etanol_2G_e_a_producao_de_eletricidade_pelo_uso_do_bagaco.pdf: 1324004 bytes, checksum: 0ddc1a03f13de0660193dfb6e1203e28 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-13T15:45:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 A_competicao_entre_o_etanol_2G_e_a_producao_de_eletricidade_pelo_uso_do_bagaco.pdf: 1324004 bytes, checksum: 0ddc1a03f13de0660193dfb6e1203e28 (MD5) Previous issue date: 2014-02-10 / Brazil has excellent conditions for the development of bioenergy. Programs such as the ethanol attracts the world's attention by presenting an economical and ecological alternative to replace fossil fuels. New technologies for producing biofuels begin to show viable and production of second generation ethanol from the use of sugar cane bagasse, emerges as an important option in the energy matrix of the country. Also the generation of electricity from bagasse is a reality in alcohol and sugar mills, still having great possibility for expansion in the sugarcane industry. Thus there are two important economically viable and capable of growth that require the same input for its continuities technologies. However, it is not known whether there will be sufficient to meet the growth of both or if they will compete for biomass in the future and, in this case, how such competition will be. In recent years many studies investigating aspects related to biofuels of first and second generation, ethanol from corn, international markets of these products, the potential of biofuels byproducts, among others have been developed. However, were not considered neither in the technology of second generation ethanol production and electricity at the same time, both power from bagasse from sugar cane. This paper investigates the competition between the second-generation ethanol and bioelectricity production (cogeneration) by the common use of two technologies in Brazil, which is the pulp of sugar cane. To this end, we use a computable general equilibrium model known as Emissions Prediction and Policy Analysis - EPPA, able to design scenarios of growth of Brazilian and world economies, considering the production, consumption and international trade in different economic sectors, in particular in the agricultural and energy sectors. Are introduced in the modeling technological variables of sugar cane, such as cogeneration power plants using as an energy source bagasse and ethanol production technology of second generation bioenergy sectors. We also consider the possible evolution of ethanol demand in world markets, and the mandates for use of biofuels. The results indicate that there is considerable competition between the two technologies through the use of bagasse, with a predominance of the use of this feature, once plentiful, for the use of liquid fuels. As become more efficient production of second generation ethanol, greater competition for resources and lower the volume of available bagasse for cogeneration, and there may be a lack of raw material for the production of electricity in a more favorable scenario to the new technology. The development of second generation ethanol allows greater availability of land for other uses, since the higher productivity of this technology and the productivity gains of the first generation, allow to supply the demand for the product with less need for arable land. The second generation ethanol does not contribute significantly to increase the Brazilian demand for the product, however, the liberalization of international trade would bring high increase in production of both, first generation and the second generation ethanol, generating greater need for this growing areas order and also increase the generation of electricity from cogeneration, due to the increased availability of bagasse. / O Brasil possui excelentes condições para o desenvolvimento da agroenergia. Programas como o do etanol atraem a atenção do mundo por apresentar uma alternativa econômica e ecológica à substituição dos combustíveis fósseis. Novas tecnologias de produção de biocombustíveis começam a se mostrar viáveis e a produção de etanol de segunda geração, a partir da utilização do bagaço de cana-de-açúcar, surge como um uma importante opção na matriz energética do país. Também a geração de energia elétrica a partir do bagaço é uma realidade em usinas de álcool e açúcar, tendo ainda grande possibilidade de expansão no setor sucroenergético. Com isso, há duas importantes tecnologias economicamente viáveis e com capacidade de crescimento que necessitarão do mesmo insumo para suas continuidades. Porém, ainda não se sabe se haverá bagaço suficiente para atender ao crescimento de ambas ou se elas irão concorrer pela biomassa no futuro e, neste caso, como se dará tal concorrência. Nos últimos anos foram desenvolvidos diversos trabalhos que investigaram aspectos relacionados aos biocombustíveis de primeira e de segunda geração, ao etanol de milho, aos mercados internacionais desses produtos, aos potenciais dos coprodutos dos biocombustíveis, entre