Orientador: Celso Luiz da Silva / Banca: Geraldo Luiz Palma / Banca: Antonio Moreira dos Santos / Resumo: A exploração abusiva da energia originada de fontes não renováveis traz danos irreversíveis ao ambiente. O Brasil é dependente dos derivados do petróleo e das hidroelétrica. Diante desse contexto é necessário um estudo sobre outras fontes alternativas. Conciliar a geração de energia com possibilidade também de mitigar o impacto da geração de lixo seria resolver dois problemas de uma só vez. O objetivo do presente trabalho é analisar a recuperação de energia do Resíduo Sólido Urbano (RSU) através do processo de incineração. Leva em consideração a tendência atual de segregação (separação) de plásticos, papel e papelão, vidro e metais, e sua influência nos fluxos de massa e energia no sistema de incineração de RSU. Para o seu desenvolvimento foram utilizadas informações relativas à geração do RSU da cidade de Bauru e o software Combust. Os resultados obtidos permitiram estimar o poder calorífero teórico do RSU típico e também deste resíduo quando se considera a separação de papel/papelão e plásticos para fins de reciclagem. / Abstract: The abusive exploration of the originated energy of no-renewable sources brings irreversible damages to the environment. In Brazil, it is dependent mainly of the derived or petroleum and of the hydroelectric ones. With base in that fact, the subject of the sources of energy is subject on the agenda globally. On the other hand, the wastes generation and the consequent environmental contamination, comes increased in an alarming way. Conciliate the generation of energy with possibility of mitigating the impact of the wastes generation it would be to solve two problems of only one time. The objective of the present work is to analyze the recovery of energy of the Municipal Solid Wastes (MSW) through of the incineration process. It considers the actual tendency of segregation of plastics, paper and cardboard, glass and metals, and your influences in the mass and energy flows in the incineration system of MSW. For the development of thiw work were used relative information to the MSW generation of Bauru city and the Combust software. The obtained results allowed esteeming the Theoretical Calorific Power of MSW typical and also of this residue when it is considered the paper / cardboard and plastics separation for recycling. / Mestre

Resumo: A atual matriz energética mundial baseia-se fundamentalmente na utilização de combustíveis fósseis, mas por questões ambientais 9efeito estufa e as emissões de CO2) e econômicas (preço do barril), o petróleo vem sendo substituído por outras formas de energia como os pellets de madeira que possuem grande potencial para suprir as necessidades atuais de energia com menor impacto ambiental. Desta forma, este estudo objetiva comparar as principais características químicas (carbono fixo, voláteis, cinzas, extrativos, lignina e holocelulose) característica físicas (comprimento, diâmetro, densidade a granel, teor de umidade e durabilidade mecânica), característica téricas (poder calorífico superior e inferior, densidade energética e termogravimetria) e as emissões de CO e NOx, desses biocombustíveis, com os padrões de qualidade estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais. Foram analisadas quatro procedências de pellets (um de eucalipto e três de pinus), uma amostra de serragem de eucalipto, uma amostra de casca de pinus e uma amostra de cavacos de pinus. Os pellets foram produzidos no Brasil e obtidos diretamente com os produtores em suas embalagens comerciais de venda e efetuadas análises seguindo normas padrões. A amostragem de gás foi realizada utilizando um analisador eletroquímico de gases para a determinação dos teores de monóxido de carbono, dióxido de carbono e óxidos de nitrogênio presentes nos gases de combustão. Essas análises mostraram que o poder calorífico inferior dos pellets P1, pellets P3 e pellets P$, não atingiram valores mínimos exigidos na norma austríaca, que estabelce valores> 18MJ/kg e alemã que exige valores de 17,5 a 19,5 MJ/kg. Quanto ao teor de umidade, os resultados mostraram que a maioria atingiu este parâmetro de qualidade. A durabilidade mecânica dos pellets P1, pellets P3 e pellets P4 estão abaixo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The current world-wide energy model is based basically on the oil fuel use, but for environment questions (greenhouse effect and CO2 emissions) and economic ( barrel of the price), the oil comes being substituted for other forms of energy as wood pelletsthat it possess great potential to supply the current necessities of energy with lesser environment impact. In such a way, this objective study to compare the main chemistries characteristics (fixed carbonm volatile, ashes, extratives, lignin and holocellulose), physica characteristics (length, diameter , in bulk density, moisture content and mechanical durability), thermal characteristics (heating value, net heating value energy density, thermogravimetric) and the emissions CO and NOx, of this bioenergy with the standards of quality established by the national and international norms. The four analyzed samples had been wooden origin of pellets (onde eucalyptus and three of the pinus), one sample of the sawdust of the eucalyptus, one sample of the pinus bark and one sample the wood pinus chips. The wood pellets were produced in Brazil and gotten directly with the producers in commercial packings, and made analysis regarding standard rules. An electrochemical analyzer of gases... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Gustavo Ventorim / Coorientador: Jose Claudio Caraschi / Banca: José Claudio Caraschi / Banca: Claudio de Conti / Banca: Alcides Lopes Leão / Mestre

Orientador: Alcides Padilha / Banca: Kamal Abdel Radi Ismail / Banca: Vicente Luiz Scalon / Resumo: A escassez dos bens naturais e os constantes aperfeiçoamentos na área de energias renováveis exigem cada vez mais a busca por melhores condições e tecnologias para melhor aproveitamento energético em processos de combustão. O conjunto denominado pré-aquecedor de ar pode ser considerado o mais importante para a melhoria do processo de combustão de caldeiras convencionais. Este trocador está diretamente ligado à recuperação da energia disponível nos gases de combustão por contato indireto. A incrustação de fuligem (mistura de cinza e sílica) inerente ao processo de combustão é um dos fatores que mais impactam no rendimento térmico do equipamento. O presente trabalho analisa de forma transiente o efeito da incrustação sobre a parede interna dos tubos deste trocador de calor. Para isso, dois métodos para análise de desempenho foram utilizados, sendo o método definido neste trabalho como convencional, e o método proposto pela ASME (Performance Test Code 4.3 | PTC 4.3). Os resultados mostraram que embora o método convencional tenha apresentado valor médio de desempenho de 35% e o método ASME valor médio de 40%, ambos possuem o mesmo perfil, validando assim o método convencional. Além das análises de desempenho, outros resultados foram obtidos a partir dos dados determinados experimentalmente. Para realização deste trabalho, uma caldeira de alta pressão foi utilizada, sendo os dados de vazão dos fluxos de ar e gases para o método convencional, obtidos com a utilização de tubos de Pitot e tudo de Venturi desenvolvido especialmente para esta aplicacão / Abstract: The scarcity of natural resources and the constant improvements in the area of renewable energies are forcing increasingly to search for better conditions and better technologies for energy recovery from combustion processes. The set called air pre-heater can be considered the most important for improving the combustion process of conventional boilers. This heat exchanger is directly linked to the recovery of the available energy in the flue gas by indirect contact. The fouling of soot (mixture of ash and silica) inherent in the combustion process is one of the factors that most impact the thermal performance of the device. This study examines by transient form, the fouling effect on the inner wall of the heat exchanger tubes of this. For this, two methods for performance analysis were used, the method defined in this study as Conventional, and the method proposed by the ASME (Performance Test Code 4.3 | 4.3 PTC). The results showed that although the Conventional method has shown average performance of 35% and the method ASME average of 40%, both have the same profile, thus validating the Conventional method. Besides the analysis of performance, other results were obtained from data determined experimentally. For this study, a high-pressure boiler was used, and the data of air flow and gas flow to the conventional method obtained with the use of Pilot tubes and Venturi specially developed for this application / Mestre

Orientador: Ricardo Alan Verdú Ramos / Co-orientador: Cassio Roberto de Macedo Maia / Banca: Emanuel Rocha Woiski / Banca: Mauro Conti Pereira / Resumo: Atualmente, a busca por novas fontes de energias renováveis tem sido o motivo de pesquisas e investimentos, sendo que a possibilidade de exploração da energia dos oceanos pode ser uma interessante alternativa. Um desses processos é baseado na extração da energia térmica solar acumulada na superfície dos oceanos. Parte dessa energia pode ser transformada em eletricidade e em vários outros subprodutos por meio de um processo conhecido como Conversão da Energia Térmica dos Oceanos (OTEC), que utiliza a água fria obtida a partir de uma profundidade de 1.000 m. As usinas OTEC podem operar em sistemas térmicos aberto, fechado ou híbrido, sendo que, para operar de forma adequada, o local de instalação da usina OTEC deve ter águas com temperatura média da superfície maior que 24 °C. O Brasil possui várias regiões que atendem esta condição sendo, portanto, um dos países com boa capacidade de instalação de usina OTEC para ajudar a suprir sua demanda energética. Este trabalho apresenta o estudo de viabilidade termodinâmica, termoeconômica e econômica de instalação de uma usina OTEC no Brasil por meio de simulações numéricas de seis casos de ciclos fechados, sendo cinco deles com um estágio (três com coletores solares e dois sem); e um caso com dois estágios, sem coletor solar. Os resultados mostraram que a planta com dois estágios não se mostrou viável. No entanto, observou-se que uma usina com ciclo fechado, com um estágio, é capaz de produzir de 13 a 19 MW, dependendo do caso, com custo entre R$ 0,55 (com coletor) e R$ 0,65 (sem coletor) por kW. Esse valor é inferior ao custo da energia produzida por motores estacionários a Diesel, de modo que essa tecnologia pode ser uma alternativa viável e sustentável para substituição dessa forma de geração de eletricidade no nordeste do Brasil, sendo também capaz de produzir água dessalinizada e sal / Abstract: The search for new sources of clean renewable energy has been the subject of current research and investment, and the possible exploration of oceanic processes may be an interesting alternative. One of these processes is based on extraction of the solar thermal energy accumulated in the ocean upper layer. A fraction of this energy can be converted into electricity and various byproducts by means of a conversion process known simply as Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC), which uses the cold water gotten from a depth of 1,000 m. OTEC plants operate in three distinct thermal cycles: open, closed and hybrid. To operate in an adequate form, the local of installation of an OTEC plant must have the sea's average surface temperature greater than 24 oC. Brazil has several offshore regions with these conditions, being one of the countries with good capacity to install OTEC plants to help to supply the electrical and energy demands. This work presents the study of thermodymanic, thermoeconomic and economic feasibility to install an OTEC plant in Brazil through numerical simulation of six cases of closed thermal cycles of an OTEC plant, being five of them with one stage (three with and two without solar boosters); one case with two stages and none solar booster. The results have shown that the two-stage plant has not been feseable. However, the one-stage closed cycle plants are able to produce between 13 to 19 MW, depending on the case considered, with cost between R$ 0,55 (with solar booster) and R$ 0,65 (without solar booster) per kW. These values is lower than the energy cost produced by Diesel stationary engines, so that this technology may be a feseable and sustainable alternative to replace this kind of power generation in Brazilian Northeast region, being able to produce fresh water and salt too / Mestre

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Banca: Guilherme Azevedo e Melo / Banca: Moacyr Aureliano Gomes de Brito / Resumo: Com a motivação existente pela necessidade de crescimento das novas fontes de energia alternativas, bem como pelos avanços das tecnologias para os sistemas de conversão de energia, o presente estudo propõe a utilização do conversor integrado três estados Buck-Boost monofásico para o aproveitamento da energia proveniente dos sistemas solares fotovoltaicos. Os sistemas de painéis fotovoltaicos fornecem tensões contínuas, contudo, a grande maioria de aparelhos ou cargas de uso domiciliar necessita de tensões alternadas, com valores eficazes nominais de 127 V ou 220 V, no Brasil. Isso leva à necessidade do estudo de estruturas conversoras CC-CA, conhecidas como inversores. Considerando que as tensões alternadas fornecidas pelos inversores encontram-se dependentes do valor máximo da tensão de entrada, é indispensável a inclusão de um estágio elevador no sistema geral, antes de fornecer energia para as cargas, resultando, assim, em uma redução no rendimento, devido à quantidade de componentes, ao aumento de peso e ao volume. Nesta dissertação, o inversor estudado realiza, em uma única estrutura, a função do estágio elevador ou redutor, garantindo níveis reduzidos de distorção harmônica na corrente injetada e tensão de saída no modo ilhado, com um bom rendimento, fornecendo energia para cargas conectadas em modo de operação ilhado ou conectado à rede. Neste conversor, o sistema de chaveamento de três estados proporciona uma melhora das características dinâmicas. A adição do terceiro estado simplifica o controle por modo tensão, na medida em que elimina o zero presente no semiplano direito da função de transferência do conversor Buck-Boost convencional. Para o desenvolvimento das estratégias de controle, adotou-se o modelo matemático por valores médios instantâneos, em espaço de estados. Adicionalmente, foi realizada uma