Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os efeitos da adiÃÃo do biodiesel proveniente do Ãleo de mamona ao Ãleo diesel convencional foram estudados empregando-se ensaios dinamomÃtricos e simulaÃÃes multidimensionais. Avaliou-se o impacto desta adiÃÃo na dinÃmica do jato de combustÃvel e na formaÃÃo de Ãxidos de nitrogÃnio. Empregou-se o cÃdigo multidimensional KIVA 3 VR2 para a realizaÃÃo das simulaÃÃes computacionais e curvas experimentais de pressÃo no cilindro de um motor diesel rÃpido turboalimentado na validaÃÃo destas simulaÃÃes. Os combustÃveis analisados foram o Ãleo diesel mineral e a mistura B20, composta por 80% de Ãleo diesel e 20% de Ãster metÃlico do Ãleo de mamona, em volume. Os resultados obtidos indicam que a adiÃÃo de biodiesel provoca um acrÃscimo na penetraÃÃo do jato combustÃvel devido as suas caracterÃsticas inferiores de atomizaÃÃo com relaÃÃo ao diesel. As emissÃes de Ãxidos de nitrogÃnio foram consideravelmente superiores com o emprego da mistura B20, por conta de um aumento na parcela do jato combustÃvel exposta a altas temperaturas e condiÃÃes de queima pobre comparadas a estequiomÃtrica. / The effects of the addition of biodiesel to mineral diesel oil were studied employing dynamometer tests and multidimensional simulations. The impact of this addition upon the dynamics of the fuel jet and upon the formation of nitrogen oxides was accessed employing the multidimensional code KIVA 3 VR2 to carry out the computational simulations, which were validated against experimental curves of in cylinder pressure. The utilized fuels were diesel oil and B20 blend, comprising of 80% diesel oil and 20% methyl ester of castor oil, by volume. The results indicate that the addition of biodiesel causes an increase in the penetration of the fuel jet due to its lower atomization characteristics compared to diesel oil. Emissions of nitrogen oxides were higher with the use of B20 blends, due to an increase in the share of fuel jet exposed to high temperatures and lean burning conditions compared to stoichiometric.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Esta dissertaÃÃo implementa uma planta de uma unidade de bombeamento suprida por eletricidade a partir da energia eÃlica, para viabilizar a extraÃÃo da Ãgua de poÃos. Instalada na EstaÃÃo de Engenharia de Pesca no Campus do Pici situado na Universidade Federal do Cearà (UFC), em Fortaleza - CE, Brasil. A unidade dispÃe de um aerogerador (1 kW-220 Vca), um controlador de carga, um sistema de bombeamento de Ãgua a partir de poÃo atà um reservatÃrio elevado. A energia elÃtrica para o acionamento do sistema de bombeamento pode ser fornecida pelo tanto pelo aerogerador quanto atravÃs da rede elÃtrica convencional. Outro aspecto enriquecedor do trabalho foi o desenvolvimento de uma tubulaÃÃo configurÃvel em que à possÃvel submeter à bomba a diversas cargas hidrÃulicas, para fins de realizaÃÃo dos testes operacionais. A planta desenvolvida foi capaz de bombear, em mÃdia, 4.318 L/dia de Ãgua com o valor mÃximo 10.698 L/dia a uma velocidade de vento mÃdia de 3,84 m/s. Os rendimentos mÃdios alcanÃados foram 10% (eÃlico/hidrÃulico) e 41% (elÃtrico /hidrÃulico) para uma velocidade de 6,5 m/s. Os ensaios realizados demonstraram baixa robustez do aerogerador utilizado, comprometendo, dessa forma, a disponibilidade operacional e a confiabilidade do equipamento. SÃo sugeridos aÃÃes para garantir a viabilidade da unidade usada no bombeamento de Ãgua acionada por aerogerador de pequeno porte.