outros. Contudo, não foram consideradas em nenhum deles a tecnologia do etanol de segunda geração e a produção de energia elétrica ao mesmo tempo, ambos a partir do bagaço da cana-de-açúcar. O presente trabalho investiga a competição entre o etanol de segunda geração e a produção de bioeletricidade (cogeração) pelo recurso comum às duas tecnologias no Brasil, que é o bagaço da cana-de-açúcar. Para tal, utiliza-se um modelo computável de equilíbrio geral, conhecido como Emissions Prediction and Policy Analysis - EPPA, capaz de projetar cenários de crescimento da economia brasileira e mundial, considerando a produção, consumo e comércio internacional dos diferentes setores econômicos, em particular, nos setores agropecuários e energéticos. Na modelagem, são introduzidas variáveis agroindustriais dos setores de bioenergia da cana-de-açúcar, tais como a cogeração das usinas utilizando como fonte de energia o bagaço e a tecnologia de produção do etanol de segunda geração. Considera-se ainda a possível evolução da demanda de etanol nos mercados mundiais, e os mandatos de utilização de biocombustíveis.Os resultados indicam que haverá considerável competição entre as duas tecnologias pelo uso do bagaço, com predomínio do uso desse recurso, antes abundante, para o uso de combustíveis líquidos. Quanto mais eficiente se tornar a produção do etanol de segunda geração, maior a competição pelo recurso e menor o volume de bagaço disponível para a cogeração, podendo haver a falta do insumo para a produção de energia elétrica em um cenário mais favorável à nova tecnologia. O desenvolvimento do etanol de segunda geração permite uma maior disponibilidade de terras para outros usos, uma vez que a maior produtividade dessa tecnologia, bem como os ganhos de produtividade da primeira geração, permite suprir a demanda pelo produto com menor necessidade de área agricultável. O etanol de segunda geração não contribui para incrementar significativamente a demanda brasileira pelo produto, porém, uma liberalização no comércio internacional traria elevado aumento na produção tanto do etanol de primeira geração quanto do etanol de segunda geração, gerando maior necessidade de áreas de cultivo para este fim e com crescimento também da geração de energia elétrica pela cogeração, por conta da maior disponibilidade de bagaço.

Este trabalho é um estudo da aplicação de um sistema que utiliza a cogeração para hotéis localizados na cidade de Porto Alegre, RS, Brasil. Foi analisada a implantação desse tipo de sistema, também chamado de CHP (Combined Heat and Power), de um ponto de vista econômico e energético. A questão econômica foi determinada pela viabilidade através de métodos de análise quantitativa, neste caso, dando enfoque ao tempo de retorno do investimento. Para a análise energética foi realizado o estudo dos consumos e demandas anuais da operação do prédio através da ferramenta de simulação térmo-energética de edificações. O software escolhido foi o EnergyPlus. Essas análises, energéticas e econômicas, foram realizadas através de uma comparação entre o hotel sem o sistema de CHP e o hotel com o sistema de CHP. O hotel hipotético simulado foi definido através de um levantamento de informações a respeito do desempenho energético de hotéis que funcionam em Porto Alegre. Além dos estudos energéticos e econômicos, foram realizadas variações em parâmetros do hotel para tentar abranger uma série de possíveis cenários e verificar suas viabilidades econômicas. Foi visto que a cogeração pode trazer redução de custo operacional mesmo não tendo um menor consumo energético anual. Em alguns cenários o tempo de retorno do investimento apresentou valor abaixo dos seis anos, sendo considerado como uma boa opção de investimento. / This work is a study of the application of a CHP (Combined Heat and Power) system in hotels built in the city of Porto Alegre, RS, Brazil. This system was analyzed from an economic and energetic point of view. The economic matter on its viability perspective was determined through quantitative methods, in this case, with the focus on the time frame for the investment's return. For the energetic analysis, a annual energy consumption and demand study was performed utilizing a whole-building energy model with computer simulation. The chosen software was EnergyPlus. The analyses, energetic and economic, were performed through a comparison between the hotel without the CHP system and with the CHP system. The hypothetic simulated hotel was determined by a data survey on the energetic performance of hotels build in Porto Alegre. In addition to the energetic and economic studies, some parametric variations to the hotel were made to include a series of possible scenarios and check their economic viability. It was observed that the CHP can provide some operational cost reductions even without presenting a lower annual energetic consumption. In some scenarios, the time to return the investment showed figures lower than six years, being considered a good investment option.