revisão e avaliação de alguns dos algoritmos de MPPT (Maximum Power Point... / Abstract: The current motivation of growing need for new alternative energy sources, as well as by improvements in technologies for energy conversion systems, this study proposes the use of the single-phase tri-states Buck-Boost integrated converter for the use of energy from solar photovoltaic systems. Photovoltaic systems provide DC voltages and, on the other hand, the large majority of machines or domestic use loads require alternating voltage with RMS values of 127 V or 220 V in Brazil. This points out to the need to study of DC-AC converter structures, known as inverters. Due to the limitation that the alternating voltage supplied by the inverters are dependent on the maximum value of the input voltage, the inclusion of an elevator stage in the general system is necessary, before providing power to the load, thus resulting in a reduction in the performance by the number of components, increased weight and volume. In this dissertation, the studied inverter performs, in a single structure, the functions of the elevator stage or reducer stage, also performs the continues in alternating voltage conversion function, ensuring reduced levels of harmonic distortion in the current injected to the main grid and the output voltage in islanding mode, with an increase performance in the output voltage, and that should provide power to loads connected in both modes islanding or grid connected. In the presented converter, the switching system of three states has improved the behavior of dynamic characteristics due to the addition of the third estate, simplifying the control by eliminating the zero present in the right half-plane of the transfer function of Buck-Boost inverter, controlled in voltage mode. For the development of control strategies is adopted the mathematical model for instantaneous average values. The modeling of the structure is made by the mean values method in the state spaces. Additionally, is carried out a review and assessment of some ... / Mestre

Orientador: Alcides Padilha / Banca: Paulo Cesar Mioralli / Banca: Santiago Del Rio Oliveira / Resumo: A necessidade de fontes renováveis de energia, devido às alterações climáticas e, assim, a busca de fontes limpas de energia, justificam o crescente investimento em novos tipos de coletores solares. As pesquisas têm contribuído com essa expansão no âmbito dos coletores solares concentradores, tendo como objetivo principal seu Desempenho. Muitos trabalhos tem sido desenvolvidos utilizando a estratificação térmica do fluido no interior dos tubos e em reservatórios térmicos, assim como, a modelagem analítica para o problema de fluxo de calor. Baseando-se nas características de operação e em parâmetros de eficiência dos coletores por tubos evacuados convencionais, este trabalho propõe um estudo experimental de aquecimento de água por sistema de captação solar por tubos evacuados modificados em relação a um sistema convencional. Uma abordagem importante refere-se a separação física dos fluxos de água fria e quente no interior do tubo evacuado. O desempenho do sistema foi analisado a partir de testes experimentais ao ar livre com incidência solar. O vácuo no sistema estudado proporciona linearidade e constância na sua eficiência, em relação aos coletores solares por placas planas. Referindo-se a captação de energia do sistema, há um acréscimo de 8,7ºC na temperatura de saída da água aquecida em relação à sua entrada. O sistema ensaiado com um tubo evacuado produziu 105,78 litros de água aquecida, durante o dia solar disponível. Por se tratar de um trabalho experimental inédito, há uma grande dificuldade em localizar pesquisas referentes ao mesmo assunto, dificultando, assim, comparações entre os resultados obtidos e de outros trabalhos científicos / Abstract: The need for renewable energy, due to climate change and thus search for clean energy sources justify the increased investment in new types of solar collectors. Research has contributed to this expansion within the concentrator solar collectors, with the main objective performance. Many studies have been developed using the thermal stratification of the fluid inside the tubes and in heat reservoirs, as well as the analytic modeling of the problem of heat flow. Based on the the operatining characteristics and performance parameters of evacuated tube collectors for conventional, this work proposes and experimental study of heating water by solar collection system for tubes modified compared to a conventional system. An important approach refers to physically separate the flows of hot and cold water inside the evacuated tube. The system performance was analyzed from experimental tests outdoors in sunlight. In this study the vacuum provides linearity and constancy in efficiency compared to a flat plate solar collectors. Refering to energy harvesting system, there is a increase of 8.7ºC in the outlet temperature of the heated water compared the entrance. With only one evacuated tube were production of 105.78 liters of heated water during the solar day available. Because it is unpublished experiment work, there is great difficulty in locating researches concerning the same subject, thus hampering comparisons between results and other scientific works / Mestre