Orientador: José Antenor Pomilio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T07:38:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avelino_WellingtondeOliveira_M.pdf: 7672293 bytes, checksum: 3534b3ead7d65fe436c7a493ca065d49 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho propõe um sistema de armazenamento de energia híbrido composto por bateria e ultracapacitor para aplicações em veículos elétricos, baseado em uma estratégia de controle que possui o intuito de combinar especialidades de múltiplas fontes que diferem em termos de densidade de energia e de densidade de potência. O sistema atua gerenciando o fluxo de potência entre os dispositivos de suprimento de energia, permitindo eficiência energética necessária para um bom desempenho do sistema de propulsão do veículo elétrico. O sistema também permite o fluxo bidirecional de potência, possibilitando o veículo atuar com frenagem regenerativa. Um conveniente arranjo entre as fontes, juntamente com o gerenciamento de energia permitiu reduzir os requisitos de dimensionamento da bateria que funciona como fonte de maior densidade de energia. Adicionalmente, a vida útil destas fontes e a imunidade do sistema de suprimento a variações bruscas de demanda de potência são melhoradas. A integração do sistema do sistema de gerenciamento implementado em um conversor de potência de 12 kW a um kart indoor elétrico permitiu validar o sistema e analisar experimentalmente o desempenho do veículo, comprovando a eficácia da estratégia de controle / Abstract: This work proposes a hybrid energy storage system for applications on electric vehicles, based on a control strategy that combines multiple power sources with different characteristics in terms of energy density and power density. The system manages energy flow among the storage devices, providing necessary energetic efficiency to guarantee high performance for vehicular propulsion system. In addition, the system permits bidirectional power flow, providing regenerative braking for the vehicle. Convenient organizations among power sources, working with energy management have permitted to reduce requirements for the battery that works as higher energy density power source. At the same time, lifetime for these energy storage devices and immunity for sudden variations are improved. The integration of the power management system implemented in a power converter of 12 kW to an electric indoor kart allowed to validate experimentally and analyze the performance of the vehicle, proving the effectiveness of the control strategy / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Paulo Sergio Franco Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MolinariFilho_Rodolfo_M.pdf: 7749913 bytes, checksum: 9e12842a3c1cda7369553d9184fedb39 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As fontes alternativas de energia estão cada vez mais delineando seu espaço na matriz elétrica nacional, e parte desta evolução pode ser atribuída aos mecanismos regulatórios, fiscais e financeiros desenvolvidos para auxiliar tais fontes nessa trajetória. A presente dissertação vislumbra analisar e quantificar o impacto que tais mecanismos proporcionam na atratividade de investimentos em fontes alternativas e na sustentabilidade do movimento de inserção destas fontes na matriz elétrica nacional. Dessa maneira, primeiramente desenvolveu-se uma análise qualitativa destes instrumentos, identificando os marcos regulatórios associados, os parâmetros de ingerência nos projetos, e as expectativas associadas à manutenção dos mesmos no longo prazo. Por conseguinte, realizou-se um estudo de caso para uma usina termelétrica movida a biomassa advinda do bagaço da cana de açúcar, visando quantificar o impacto em termos de atratividade ao investidor. Os resultados encontrados apontam que, para as fontes estudadas, a isenção destes mecanismos, até o presente momento, implicaria em baixa competitividade frente às fontes convencionais térmicas de energia, sinalizando que, mesmo com os avanços tecnológicos incorridos, ainda há necessidade de existência destes mecanismos / Abstract: Alternative sources of energy are increasingly outlining their space in the national energy matrix, and part of that can be attributed to regulatory, financial and fiscal mechanisms, designed to help those sources in their trajectory. This work aims to analyze and to quantify the impact that these mechanisms have in the attractiveness of investments and in the sustainability of the insertion movement of these sources in the Brazilian electrical matrix. Within this context, first a qualitative analysis of such instruments is developed, identifying relevant points of the regulatory framework, the parameteres of influence in alternative energy projects and also the maintenance of these mechanisms in the long term. At second, a case study of a biomass plant that makes use of sugar cane bagasse is developed in order to quantify the impact of these mechanisms in terms of investors attractiveness. Results show that, for the sources studied, the exemption of these mechanisms, so far, would imply in low competitiveness against conventional thermal sources of energy, indicating that, even with the occurred technological advances, these mechanisms are still needed / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: José Antenor Pomílio, Paulo Augusto Valente Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T18:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_Juliana_D.pdf: 4449878 bytes, checksum: 6f40b7bd3dbcac957967155e2c1e966e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O sistema de armazenamento de energia (ESS - Energy-Storage System), em veículos elétricos, constituído por baterias e/ou supercapacitores pode agregar elevado custo ou elevada massa ao veículo caso o número de módulos dessas fontes seja inadequado. Nesta Tese são propostas duas metodologias aplicadas ao dimensionamento da ESS a fim de encontrar configurações de menor massa possível. Essas configurações