Orientadora: Profa. Dra. Silvia Azucena Nebra de Pérez / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2017. / O Brasil é destaque mundial no uso de energias renováveis, o setor sucroenergético possui papel chave nesta participação, uma vez que somente os produtos da cana-de-açúcar são responsáveis por 16,9% de toda a oferta de energia do país. Este valor já ultrapassa o fornecido pelas usinas hidroelétricas que é de 11,3%. Parte desse aumento é devido à expansão da área plantada de cana, mas o desenvolvimento tecnológico também tem desempenhado um papel importante. Com o aumento da mecanização da colheita de cana de açúcar e a diminuição da prática de queima prévia da palha nos canaviais em função de protocolos ambientais estabelecidos entre os usineiros e o governo, cresce significativamente a quantidade de palha disponível no campo que pode ser aproveitada. No futuro, os ciclos de vapor supercríticos são uma boa alternativa para centrais de cogeração nas usinas de cana-de-açúcar uma vez que eles podem alcançar valores de eficiência maiores em comparação com os ciclos de vapor utilizados atualmente. Já existem no mundo usinas de cogeração como Avedøre II com ciclos a vapor supercríticos que usam biomassa como combustível. Assim, neste trabalho é analisada a utilização na cogeração de 50 % da palha total produzida no campo misturada com bagaço como combustível que ingressaria na caldeira, o outro 50 % da palha total produzida é deixada no campo. A modelagem do processo de geração de energia elétrica foi feita por médio de balanços de massa e energia, assim como de analises exergeticos com diferentes configurações do sistema de cogeração, incluindo as mais comuns nas usinas sucrooalcoleiras, modificação do ciclo Rankine com regeneradores fechados e reaquecimento, assim como a configuração supercrítica com integração energética do processo, destilação duplo efeito e fermentação híbrida com pervaporação. / In this work a heat integration analysis of first-generation ethanol production process was made. An alternative technology for fermentation process was introduced. Hybrid membrane fermentation was considered as a non-conventional operation, this case of intensification process was used to evaluate its impact over the general energy consumption of the integrated process. For heat integration was regarded the cogeneration system, sugarcane juice evaporation, hybrid fermentation with membrane and distillation. The fuel in this cogeneration system is a bagasse-straw sugarcane mixture. The fermentation and distillation mass balances were taken from the literature. The evaporation and cogeneration stages were simulated, using the fermentation and distillation mass balances as inputs parameters. The sugarcane juice evaporation system was optimized based on heat integration analysis results. The heat-exchanger size for the integrated system was determined according to hot and cold utilities needs. An economic analysis was also accomplished in order to estimate the capital and operating costs.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-06-11Bitstream added on 2014-06-13T20:42:03Z : No. of bitstreams: 1 nagaoka_mpt_dr_botfca.pdf: 822099 bytes, checksum: 888a950f539fe4016466561df2e320b2 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A co-geração de energia elétrica excedente por meio do aproveitamento do bagaço de cana-de-açúcar tem sido considerada uma alternativa importante na diversificação de fontes de geração de energia elétrica no Brasil, considerando-se as vantagens em relação à grande produção de matéria prima, menores custos de geração de energia e a possibilidade de reduzir o ônus dos investimentos em geração de energia do setor público. Apesar do grande potencial apresentado por esta fonte alternativa de energia, o mercado para a energia elétrica co-gerada está ainda hoje, sujeito a um ambiente de grande risco e incerteza, seja decorrente de condições do mercado de energia ou da produção. Este trabalho teve por objetivos analisar a viabilidade econômica de um projeto de investimento em co-geração de energia elétrica em uma usina sucroalcooleira na região Oeste do estado de São Paulo,com vistas à comercialização de excedentes, sob condições de risco, utilizando o algoritmo de Redes Neurais Artificiais. Procurou-se também testar a convergência dos resultados obtidos por este método com outro mais tradicionalmente utilizado em análise de risco para a determinação dos indicadores de viabilidade econômica do investimento. Os indicadores utilizados foram Valor Atual Líquido (VAL); Taxa Interna de Retorno (TIR); Relação Benefício - Custo (RBC); Payback Simples (PBS) e Payback Econômico (PBE). A análise foi realizada considerando seis cenários, considerando a possibilidade ou não de obtenção de financiamento e diferentes níveis de eficiência de queima do bagaço. No método de Redes Neurais Artificiais, as redes foram