A crescente demanda energética mundial é um dos principais problemas a ser enfrentado pela sociedade, uma vez que, a produção de energia elétrica na atualidade tem sua base em combustíveis fósseis, os quais possuem reservas não perenes e seus efeitos maléficos ao meio ambiente tem causado um impacto muito grande na natureza. Estes fatores têm incentivado a busca por alternativas para produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis, principalmente em unidades de Geração Distribuída. A energia solar fotovoltaica se destaca neste contexto principalmente por sua flexibilidade quanto à potência e o ponto de conexão dos geradores, indo ao encontro do conceito de Geração Distribuída. Visando a expansão do emprego de geradores fotovoltaicos a redução do custo da energia gerada é fundamental, para tanto se deve conceber conversores eletrônicos capazes de adequar a energia CC produzida pelos geradores para que esta seja diretamente injetada na rede elétrica CA. No caso de geradores com um único módulo fotovoltaico, tem-se a oportunidade de extrair a máxima potência gerada pelo mesmo evitando-se problemas de sombreamento e dissimilaridades entre módulos, todavia o emprego de conversores eletrônicos com alto ganho de tensão com a maior eficiência possível é imprescindível. Nesta dissertação é proposta uma nova metodologia de integração de conversores estáticos, permitindo que novos conversores estáticos não isolados com alto ganho de tensão sejam derivados. Esta metodologia baseia-se no emprego de indutores acoplados que são compartilhados pelos conversores integrados e cujas seções e terminais são associados de modo que a topologia resultante possua um ganho de tensão que corresponde a soma dos ganhos individuais de cada conversor. Como exemplo e estudo de caso é analisada a integração dos conversores boost e flyback. São apresentados os modos de operação e as principais características dos conversores boost-flyback derivados neste trabalho, bem como uma metodologia de projeto para os circuitos e resultados experimentais. Os protótipos avaliados em laboratório mostram que os conversores boost-flyback derivados operando com ganho estático de dez vezes podem obter eficiência superior a 90% quando aplicados em um painel fotovoltaico de 200W. / World increasing demand for energy is one of the most challenging problems to be faced by societies in the near future. And it is getting worst because the fossil fuels retain the majority of the world energy share. Besides the risk of outage caused by the depletion of fossil fuel sources, their side effects on the environment have causing a huge impact on the environment. These issues have motivating the search for renewable sources of energy, mainly in distributed generation units. In the renewable resources scenario, the photovoltaic energy has a major role due to its advantages, such as its power flexibility and easy on site placement of generators, which is very favorable for Distributed Generators Systems. Aiming to ensure the worldwide applications of PV systems, it is required to lower the PV energy cost per watt, which can be achieved with more efficient power processing systems that are used to convert the DC power produced by the PV modules in AC power to be injected to the grid. In systems with a power converter per PV module the best performance of the module is achieved in terms of energy efficiency, avoiding shadowing and aging dissimilarity problems that may plague PV generators with a large amount of PV modules. However, to achieve such benefits, power converters with high efficiency and large conversion range are required. In this dissertation it is proposed a novel methodology to synthesize integrated non-isolated DC/DC power converters with wide conversion range. This methodology is based on the use of coupled inductors to integrate the input sections of two power converters, meanwhile their output sections are associated in either, series, parallel or cascade configuration, yielding in a conversion ratio that is the sum of the individual integrated converters. As a case study, the integrated boost-flyback topologies are analyzed. Their modes of operation, chief characteristics as well as design rules are discussed. The analyses are validated by means of experimental results obtained from three laboratory prototypes. The prototypes operate with conversion ratio greater than ten times and the efficiency achiever is higher than 90% when designed for a 200W PV module.