devem ser capazes de suprir energia para o veículo elétrico em um dado perfil de alto valor de potência requerida. São investigadas ESSs com diferentes tipos de baterias e supercapacitores a fim de se obter um amplo range de escolhas de configurações em relação a peso e custo. Além de uma unidade ESS o veículo possui uma fonte de autonomia que pode ser uma célula a combustível ou uma unidade gerador/motor à combustão interna. A primeira metodologia de dimensionamento investiga configurações de ESS híbridas ou constituídas apenas por baterias ou supercapacitores para um veículo do tipo Sport Utility Vehicle. Esta metodologia utiliza os coeficientes de potência e energia específicas a partir das curvas de Ragone das fontes da ESS. Os resultados mostraram, que, dentre as configurações de ESSs investigadas, que a de menor massa é constituída apenas por supercapacitores de 165 F. A segunda metodologia de dimensionamento investiga configurações de ESSs híbridas para três tipos de veículos: um Sport Utility Vehicle, um micro-ônibus e ônibus de transporte urbano. Esse estudo visa mostrar a viabilidade do emprego da metodologia a veículos com diferentes aspectos físicos. Esta metodologia de dimensionamento destaca-se pela utilização de otimização não Linear na solução do problema cuja função objetivo é a menor massa da ESS. O aspecto inovador desta metodologia está na utilização de otimização na solução do problema referente ao dimensionamento da ESS aplicado ao envelope dos perfis de potência dos ciclos de condução. O envelope é resultante da sobreposição dos perfis de potência relativos aos ciclos de condução de operação dos veículos. O objetivo em utilizar o envelope dos perfis de potência está na abrangência de situações diversas de operação, em eventuais ciclos de condução, nos quais o veículo possa ser conduzido. A metodologia é aplicada a determinados períodos do envelope com alto valor de potência requerida. São propostas duas estratégias de gerenciamento de potência a fim de verificar a atuação entre a ESS, dimensionadas pela metodologia ótima, e a fonte de autonomia no fornecimento da potência requerida pelos veículos. Uma estratégia de gerenciamento é fundamentada em regras e a outra é fundamentada em otimização não Linear. A primeira estratégia foi aplicada para dez repetições de cada ciclo de condução, considerados no dimensionamento da ESS, e apresentou resultados satisfatórios quanto aos limites de operação dos supercapacitores e das baterias. A segunda estratégia de gerenciamento foi aplicada a determinados períodos dos ciclos de condução, nos quais, em relação à estratégia em regras, observou-se a atuação da fonte de autonomia. Os resultados mostraram que é possível obter maior economia de combustível, pois a fonte de autonomia permaneceu desativada com o emprego da estratégia de gerenciamento ótima. As duas estratégias de gerenciamento foram aplicadas aos três tipos de veículos / Abstract: The energy-storage system (ESS) of electric vehicles with batteries and/or ultracapacitors can add high cost or high mass to the vehicle if the number of modules of these sources is not appropriate. Two sizing methodologies applied to the ESS are proposed in this Thesis. These methodologies aim ESSs configurations of lowest mass. The obtained configurations must be able to supply power when the electric vehicle is driven in a certain profile of high value of power required. ESSs with different types of batteries and ultracapacitors are studied to achieve a broad range of choices of configurations in relation to weight and cost. Besides an ESS unity the electric vehicle has an autonomy source that can be a fuel cell or a generator/internal combustion engine unity. The first sizing methodology investigates different ESSs configurations for a Sport Utility Vehicle type. This methodology is based on Ragone curves of the sources from which the specific power and specific energy coefficients are obtained. The ESS of lowest mass is found by using these coefficients and the power required that must be constant. Among the ESSs configurations analyzed the results showed that the ESS of lowest mass is formed only by ultracapacitors modules of 165 F. The second methodology investigates configurations of hybrid ESSs for three vehicle models: one Sport Utility Vehicle, one minibus and one urban transit bus. This study aims to show the viability of using the methodology in vehicles with different physical characteristics. This methodology is highlighted by the use of nonlinear optimization to solve the ESS sizing problem whose objective function is the lowest mass of ESS. The innovative aspect of this methodology is the use of optimization to solve the ESS sizing problem applied to the power envelope of the driving cycle profiles. The envelope is resulting of the superposition of the power profiles related to the driving cycles in which the vehicle is driven. The purpose of using the envelope of the power profiles is to comprise different situations, in any driving cycles, in which the vehicle can be driven. The methodology is applied to certain periods of the envelope with high value of power required. Two power management strategies are proposed to manage the ESSs, sized by the optimum methodology, and the autonomy sources to supply continuously the power required by the vehicle. One power management strategy is based on rules and the other one is also based on nonlinear optimization technique. The first one was applied to ten repetitions of each driving cycle and presented good results related to batteries and ultracapacitors operational limits. The second one was applied to certain periods of the driving cycles in which the autonomy source provides nominal power related to the strategy based on rules. The results of the optimum power management strategy showed that it is possible to obtain improved fuel economy, since the autonomy source remained turned off. Both strategies were applied to the three vehicle models / Doutorado / Automação / Doutora em Engenharia Elétrica