alimentadas com as seguintes variáveis de entrada: valor do investimento; despesas com juros e amortização; despesa com aquisição e transporte do bagaço e receita operacional, tendo como variável de saída o fluxo líquido de caixa. / The co-generation of surplus electrical energy by means of the use of sugar-cane bagasse has been considered as an important alternative in the diversification of sources of electrical energy in Brazil. Its advantages in relation to the production of raw material are: smaller costs of generation of energy and the possibility to reduce the costs of the investments in the generation of energy in the public sector. In spite of the great potential presented by this alternative source of energy, the market for the co-generation of electrical is still today subject to an atmosphere of great risk and uncertainty, be it due to conditions of the energy or of the production market. The objective of this research study was to analyze the economic viability of an investment project of cogeneration of electrical energy in an alcohol and sugar mill based on the Western area of the state of São Paulo having in view the commercialization of surpluses, under risk conditions, using the algorithm of Artificial Neural Networks. It was also tried to test the convergence of the results obtained by this method with a more traditionally method used in analysis of risk for the determination of the indicators of economic viability of the investment. The indicators used were Liquid Current Value (LCV); Internal Rate of Return (IRR); Benefit - Cost Relationship (BCR); Simple Payback (SPB) and Economic Payback (EPB). The analysis was performed into six different scenarios, having into consideration the possibility or not availabity of financing, and the different levels of efficiency in the burning of bagasse. In the method of Artificial Neural Networks the nets were supplied with entrance variables, such as, the value of the investment; expenses with interests and amortization; expense with acquisition and transport of the bagasse; operational revenue, and the exit variable included the liquid cash flow.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-02-11Bitstream added on 2014-06-13T19:20:54Z : No. of bitstreams: 1 germek_ha_dr_botfca.pdf: 758627 bytes, checksum: ff4fbece53a999632f2c85ffc32b07bd (MD5) / O estudo aborda as novas tendências da gestão ambiental em reduzir a poluição, evitando-se as queimadas de cana-de-açúcar e o aproveitando de resíduos agrícolas para fins de geração de energia alternativa, de ciclo limpo, com o emprego de biomassa, atendendo as recomendações da Agenda 21 e do protocolo de Kyoto de reduzir fontes poluidoras e melhorar a qualidade de vida e da saúde da população com o emprego de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo - MDL. Mostra que a modelagem matemática de simulação de processos operacionais é um instrumento eficaz de gerenciamento auxiliando na tomada de decisões, possibilitando ao setor sucroalcooleiro introduzir este instrumento de gestão, pouco empregado pelo mesmo, reduzindo, com isto, riscos e custos na definição de rotas tecnológicas de processos pelas empresas. Apresenta uma equação de simulação de diversas rotas tecnológicas para adequar o tamanho do particulado do palhiço, ao sistema existente que alimenta as caldeiras e que permite avaliar as vantagens econômicas de se empregar o palhiço, e/ou a matéria estranha vegetal da colheita da cana-de-açúcar, como fonte de biomassa para fins de cogeração, juntamente com o bagaço e para isto, define a rota de menor custo. Nas simulações realizadas foi possível determinar que a rota tecnológica de menor custo de adequação dessa biomassa foi a da colheita integral seguida do recolhimento em fardos e a granel que não apresentaram diferenças significativas entre si, ressaltando que análise da simulação deve abranger ambos os setores agrícola e industrial resultando em uma visão mais adequada. Determinou-se, por equações lineares que o palhiço pode contribuir com o incremento da disponibilidade energética adicional ao bagaço na ordem de 5,59% a 55,94% dependendo das características do canavial e do percentual de recolhimento adotado... / This study reflects on the new tendencies of environmental management in reducing pollution avoiding burning the sugar-cane and taking the advantage of agricultural residues, in order to generate clean cycle of alternative energy with the utilization of biomass, meeting the recommendations of Agenda 21 and Kyoto Protocol, to reduce pollutant sources and improve the population's health and life quality, making a good use of - Clean Development Mechanism (MDL).The study shows that the mathematical modeling of operational process simulation is an effective instrument of management that supports a taking of stand, to enable the sugar-cane sector to introduce this not much utilized instrument, reducing