A crescente demanda energética mundial é um dos principais problemas a ser enfrentado pela sociedade, uma vez que, a produção de energia elétrica na atualidade tem sua base em combustíveis fósseis, os quais possuem reservas não perenes e seus efeitos maléficos ao meio ambiente tem causado um impacto muito grande na natureza. Estes fatores têm incentivado a busca por alternativas para produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis, principalmente em unidades de Geração Distribuída. A energia solar fotovoltaica se destaca neste contexto principalmente por sua flexibilidade quanto à potência e o ponto de conexão dos geradores, indo ao encontro do conceito de Geração Distribuída. Visando a expansão do emprego de geradores fotovoltaicos a redução do custo da energia gerada é fundamental, para tanto se deve conceber conversores eletrônicos capazes de adequar a energia CC produzida pelos geradores para que esta seja diretamente injetada na rede elétrica CA. No caso de geradores com um único módulo fotovoltaico, tem-se a oportunidade de extrair a máxima potência gerada pelo mesmo evitando-se problemas de sombreamento e dissimilaridades entre módulos, todavia o emprego de conversores eletrônicos com alto ganho de tensão com a maior eficiência possível é imprescindível. Nesta dissertação é proposta uma nova metodologia de integração de conversores estáticos, permitindo que novos conversores estáticos não isolados com alto ganho de tensão sejam derivados. Esta metodologia baseia-se no emprego de indutores acoplados que são compartilhados pelos conversores integrados e cujas seções e terminais são associados de modo que a topologia resultante possua um ganho de tensão que corresponde a soma dos ganhos individuais de cada conversor. Como exemplo e estudo de caso é analisada a integração dos conversores boost e flyback. São apresentados os modos de operação e as principais características dos conversores boost-flyback derivados neste trabalho, bem como uma metodologia de projeto para os circuitos e resultados experimentais. Os protótipos avaliados em laboratório mostram que os conversores boost-flyback derivados operando com ganho estático de dez vezes podem obter eficiência superior a 90% quando aplicados em um painel fotovoltaico de 200W. / World increasing demand for energy is one of the most challenging problems to be faced by societies in the near future. And it is getting worst because the fossil fuels retain the majority of the world energy share. Besides the risk of outage caused by the depletion of fossil fuel sources, their side effects on the environment have causing a huge impact on the environment. These issues have motivating the search for renewable sources of energy, mainly in distributed generation units. In the renewable resources scenario, the photovoltaic energy has a major role due to its advantages, such as its power flexibility and easy on site placement of generators, which is very favorable for Distributed Generators Systems. Aiming to ensure the worldwide applications of PV systems, it is required to lower the PV energy cost per watt, which can be achieved with more efficient power processing systems that are used to convert the DC power produced by the PV modules in AC power to be injected to the grid. In systems with a power converter per PV module the best performance of the module is achieved in terms of energy efficiency, avoiding shadowing and aging dissimilarity problems that may plague PV generators with a large amount of PV modules. However, to achieve such benefits, power converters with high efficiency and large conversion range are required. In this dissertation it is proposed a novel methodology to synthesize integrated non-isolated DC/DC power converters with wide conversion range. This methodology is based on the use of coupled inductors to integrate the input sections of two power converters, meanwhile their output sections are associated in either, series, parallel or cascade configuration, yielding in a conversion ratio that is the sum of the individual integrated converters. As a case study, the integrated boost-flyback topologies are analyzed. Their modes of operation, chief characteristics as well as design rules are discussed. The analyses are validated by means of experimental results obtained from three laboratory prototypes. The prototypes operate with conversion ratio greater than ten times and the efficiency achiever is higher than 90% when designed for a 200W PV module.