Submitted by Omar Nonato (omar.nonato@saint-gobain.com) on 2012-07-26T11:58:29Z No. of bitstreams: 1 VALORIZAÇÃO DOS GASES DA CARBONIZAÇÃO DA MADEIRA VIA ROTA DE COMBUSTÃO.pdf: 1358413 bytes, checksum: 836ef646dc190719b246b4e3cc78345b (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2012-07-26T12:28:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VALORIZAÇÃO DOS GASES DA CARBONIZAÇÃO DA MADEIRA VIA ROTA DE COMBUSTÃO.pdf: 1358413 bytes, checksum: 836ef646dc190719b246b4e3cc78345b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-26T13:10:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALORIZAÇÃO DOS GASES DA CARBONIZAÇÃO DA MADEIRA VIA ROTA DE COMBUSTÃO.pdf: 1358413 bytes, checksum: 836ef646dc190719b246b4e3cc78345b (MD5) Previous issue date: 2012-06-27 / The production of vegetable coal from planted forests has changed in a significant way the logistics of this activity by endowing its scale and setting the structure of production, made of furnaces and peripherals. The logic of furnaces constructed to have the front side of the logging and moving along with it inasmuch as the crop is carried out was abandoned. Since then, it has been sought a way to harness the energetic availability contained in the gases of carbonization, which is still unused, and having, at best, a very weak and marginal benefit. This dissertation presents a lay out proposal for the Charcoal Production Unit (CPU) of traditional rectangular kilns in masonry designed and positioned so as to enable its coupling into a system of collection and flaring of carbonization gases. After an exhaustive literature review and technical visits to Know about different carbonization technologies, the project was elaborated, aiming to eliminate the limitations identified in the traditional technologies currently in use by companies with industrial scale production, reducing losses and operational difficulties in order to and maximize the use of gases. It is characterized by a gas flow through only one chimney installed at the bottom of the furnace, it has air intakes from process in mini chambers which operate avoiding excess of air, excessive wood flaring and the consequent excessive generation of CO2 and methane –two greenhouse gases. It is recommended the flaring gas from the carbonization for subsequent use in electricity generation and/or drying the wood before carbonization. The results of the technical and production indicators (cycles and productivity of the furnaces, etc.) obtained so far in the plant in operation have confirmed the operability of the set of the new provision designed ovens. There was no loss of productivity of the furnaces caused by the new provision, and the changes in furnace design did not impact negatively on its operating performance. The productive capacity of the unit has been confirmed so far. We had frustrated our expectations to present in this dissertation the operational results of the furnaces along with the flaring system of the gases since there was considerable delay in the construction of it, preventing us from having them before the deadline for the submission of the dissertation. We present the concepts that led us to the decisionmaking to the new lay out and we propose the continuation of studies corroborating the economic viability of the operating system, as soon as it comes into operation. / A produção de carvão vegetal a partir de florestas plantadas mudou de forma determinante a logística desta atividade dotando-a de escala e fixando a estrutura de produção composta por fornos e periféricos. A lógica de se ter os fornos construídos ao lado das frentes de exploração florestal, e se deslocando junto com ela à medida em que a colheita é realizada foi abandonada. A partir de então, tem-se buscado uma forma de aproveitar a disponibilidade energética contida nos gases da carbonização, que segue sem uso, tendo quando muito um aproveitamento incipiente e marginal. Esta dissertação apresenta uma proposta de lay out para a Unidade de Produção de Carvão (UPC) de fornos retangulares tradicionais em alvenaria projetados e posicionados de forma a possibilitar seu acoplamento a um sistema de coleta e queima dos gases da carbonização. Após exaustiva pesquisa bibliográfica e visitas técnicas para conhecimento de diferentes tecnologias de carbonização, elaborou-se o projeto, com objetivo de eliminar as limitações identificadas nas tecnologias tradicionais em uso atualmente pelas empresas com produção em escala industrial, reduzindo as perdas e dificuldades operacionais para aproveitamento dos gases. É caracterizado pela saída dos gases somente por uma chaminé instalada no fundo do forno, possui entradas de ar do processo em minicâmaras, que atuam evitando excesso de ar, queima excessiva de madeira e consequente geração excessiva de CO2 e metano – dois gases causadores de efeito estufa. Preconiza-se a queima dos gases da carbonização para uso posterior em geração de energia elétrica e/ou secagem da madeira antes da carbonização. Os resultados dos indicadores técnicos (ciclos dos fornos e produtividade, etc.) e de produção obtidos até o momento na planta em operação vêm confirmando a operacionalidade do conjunto de fornos na nova disposição concebida. Não houve perda de produtividade dos fornos causada pela nova disposição, e as modificações no projeto do forno não impactaram negativamente em seu desempenho operacional. A capacidade produtiva da Unidade vem se confirmando até o momento. Tivemos frustradas nossas expectativas de já apresentar nesta dissertação os resultados operacionais dos fornos juntamente com os do sistema de queima dos gases dado que houve considerável atraso na construção do mesmo impedindo-nos de tê-los antes da data limite de entrega da dissertação. Apresentamos os conceitos que nos levaram à tomada de decisão para o novo lay out e propomos a continuidade dos estudos comprobatórios da viabilidade econômica operacional do sistema, tão logo ele entre em operação.