the risks and costs in the definition of technological routes of processes by the companies. It presents an equation of simulation of several technological route to adapt the size of the fragment of the palhiço, to the existent system that it feeds the kettles and that it allows to evaluate the economical advantages of using the palhiço, agricultural residue of the crop of the sugar-cane, as biomass source for co-generation aim, together with the bagasse and for this purpose, it defines the route of smaller cost. In the accomplished simulations it was possible to determine that the technological route of smaller cost of adaptation of the palhiço (crop residues) was the one of the crop in bales following by the crop in bulk and finally for the system of crop of integral sugar cane. Emphasizing that analysis of the simulation should include both agricultural and industrial sections for not incurring in mistakes of isolated evaluation. It was also determined by linear equations that the palhiço can contribute with the increment of the additional energy readiness to the bagasse in the strip from 5,59% to 55,94% depending on the to suck cane plantation...(Complete abstract, click eletronic address below)

Orientador: Ricardo Alan Verdú Ramos / Banca: João Batista Campos Silva / Banca: Eduardo Mirko Valenzuela Turdera / Resumo: No presente trabalho avalia-se uma opção para o aproveitamento energético do biogás gerado numa estação de tratamento de esgoto urbano, com capacidade de tratar os rejeitos provenientes de uma cidade de 1.000.000 de habitantes, através da instalação de um sistema de cogeração de energia, usando tecnologias baseadas em um conjunto turbina a gás e turbina a vapor (Caso 1) ou motor a gás e turbina a vapor (Caso 2), para produção de eletricidade para consumo próprio e de vapor para secagem do lodo. São realizadas análises termodinâmicas e termoeconômicas das duas plantas de cogeração propostas definindo-se índices de desempenho, como eficiências, custos unitários de produção eletricidade, calor e lodo seco, em função dos equipamentos utilizados e custos envolvidos com a implantação, operação e manutenção. Por fim, são realizadas análises econômicas das plantas propostas para verificação da viabilidade da implantação, levando-se em conta as receitas obtidas com a comercialização de créditos de carbono e de lodo como biofertilizante, bem como a diferença de custo entre a eletricidade gerada e a atualmente comprada. Dos indicadores estabelecidos e dos resultados obtidos, pode-se concluir que o primeiro caso parece significativamente mais atrativo do que o segundo. / Abstract: In the present work an option for the deployment of biogas energy generated at a urban sewage treatment plant with capacity to process the effluents from a city of 1,000,000 inhabitants is studied, considering the installation of a cogeneration power system, using technologies based on a gas turbine and steam turbine set (Case 1) or a gas IC engine and steam turbine set (Case 2), for production of electricity for own consumption as well as steam for drying the sewage residual sludge. Thermoeconomic and thermodynamic analysis are performed for both cogeneration plants proposed, setting up performance indicators, such as efficiencies, unitary costs for production of electricity, heat and dry mud, depending on the equipment and costs involved with the deployment, operation and maintenance. Finally, an economic analysis of the plants proposed is developed for verifying the feasibility of implementation, taking into account the proceeds from the sales of carbon credits and mud as biofertilizer as well as the difference between the costs of electricity generated and currently purchased. From the settings established and results obtained, it can be concluded that the first case seems to be significantly more attractive than the second. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:30:00Z : No. of bitstreams: 1 rocha_g_me_ilha.pdf: 2184479 bytes, checksum: 3442824b5f0f3377090625de5e9acd1f (MD5) / Neste trabalho são realizadas análises termodinâmicas, termoeconômicas e econômicas aplicadas a uma usina de açúcar e álcool com processo de extração por difusão, envolvendo desde a configuração inicial de implantação da usina até a expansão para uma planta moderna de potência cujo principal objetivo é a produção de excedente de energia elétrica. São consideradas quatro situações: a configuração inicial da planta, definida como Caso 1, que opera visando gerar energia elétrica apenas para o próprio consumo e, também, vapor para o processo de produção de álcool; na seqüência tem-se a configuração, definida como Caso 2, onde o intuito é produzir o máximo de energia elétrica que o turbogerador pode fornecer e vapor para a produção de álcool e, também açúcar; na configuração seguinte, definida como Caso 3, é adicionada na planta uma turbina de condensação