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química. / Submitted by Sabrina Silva de Macedo (sabrinamacedo@bce.unb.br) on 2012-06-29T13:52:34Z No. of bitstreams: 1 2012_SaraReginaMoraisKoller.pdf: 882670 bytes, checksum: 7317d3b15c9629f45ecb7dd49ab1e15c (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-07-27T13:13:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_SaraReginaMoraisKoller.pdf: 882670 bytes, checksum: 7317d3b15c9629f45ecb7dd49ab1e15c (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-27T13:13:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_SaraReginaMoraisKoller.pdf: 882670 bytes, checksum: 7317d3b15c9629f45ecb7dd49ab1e15c (MD5) / O biodiesel pode ser obtido a partir de óleos ou gorduras de origem vegetal ou animal, e tem sido usado como um combustível alternativo ao diesel. O biodiesel é obtido por meio da reação de transesterificação ou ainda pela esterificação de ácidos graxos. Embora o método mais comum para a análise de rendimento das reações de esterificação de ácidos graxos seja a titulação ácido-base com solução de KOH (método AOCS 3a-63), a utilização de novos métodos que sejam rápidos, precisos e de baixo custo estão sendo desenvolvidos. A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) é amplamente utilizada para a determinação estrutural, podendo também ser aplicada para a quantificação de rendimentos da reação de esterificação de ácidos graxos. A manutenção de um equipamento de RMN supercondutor representa um custo alto, no entanto a utilização de equipamentos de campo mais baixo, que dispensam o uso de criogênicos, diminui drasticamente os custos de manutenção. Neste trabalho, foram utilizadas as técnicas de infravermelho médio (FTIR) associado à quimiometria – utilizando a regressão por mínimosquadrados parciais (PLS) – e a Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN de1H) (equipamentos de 7,05 T e 1,40 T) para a quantificação de biodiesel. Foram utilizados 4 modelos construídos por PLS para a quantificação por infravermelho de amostras obtidas por reação de esterificação em reator sob diferentes condições. Os resultados demonstram que dentre os modelos criados para a quantificação por infravermelho, o modelo 3 apresentou o menor desvio padrão (2,21) quando comparado aos outros modelos que utilizaram 58amostras para a calibração e 22 para a validação. A técnica de RMN de 1H de1,40 T apresentou o menor desvio-padrão (1,41) dentre todas as técnicas utilizadas. Ao comparar as técnicas utilizando o Teste F, alguns modelos diferiram significativamente ao nível de 5 % na calibração, porém na validação todas as técnicas foram estatisticamente concordantes ao nível de 5 %. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Biodiesel can be obtained from oils or fats from vegetable or animalorigin, and it has been used as an alternative fuel for diesel. Biodiesel isobtained by transesterification reaction or by esterification reaction of fattyacids. Although the most common method for the analysis of reaction yield isacid-base titration with KOH solution (method AOCS 3a-63), the application ofnew methods that can be faster, accurate and with low cost should be used.The Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is widely used for structuraldetermination but can also be used to quantify the reaction yields ofesterification reaction from fatty acids. However, the maintenanceof a superconducting NMR is very expensive, and the use of lower fieldequipments exempt the use of cryogenic apparatus and reduces drasticallymaintenance costs. In this work, we used the techniques of mid-infrared (FTIR)associated with chemometrics - using Partial Least Squares (PLS) - and ProtonNuclear Magnetic Resonance (1H NMR) (7,05 T and 1,40 T) for thequantification of biodiesel. 4 PLS models were used for the quantification byinfrared with samples obtained from esterification reaction in batch with differentconditions. The results show that between the models that were built for thequantification using infrared data, the model 3 showed the smallest standarddeviation (2,21) when compared to the others that used 58 samples forcalibration and 22 for validation. The 1H NMR technique using the 1,40 T fieldshowed the smallest standard deviation among all the techniques. Whencomparing the techniques using the F Test, some models showed a significantdifference at the level of 5 % in calibration. However in validation, all thetechniques agreeded estatistically at the level of 5 %.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-01-31T12:28:34Z No. of bitstreams: 1 2012_GeraldoSidneiAfonso.pdf: 2223482 bytes, checksum: 6ccf1e54ea49c925c95dd2736b05d4bc (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-02-07T13:14:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_GeraldoSidneiAfonso.pdf: 2223482 bytes, checksum: 6ccf1e54ea49c925c95dd2736b05d4bc (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-07T13:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_GeraldoSidneiAfonso.pdf: 2223482 bytes, checksum: 6ccf1e54ea49c925c95dd2736b05d4bc (MD5) / A geração fotovoltaica distribuída apresenta-se como uma opção viável para a complementação da demanda energética, em um primeiro momento, e para a substituição da geração que emprega combustíveis fósseis, no futuro. Ela pode ocorrer de forma isolada, normalmente para atendimento a locais remotos, não assistidos pela rede de distribuição de energia elétrica, ou de forma conectada à rede de distribuição. Este estudo dirige-se à segunda modalidade, mais especificamente à viabilidade de sua implantação e aos instrumentos normativos que lhe podem dar sustentação. No Brasil, um dos entraves à implantação da geração distribuída fotovoltaica é a necessidade de definição de requisitos técnicos de acesso ao sistema de distribuição, de modo a evitar conflitos entre a geração convencional e a geração fotovoltaica, sobretudo nos momentos em que as unidades consumidoras/geradoras injetam energia na rede de distribuição; outro é o custo de implantação do sistema, atualmente superior ao custo da geração hidroelétrica, principal componente da matriz energética brasileira, mas que vem sendo reduzido nos últimos anos; e a ausência de regulamentação, que tem o papel fundamental de assegurar sustentação legal à geração distribuída. Estes entraves, contudo, começam a ser enfrentados. A regulamentação da geração distribuída é, no momento, a principal dificuldade a ser enfrentada. Trata-se de problema já equacionado por outros países há alguns anos, o que os coloca muito à frente do Brasil, tanto no desenvolvimento de tecnologias de implantação do sistema quanto na formação de um parque industrial necessário ao seu suporte. Esse tema já se encontra na pauta do governo brasileiro, mas só agora começa a ser estabelecida uma política de incentivo aos investidores. O presente trabalho analisa as regulamentações já implantadas em outros países e os documentos formulados em nosso país, apontando os indicadores para uma futura consolidação da regulamentação nacional da geração distribuída fotovoltaica conectada à rede de distribuição de energia elétrica. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The photovoltaic distributed generation presents itself as a viable option to complement energy demand, at first, and to replace the generation that uses fossil fuels, in the future. It can occur in an off-grid way, usually for serving remote places, unattended by electricity grid, or in a grid-connected way. This study focus to the second approach, more precisely the feasibility of its implementation and the regulatory instruments that can support those. In Brazil, one of the barriers to the deployment of photovoltaic distributed generation is the need of technical requirements definition about the access to the distribution system in order to avoid conflicts between conventional and photovoltaic generation, especially at times when the consumption/generators units inject energy into the distribution network; the other is the cost of system deployment, that currently exceed the cost of hydroelectric generation, the main component of the Brazilian energy matrix, although it has been reduced in recent years, and the lack of regulation, which has the fundamental role to provide legal support to the distributed generation. These barriers, however, are beginning to be overcome. The regulation of distributed generation is, at the moment, the main difficulty to be faced. This is a problem already solved by other countries, which puts them ahead of Brazil, both in technology development of system deployment as in the construction of an industrial area needed to its support. This issue is already on the agenda of the Brazilian government. This paper analyzes the regulations already deployed in other countries and documents formulated in our country, pointing the indicators to a future consolidation of the national photovoltaic distributed generation connected to the electric power distribution system.