Submitted by Mauro Henrique Salgueiro Rodrigues Violante (mauro.s.violante@gmail.com) on 2012-11-08T08:30:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mauro Violante_DDN.pdf: 1760403 bytes, checksum: 7fbbace646b5127738eef16d45e72485 (MD5) / Rejected by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br), reason: Bom dia Mauro, Na página das assinaturas dos membros consta Piracicaba 2012, por favor, corrigir para São Paulo 2012. Grata, Suzi 3799-7876 on 2012-11-08T12:14:44Z (GMT) / Submitted by Mauro Henrique Salgueiro Rodrigues Violante (mauro.s.violante@gmail.com) on 2012-11-08T15:48:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mauro Violante.pdf: 1760326 bytes, checksum: 559687a493768346bd12cfe923efc5e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2012-11-08T16:09:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mauro Violante.pdf: 1760326 bytes, checksum: 559687a493768346bd12cfe923efc5e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-08T16:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mauro Violante.pdf: 1760326 bytes, checksum: 559687a493768346bd12cfe923efc5e8 (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / The discovery and use of oil caused significant changes in society over time, being one of the most important factors and environmental and cultural transformation in the world over the last century. Its wide range of possibilities for use ended up creating a production system based on a single energy agent, especially in countries which do not have water resources or other renewable sources. However, in the last decades of the last century, countless discussions about the need to change the composition of the global energy matrix have arisen. As a result of concerns about the shortage of natural resource, several researchers directed their studies for the search for alternatives that could sustainably provide a substitute to oil. One would be the use of biomass in order to take advantage of the ability of plants to transform solar energy into carbohydrates. Brazil, in addition to owning one of the most diversified clean energy matrices in the world, has large expanse of arable land which puts it in a prominent position on the production potential of agroenergetic cultures. Considering the characteristics of sugar cane and its adaptation to growing areas of Brazil and driven by the demands of modern biomass production, to be applied in more complex transformation processes and allow obtaining other products besides sugar, alcohol and energy, this paper studied plants of improved sugar cane with the sole purpose of producing modern biomass, the so-called 'energy cane' (sugar cane energy). This is a plant that, contrary to traditional sugarcane, improved to produce sucrose, is directed to produce fiber, and that, in addition, by having greater participation of the ancestral species of greatest rusticity, are able to withstand stressful environmental conditions. The results obtained have shown that the hybrids have large cane energy potential of biomass production and dry mass per area, at highly competitive costs considering the comparative analysis of cost of production of dry mass per area. As for production, it was possible to observe that in addition to being more productive in first cut, on the results of ratoon crop (second cut), the better sugarcane hybrid came to produce energy, one and a half times more drought mass than the traditional sugar cane, and presented the biggest productivity that other energy crops such as the eucalyptus and the elephant grass, being that, considering the average yields observed from the third cut with these productivity levels, energy cane becomes the raw material with lower production cost of dry mass per area, showing its high potential as raw material for the production of bioenergy. In the agroecological zoning for energy cane, it has been possible to identify 32.3 million hectares of marginal agricultural production areas suitable for the cultivation of this material, which according to the results of the agricultural zoning and the characteristics of the regions in studies, shows that from this total, we can consider that the material under study in this paper, could be grown at least 2.0 to 8.0 million hectares with sugar cane energy of this first generation of hybrids. / A descoberta e utilização do petróleo provocaram significativas mudanças na sociedade ao longo do tempo, sendo ele um dos mais importantes fatores de transformação socioambiental e cultural no mundo ao longo do ultimo século. Sua grande gama de possibilidades de utilização acabou criando um sistema de produção baseado em um único agente energético, principalmente nos países que não possuem recursos hídricos nem outras fontes renováveis. Porém, nas ultimas décadas do século passado, começaram a surgir inúmeras discussões sobre a necessidade de se alterar a composição da matriz energética global. Como resultados das preocupações quanto à escassez daquele recurso natural, vários pesquisadores direcionaram seus estudos para a busca de alternativas que pudessem de forma sustentável se prestar como substituto ao petróleo. Uma delas seria o uso de biomassa, de forma a aproveitar a capacidade das plantas em transformar a energia solar em carbohidratos. O Brasil, além de possuir uma das matrizes energéticas mais diversificadas e limpas do mundo, possui grande extensão de terras agricultáveis o que o coloca em lugar de destaque quanto ao potencial de produção de culturas agroenergéticas. Considerando as características da cana-de-açúcar e a sua adaptação a áreas de cultivo do Brasil e impulsionados pela demanda de produção de biomassa moderna, a ser aplicada em processos de transformação mais complexos e que possibilitem a obtenção de outros produtos além de açúcar, álcool e energia, estudou-se neste trabalho plantas de cana-de-açúcar melhoradas com a finalidade exclusiva de produzir biomassa moderna, a chamada 'cana- energia'. Esta é uma planta que, contrariamente à tradicional cana-de-açúcar, melhorada para produzir