visando um melhor aproveitamento para a geração de energia elétrica; e, por fim, na última configuração, definida como Caso 4, é adicionada uma nova turbina de extração condensação e uma caldeira de alta pressão, priorizando a geração de energia elétrica / In this work thermodynamic, thermoeconomic and economical analyses were accomplished in a sugar-alcohol factory with extraction process for diffusion, considering the initial configuration implanted until the expansion for a modern power plant whose main objective is the production of electric power surplus. Four situations were considered: the initial configuration of the plant, defined as Case 1, that operates generating electric power just for the own consumption and, also, steam for the alcohol production process; in sequence it was studied the configuration defined as Case 2, where the intention is to produce the maximum of electric power that the turbogenerator can supply and steam for the production of alcohol and, also, sugar; in the following configuration, defined as Case 3, it is added in the plant a condensation turbine for a better use in the electric power generation; and, finally, in the last configuration, defined as Case 4, it is added a new extractioncondensation turbine and a high pressure boiler, prioritizing the electric power generation

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-01-29Bitstream added on 2014-06-13T18:10:03Z : No. of bitstreams: 1 saran_dj_me_ilha.pdf: 1697400 bytes, checksum: 774c0be06e655a28d52081fb19bedfef (MD5) / Neste trabalho são realizados estudos termodinâmicos e termoeconômicos visando o aproveitamento do gás natural como combustível em usinas de açúcar e álcool. Para tanto são considerados quatro casos, sendo o primeiro uma planta de uma usina sucroalcooleira real que utiliza equipamentos modernos e eficientes, e que comercializa o excedente de eletricidade na safra. O segundo é um caso hipotético no qual é incorporada à planta real da usina uma turbina a gás e uma caldeira de recuperação, passando a planta a operar em ciclo combinado na entressafra utilizando como combustível o gás natural, com o intuito de possibilitar a comercialização de eletricidade ao longo de todo o ano. O terceiro caso considera a proposta de uma planta com grande capacidade de moagem (duas vezes mais do que a da usina real considerada no primeiro caso), que opere de forma convencional com geração de excedente de eletricidade para comercialização apenas na safra, com o diferencial de ser constituída por duas linhas independentes de produção, consumo de vapor e geração de eletricidade, flexibilizando a produção e manutenção. Finalmente, o quarto caso considera o aproveitamento do gás natural como combustível associado ao bagaço da cana, através da incorporação de uma turbina a gás e uma caldeira de recuperação na planta do terceiro caso, permitindo também a comercialização de eletricidade na entressafra. Diante dos resultados obtidos, foi constatado que só existe a viabilidade para o uso do gás natural no quarto caso, e mesmo assim em condições especiais nas quais se considera custos do bagaço e do gás natural abaixo dos praticados no mercado, bem como uma remuneração para a venda de eletricidade excedente acima do preço atual de mercado / In this work thermodynamic and thermoeconomic analyses for the use of natural gas as fuel in sugar-alcohol factories will be accomplished. In order to make these analyses, four cases are considered, being the first case constituted by a real sugar-alcohol factory that uses modern and efficient equipments, and sells surplus of electricity during the harvest. The second case is a hypothetical case that incorporates to the real plant of the previous case a gas turbine and a heat recovery steam generator, making possible the operation with natural gas in combined cycle at the time between harvests, with the intention of making possible the commercialization of electricity along the entire year. The third case considers the proposal of a plant with great milling capacity (twice more than of the real plant considered previously), operating in a conventional way with generation of electricity surplus for commercialization in the harvest, with the differential of being constituted by two independent lines of production and steam consumption and generation of electricity, becoming more flexible the production and maintenance. Finally, the fourth case considers the use of the natural gas as fuel associated to the sugar cane bagasse, through the incorporation of a gas turbine and a heat recovery steam generator in the plant of the previous case, also allowing the electricity commercialization at the time between harvests. In agreement with the obtained results, it was verified that there is viability for the natural gas use only in the fourth case, even though in special conditions in which the costs of the sugar cane bagasse and natural gas are considered below of the current price of the market, as well as the remuneration for the sale of electricity surplus is considered above of the current price of market