sacarose, é direcionada para produzir fibra, e que, além disso, por possuir maior participação de espécies ancestrais de maior rusticidade, estão aptas a suportar condições ambientais mais estressantes. Os resultados obtidos demonstraram que os híbridos de cana-energia apresentam grande potencial de produção de biomassa e massa seca por área, a custos altamente competitivos considerando as análises comparativas de custo de produção de massa seca por área. Quanto a produção foi possível observar que além de ser mais produtiva em primeiro corte, nos resultados de colheita de soqueira (segundo corte), o melhor híbrido de cana- energia chegou a produzir uma vez e meia mais massa seca que a cana-de-açúcar tradicional, e apresentou maiores produtividades que outras culturas energéticas tais como o eucalipto e o capim-elefante, sendo que, considerando as produtividades médias observadas, a partir do terceiro corte com estes níveis de produtividade, a cana-energia passa a ser a matéria prima de mais baixo custo de produção de massa seca por área, denotando o seu alto potencial como matéria prima para a produção de bioenergia. No Zoneamento agroecológico realizado para a cana energia foi possível identificar 32,3 milhões de hectares de áreas de produção agrícola marginais aptas ao cultivo deste material, sendo que de acordo com os resultados do zoneamento agrícola e as características das regiões em estudos, identifica-se que deste total, pode-se considerar que os materiais que se destacaram em produtividade neste estudo, apresentam boas condições de ocupar uma área de 2,0 a 8,0 milhões de hectares.

Submitted by RODRIGO OTTOBRINI SUCENA RASGA (rodrigorasga@columbia.com.br) on 2013-06-18T18:31:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ FINAL RRASGA.pdf: 6689774 bytes, checksum: 8cb0d78dc8ca4d78b43cc0368e686639 (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2013-06-18T19:01:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_ FINAL RRASGA.pdf: 6689774 bytes, checksum: 8cb0d78dc8ca4d78b43cc0368e686639 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-18T19:04:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_ FINAL RRASGA.pdf: 6689774 bytes, checksum: 8cb0d78dc8ca4d78b43cc0368e686639 (MD5) Previous issue date: 2013-05-15 / The use of wood pellets is widespread in developed countries, particularly in Europe, and its demand is increasing for the production of electric and thermal power, including residential heating. Brazil has the indisputable ability to generate different biomass in high amounts, given the competitive advantage of its soil and climate conditions, its territorial extension and having low production costs. This research points out the conditions of market, logistics, regulation, tax incentives and economic environment, with which the country can consolidate itself as a major producer and consumer of this source of clean and renewable energy. This study presents the best known techniques to sell for to small and medium consumers and to produce wood pellets efficiently and in high volume, in São Paulo State. It discusses the necessity of having planted forests for the sole purpose of being transformed into pellets. In recent years, prices of wood waste rose in the domestic market, practically excluding it as a source of raw material, in a long-term scenario. The ultimate goal of this dissertation is to present the main economic and financial aspects that influence the scenarios that would permit wood pellets to replace the BPF-A1 in the regional market, therefore discussing whether the pellet manufacturing will prove itself attractive and reliable for potential investors. For the financial feasibility evaluation, key methods are used, Payback, Net Present Value and Internal Rate of Return, and a sensitivity analysis of the identified key variables. The main results show a Payback of 47 months, a NPV of R $ 10,942,127 and an IRR of 25.18% p.y. in real terms for the base scenario and identify the price of the raw material and production scale as the most sensitive variables. Keywords: pellets, wood pellets, biomass, wood waste, economic and financial viability. / A utilização de pellets de madeira é bastante difundida nos países desenvolvidos, em particular na Europa, e apresenta demanda crescente para a produção de energia elétrica e térmica, incluindo a calefação residencial. O Brasil apresenta capacidade indiscutível para a geração de diferentes biomassas e em quantidades expressivas, dada à vantagem competitiva de suas condições edafo-climáticas, sua extensão territorial e de ter baixos custos de produção. Apontar-se-á neste trabalho as condições mercadológicas, logísticas, normativas, de incentivos fiscais e de ambiente econômico, com as quais o país poderá se consolidar como um grande produtor e consumidor desta fonte de energia limpa e renovável. Este estudo apresenta as melhores técnicas conhecidas para a venda a pequenos e médios consumidores e para a produção, eficiente e com escala, de pellets de madeira, dentro do Estado de São Paulo. É discutida a necessidade de se ter florestas plantadas com o único propósito de serem transformadas em pellets. Nos últimos anos, os preços dos resíduos de madeira subiram no mercado interno, praticamente os excluindo como fonte de matéria-prima, num cenário de longo prazo. O objetivo final desta dissertação é apresentar os principais aspectos econômico-financeiros que influenciam os cenários para que os pellets de madeira possam substituir o óleo BPF-A1 no mercado regional, e assim discutindo se sua produção se mostrará atraente e confiável para potenciais investidores. Para a avaliação da viabilidade financeira, são utilizados os métodos-chave, Payback, Valor Presente Líquido e Taxa Interna de Retorno, e uma análise de sensibilidade das principais variáveis identificadas. Os principais resultados revelam um Payback de 47 meses, um NPV de R$10.942.127 e uma IRR de 25,18% a.a. em termos reais, para o cenário-base, além de identificar o preço da matéria-prima e a escala de produção como as variáveis mais sensíveis.

Submitted by Gustavo Pontes (gumoronta@yahoo.com.br) on 2013-07-12T18:25:00Z No. of bitstreams: 1 Avaliação da Produtividade de Biomassa de Capim Elefante e Sorgo Sacarino no estado do Ceará para uso Energético.pdf: 2086864 bytes, checksum: 3987c978819d5e09223220f3f414dac3 (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2013-07-12T18:54:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Avaliação da Produtividade de Biomassa de Capim Elefante e Sorgo Sacarino no estado do Ceará para uso Energético.pdf: 2086864 bytes, checksum: 3987c978819d5e09223220f3f414dac3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-12T19:51:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avaliação da Produtividade de Biomassa de Capim Elefante e Sorgo Sacarino no estado do Ceará para uso Energético.pdf: 2086864 bytes, checksum: 3987c978819d5e09223220f3f414dac3 (MD5) Previous issue date: 2013-06-21 / With the growing increase in the possibilities of using biomass in various industry sectors, this study aims to identify an alternative to increase the production of biomass using elephant grass (Pennisetum purpureum) or sweet sorghum (Sorghum bicolor). The field experiments were carried out at Vitória farm (4°21'36 'S 38°5'17' W) on Beberibe, Ceará state, in a total area of 1,944 m2. Trees were planted in 36 randomized plots of 54 m2 using completely randomized statistical design, with 9 treatments (genotypes) and 4 replications. It was studied six different genotypes of sorghum, s_1, s_2, s_3, s_4, s_5 and s_6. A hybrid of elephant grass with millet (Pennisetum glaucum) commercially known as ‘paraíso’ cultivar and two treatments of elephant grass, Cameroon and Napier also took part in this study. For sorghum, 3 harvests were performed, in which the first was evaluated weekly and the others on one occasion. The elephant grass had two harvests, the first with an interval of 186 days and the second with a period of time of 92 days. The difference of days allowed the comparison of biomass productivity in each treatment in an interval of three and six months. The results showed that the most prominent treatments of biomass productivity were those with elephant grass, regardless of the harvest period, if three or six months. Based on this information, it was concluded that by analyzing only the biomass productivity the most suitable of the treatments studied is the elephant grass, Napier or Cameroon that statistically showed no significant difference. However, sweet sorghum presented a high productivity when it was used with a supplement, in a mixture that can be used in order to produce ethanol. / Com a crescente elevação nas possibilidades de utilização da biomassa nos mais diversos setores da indústria, o presente estudo visa identificar uma alternativa para aumentar a produção utilizando, para tanto, o capim elefante (Pennisetum purpureum) e sorgo sacarino (Sorghum bicolor L.). Os experimentos foram realizados na Fazenda Vitória (4°21'36'S 38°5'17'W) em Beberibe – CE, em uma área total de 1.944 m2. A semeadura foi realizada em 36 parcelas de 54 m2, em delineamento inteiramente casualizado, sendo 9 tratamentos (genótipos) e 4 repetições. Foram utilizados seis diferentes genótipos de sorgo sacarino, s_1, s_2, s_3, s_4, s_5 e s_6. Fazem parte do estudo, ainda, um híbrido de capim elefante e milheto (Pennisetum glaucum), comercialmente conhecido como paraíso, e dois tratamentos de capim elefante, Cameroon e Napier. Para o sorgo sacarino, foram realizadas três colheitas, a primeira avaliada semanalmente e as demais com avaliação única. Para o capim elefante foram realizadas duas colheitas, a primeira com intervalo de 186 dias e a segunda com intervalo de 92 dias. Esse intervalo possibilitou a comparação da produtividade de biomassa de cada tratamento de forma trimestral e semestral. Os resultados observados mostraram que os tratamentos de maior destaque de produtividade de biomassa (base seca) foram com capim elefante, independente do período. Com base nessas informações, concluiu-se que, analisando apenas a produtividade de biomassa, o mais indicado dos tratamentos estudados é o capim elefante Napier ou Cameroon. No entanto, constatou-se que o sorgo sacarino apresentou grande potencial de produtividade com um aditivo, seu mosto pode ser utilizado no processo de fermentação para obtenção do etanol.