Submitted by Airton Juliano Damaceno null (airtonjuliano@gmail.com) on 2016-06-30T13:04:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_PGQ_Airton Juliano Damaceno.pdf: 4444619 bytes, checksum: 5d7d757e1406c83cd5cafcbf20263a65 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-04T13:54:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 damaceno_aj_me_sjrp.pdf: 4444619 bytes, checksum: 5d7d757e1406c83cd5cafcbf20263a65 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T13:54:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 damaceno_aj_me_sjrp.pdf: 4444619 bytes, checksum: 5d7d757e1406c83cd5cafcbf20263a65 (MD5) Previous issue date: 2016-06-08 / O Brasil é líder na produção de cana-de-açúcar e a cada ano o setor vem crescendo e buscando novas formas para diversificar a planta de produção. Tal fato que o nome da indústria evoluiu de sucroalcooleira para sucroenergéticas devido à importância da co-geração de energia a partir da queima do bagaço nas caldeiras. A bioeletricidade de cana-de açúcar caminha a passos constantes e segue com vários projetos pelo país, devido as usinas estarem próximas dos centro e distribuição/consumo. Outra empresa que busca esta diversificação da sua planta são as indústrias de papel e celulose, principalmente dos seus rejeitos (lignina). Este trabalho tem como objetivo extrair lignina diferentes variedades de cana-de-açúcar para identificar a variedade que tem melhor rendimento na extração da lignina e rendimento energético, comparar com o bagaço misto (mistura de várias variedades) e por fim desenvolver imunossensores por meio da reação entre antígenos e anticorpos sobre superfícies condutoras de nanografite a partir da mistura de lignina de bagaço de cana e lignina Kraft. A grande questão é a aplicação eletroquímica com o desenvolvimento de imunossensores devido a alta sensibilidade e principalmente pelo baixo custo e utilização em área clínica. A partir do presente estudo pode-se inferir que a variedade SP83-2847 possui o maior rendimento na extração da lignina, já em relação a perda calorífica a variedade SP84-1431 obteve o maior valor e a RB86-7515 o menor. Após a extração da lignina o bagaço resultante contento celulose e hemicelulose apresentou ser mais estável termicamente. As Técnicas de Raios-x e infravermelho confirmaram a extração da liginina, além de demostrar que existe resquício da fração de celulose e hemicelulose na lignina extraída e que o mesmo ocorre quando extraímos a lignina, uma fração fica na celulose. O eletrodo construído a partir do compósito nonografite-lignina kraft modificado com cobre apresentou atividade eletroquímica, estabilidade mecânica e eletroquímica. / Brazil is a leader in sugarcane production, growing each year and looking for new ways to diversify the plant production. By the way, the industries names evolved from sugar and alcohol to sugar and energy due to its importance in energy cogeneration from bagasse burning in boilers. The cane bioeletricity walks in constant steps and continues with various projects around the country, because the plants are close downtown and distribution and consumption centers. Another company seeking this diversification of the plant are the industries of pulp and paper especially its residues (lignin). This project aims to extract lignin from different varieties of sugarcane to identify the the best performer in the extraction and energy efficiency compared with the mixed bagasse sample (mixture of several varieties) and finally develop immunosensors through the reaction between antigens and antibodies on conductive nanographite surfaces from Kraft lignin and bagasse’s lignin mixture. The great question is the development of immunosensors due to high sensitivity and especially the applicability in the clinical area. From this study it can infer that the SP83-2847 variety has the highest extraction yield of lignin, as compared to loss heat the variety SP84-1431 obtained the highest value and the lowest was the RB86-7515. After lignin extraction, the resulting residue containing cellulose and hemicellulose showed to be more thermally stable. XRD and FTIR results confirmed lignin extraction and demonstrated that there is remnant cellulose and hemicellulose fraction of extracted lignin and the same occurs when we extract lignin, a fraction remains in cellulose. The electrode constructed from the composite kraft lignin-nonographite modified with copper showed electrochemical activity, mechanical stability and electrochemistry. These were applied to investigate uric acid in simulated blood plasma samples. For sure lignin is a byproduct that in near future will be a very promising and profitable raw materials in different industries.