Orientadores: Ennio Peres da Silva, Elizabeth Ferreira Cartaxo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_CarlosAlberto_D.pdf: 12335103 bytes, checksum: 6d3dd27216e143fcd57db524ed18761b (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O Estado Brasileiro, para os setores de infraestrutura, vem assumindo uma postura de regulador de mercado, ao invés de investidor, denotando que a tarefa de produção e distribuição de energia elétrica deverá mesmo ficar a cargo de empreendedores, sejam nacionais ou estrangeiros. Por outro lado, reclames mundiais pela preservação ambiental para as gerações futuras, impõem estratégias de consenso no desenvolvimento da Região Amazônica, para que se possa definir o modo de atuação tanto das empresas privadas como quanto dos órgãos públicos. No processo de desenvolvimento da Amazônia, planejamento passa a ser fator decisivo para atingir qualquer que seja o objetivo. Portanto, criar um modelo de desenvolvimento, baseado na exploração sustentáveL onde os fatores políticos, econômicos, sociais e ambientais sejam concomitantemente levados em consideração torna se imperativo. Com suas opções energéticas, a partir de seus recursos naturais, há que coexistir uma cadeia produtiva auto sustentáveL adequada para a realidade do Amazonas. A partir deste contexto geraL o objetivo geral desta tese é apresentar contribuições para o estabelecimento de políticas de desenvolvimento com impactos energéticos nos sistemas isolados do Estado do Amazonas. A metodologia adotada, primeiramente, a partir da divisão geográfica do Estado do Amazonas, reuniu municípios e localidades isoladas nas suas respectivas mesorregiões, resultando regiões de maior peso econômico e representatividade. Efetuou-se pesquisa domiciliar de consumidores de energia elétrica, em comunidades representativas, visando evidenciar as relações entre consumo de energia elétrica e o desenvolvimento alcançado. Em seguida, implementou-se a metodologia para seleção de projetos de ocupação física e econômica para as regiões isoladas. Os principais resultados alcançados foram: i) a obtenção de uma nova ótica de mercado capaz de atrair empreendimentos adequados à realidade demonstrada para as mesorregiões estabelecidas; ii) a identificação da estrutura de consumo de energia elétrica das populações pesquisadas, provando que os atuais instrumentos e alternativas para o desenvolvimento do Estado do Amazonas, com base somente na expansão da oferta de energia elétrica, no que se refere às regiões isoladas, não são suficientes para induzir o desenvolvimento destes povos; iii) a identificação de setores e atividades produtivas, que possam promover o desenvolvimento das regiões isoladas e sob pressão ambiental; e, iv) a criação de um banco de dados, com informações sistematizadas, para auxiliar no planejamento e na formulação de políticas de desenvolvimento, com impactos no setor de energia elétrica / Abstract: The Brazilian State has assumed a posture of market regulator for the infrastructure sectors, instead of an investor. This denotes that the task of producing electric energy should be the entrepreneurs' position, being it national or foreigner. On the other hand, the world's claims for environmental preservation for the future generations impose consensus strategies for the development of the Amazon region in order to define the actions of private companies and public organizations. In the development process of Amazonia, planning becomes the decisive factor to reach any objective. Therefore, the design of a development model based on the sustainable exploration, where the political, economic, and social factors are concomitant1y taken into consideration, becomes imperative. According to its energy options and starting from its natural resources, there must be a self-sustainable productive chain proper for the reality of Amazonas. From this general context, the specific goal of this thesis is to introduce contributions for the establishment of development policies in isolated energy system of Amazonas state. As for the methodology adopted, first1y municipal districts and isolated places were gathered in their respective great political regions from the Amazon State geographical division, resulting in regions of larger economic weight and representativeness. As a second step, a survey of electric power consumers was carried out in representative communities aiming to evidence the connections between electric power consumption and development. Soon after, a methodology for the selection of projects of physical and economic occupation for the isolated regions was implemented. The main results were: i) the achievement of a new market view capable of attracting enterprises which are adequate to the reality of the designed regions; ü) the identification of the electric power consumption structure of the surveyed populations, proving that the current instruments and alternatives for the development of the Amazon State, based only on the expansion of the electric power offer and regarding the isolated regions, are not enough to induce the development of these peoples; iii) the identification of sectors and productive activities, which can promote the development of the isolated regions under environmental pressure; v) and the creation of a data bank, with systematized information, to assist in the planning and formulation of development policies impacting the electric power sector / Doutorado / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos