Orientador: Nelson Miguel Teixeira / Banca: Angelo Cataneo / Banca: Marcio Massashiko Hasegawa / Banca: Ivo Reis Fontes / Banca: Eduardo Antonio Sleiman / Resumo: A exploração dos recursos hídricos, para fins de geração de eletricidade no Brasil, se deu a partir do final do século XIX, com base em centrais de pequeno porte, da ordem de algumas centenas de quilowatts, construídas e operadas principalmente por prefeituras e empresas particulares. Este modelo, apropriado à demanda da época, prosperou até a década de 1960, quando o cenário econômico vigente deu lugar a grandes empresas estaduais e federais que passaram a incorporar as pequenas empresas geradoras de sistemas isolados que evoluíram para os grandes sistemas interligados. Neste período as centrais hidrelétricas de pequeno porte cederam espaços para os grandes empreendimentos. Nos últimos anos, a potência instalada do país não acompanhou o crescimento demográfico da população. A falta de planejamento e equívocos nas gestões do setor hidrelétrico ocasionaram as crises energéticas. Novamente, as pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) entram em destaque com a reestruturação e transição para o novo modelo do setor elétrico brasileiro. Nessa nova configuração setorial o governo conduz suas políticas públicas, que procura atrair novos investimentos privados para sua própria expansão e modernização. Com este objetivo as empresas estatais foram desverticalizadas e distribuídas de acordo com suas atividades de geração, transmissão, distribuição e comercialização. Sendo esta última um novo ajuste do setor energético. Sendo assim, nota-se uma significativa mobilização do setor elétrico nacional, em torno de um novo incentivo, a novas alternativas de produção de energia elétrica, como por exemplo, pequenas centrais hidrelétricas, em uma circunstância em que o Estado também modifica sua compreensão acerca de suas funções econômicas. Setores que, no passado, foram tidos como estratégicos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The exploitation of the water natural resources, aiming electricity generation in Brazil, happened from the end of XIX century based upon small size power stations which generated only a few hundreds of kilowatts, built and operated mainly by cities and private companies. This model, which was adequate to that time demand, remained into effect until the 1960 decade, when the in place economic scenario gave space to large state and federal companies which incorporated the small individual power stations evolving to big interconnected systems. In this period, the small hydroelectric power stations gave space to the large-scale investments. The energy related crisis observed in the last recent years, were originated by the following facts: the installed electric energy capacity of the country didn't grew at the same rate as the population growth; lack of planning and mistakes in the hydroelectric sector management. Again, the small hydroelectric power stations (SHPS) emerge with the sector re-structuration and in the transition for the new Brazilian electric sector model. In this new sector configuration, the government dictates its public policies with the intention of bringing new private sector investments for the sector expansion and modernization. With this goal, the state companies have been split and distributed according to their core activities: generation, transmission, distribution and trade, this last one being a new adjustment in the energy sector. In this way, one can observe an important mobilization of the national electric sector in the direction of a new incentive to new alternatives for electric energy generation as, for example, small hydroelectric power stations, in one circumstance that also the state modifies its comprehension about its own economic rules/functions. Sectors that in the past were considered as strategic for the country's economic development... (Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Orientador: Luciana Togeiro de Almeida / Banca: Carlos Eduardo de Freitas Vian / Banca: Sérgio Rangel Figueira / Resumo: Este estudo discute a sustentabilidade do etanol brasileiro com base nos aspectos sócioambientais resultantes dos métodos e processos de produção utilizados na cadeia produtiva do setor sucro-alcooleiro, e do consumo de etanol combustível em substituição à gasolina. Apresenta também as oportunidades de expansão do mercado internacional para este produto, em razão dos incentivos para a busca de substitutos para o petróleo, combustível fóssil sujeito ao esgotamento e responsável por grande parte da emissão de CO2 na atmosfera. Essas oportunidades são reforçadas pelas metas firmadas no Protocolo de Quioto, que estipulam redução da emissão dos gases causadores do efeito estufa, favorecendo o investimento das empresas em energias renováveis e tecnologias menos poluentes, contribuindo para o desenvolvimento sustentável dos países. O Brasil, que foi o pioneiro na produção de álcool combustível em larga escala e ocupa atualmente a liderança na exportação, dispõe de extensões de terras para ampliação da sua produção e tem grande potencial para se tornar líder nesse mercado. Esta é a percepção do Governo, que tem feito esforços diplomáticos para promover o etanol a uma commodity de destaque na pauta exportadora brasileira, incluindo negociações na OMC para maior acesso a mercado. No entanto, os aspectos avaliados neste estudo servem de alerta para os possíveis impactos sócio-ambientais associados a essa expansão. / Abstract: This is a study of the sustainability of Brazilian ethanol and the socio-environmental aspects of production methods and processes used in the sugar and alcohol sector and of the substitution of gasoline with ethanol fuel. The study also presents opportunities for expansion of the international market for this product that have appeared with the growing search for substitutes for fossil fuels, which are bound to run out and which are responsible for a large part of the emission of CO2 into the atmosphere. These opportunities are substanciated by the objectives laid down in the Kyoto Protocol, which stipulate the reduction in the emission of greenhouse gasses, favoring investment in renewable energy sources, less poluting technologies and sustainable development. In Brazil, which was a pioneer in the development of alcohol fuel in large scale and which is currently the largest exporter, there are large areas which can be used to expand production and make the country the market leader. This is the view of the country’s government, which has made diplomatic efforts to promote ethanol as a leading Brazilian export commodity, including negotiations with the WTO to gain better access to the market. However, the aspects assessed in this study are a warning of the socio-environmental impact associated with this expansion. / Mestre

Orientador: Vicente Luiz Scalon / Banca: André Luiz Seixlack / Banca: Délson Luiz Módolo / Resumo: A preocupação com o meio ambiente e o aumento do custo da energia tem representado um estímulo na busca por fontes alternativas e renováveis de energia. Embora várias alternativas tenham sido cogitadas durante o processo, a energia solar sempre teve um papel importante nesta nova conjuntura. Este tipo de energia aumentou significativamente a sua participação na forma que é mais utilizada: o aquecimento direto de água. Embora outros usos da energia solar, como para geração de eletricidade, estejam em estudo no Brasil, os projetos neste sentido ainda são incipientes. No país, os principais aproveitamentos sustentáveis estão direcionados para o uso de várias formas de biomassa. Se em grande escala o uso da energia solar ainda não merece destaque, o seu uso em residências representa um caso de sucesso. Os sistemas de aquecimento baseados em energia solar podem ser direcionados tanto para uso doméstico como para uso em piscinas possui inúmeras vantagens como: a economia de outras fontes de energia e uma eficiência energética adequada. Uma das maiores restrições à difusão destes sistemas é o seu elevado custo inicial. Uma tentativa de reduzir este custo é substituição dos coletores solares tradicionais por um sistema de custo menor e, de preferência, boa eficiência. Considerando esta situação, neste trabalho propõe-se a análise da eficiência de um modelo de coletor solar para piscina composto de tubos de polietileno arranjados numa geometria em espiral. Estudos mostram que a utilização deste novo conceito de coletor solar para piscina pode reduzir o custo inicial de instalação, permitindo seu uso em substituição a modelos comerciais. Visando a eficiência térmica do coletor, foi montando um experimento de acordo com o padrão da norma brasileira e um modelo teórico baseado em expressões disponíveis na literatura... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Concern about the environment and the increasing in energy cost has been representing an incentive in finding alternative and renewable energy sources. Although several alternatives had been congitated during this times, solar energy was always an important role in this new context. This energy form has significantly increased its participation in the group that it is most commonly used: the water heating. While other uses of solar energy, such as for electricity generation, are being studied in Brazil, the tests in this direction are still incipient. In the country, the main sustainable energy source is the direct use of biomass. If large-scale use of solar energy don't deserves mention it use on residential devices is a sucess. Heating systems based on solar energy can be directed for both domestic use and for use in swimming pools. The heating of swimming pool water has many advantages such as: the economy of other energy sources and energy efficiency appropriate. One of the major constraints to the diffusion of these systems is their high initial cost. An attempt to reduce this cost is to replace the traditional solar collector system for a lower cost, and preferably good efficiency. Considering this situation, this work analyzes the efficiency of a solar collector device constructed with polyethylene tubes arranged in a spiral geometry. Studies show that the use of this new concept of solar collector for swimming pool can reduce the initial cost of installation, allowing its use in replacement of commercial models. To evaluate the thermal efficiency of the collector, an experiment was set up according to the Brazilian standards and a theoretical model based on expressions available in the literature. Using these tools, it was performed a comparative analysis between the homemade spiral type and a commercial collector. Based on the results obtained it was found that the thermal behavior of the two devices is very similar / Mestre

A presente dissertação descreve o experimento desenvolvido com a finalidade de avaliar um sistema de bombeamento de água acionado por dois painéis fotovoltaicos instalado nas dependências da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Câmpus Medianeira, estado do Paraná, Brasil. O município está localizado no oeste paranaense com 25º17’43” Latitude sul, 54º03’38” Longitude oeste e com altitude de 500,7 metros. O sistema trabalhou em situação real de funcionamento, bombeando água a uma altura de 20 metros. Foram coletados dados de fevereiro de 2005 a novembro de 2005; utilizou-se um coletor de dados computadorizado da marca Campbell Scientific INC., o que possibilitou adquirir e armazenar os valores de irradiância no plano do painel, tensão e corrente gerada, temperatura no painel, pressão e vazão. A leitura dos dados foi realizada com freqüência de 1 hertz e armazenada a cada 1 minuto. Através de cálculos obtiveram-se os valores de potência e eficiência do sistema e a potência hidráulica. O solstício de inverno apresentou eficiência de 9,58% com bombeamento diário de 2.056,44 litros, enquanto que o solstício de verão apresentou eficiência de 9,07% com bombeamento diário de 2.377,21 litros. A maior eficiência nos dias de inverno está atrelada às menores temperaturas nestes dias se comparado aos dias de verão e o fator que provocou uma maior vazão de água bombeada nos dias de verão está ligado ao tempo de insolação solar que é maior se comparado aos dias de inverno. O total de água bombeada durante o período do experimento foi de 435.042,20 litros. / The current dissertation describes an experiment to evaluate a water pumping system activated by two photovoltaic panels installed at The Federal Technological University of Paraná – UTFPR, Medianeira Campus, in the State of Paraná, Brazil. The city of Medianeira’s latitude and longitude are 25º17’43”south and 54º03’38”west respectively, with an altitude of 500.7 meters (1,642.72 feet). The system operated in a real working situation, pumping water to a 20 meters (65.62 feet) elevation. Data were collected, from February 2005 to November 2005, by means of a computerized data collector made by Campbell Scientific Inc that made possible collecting and applying irradiance values in the panel plane, generated current and tension, panel temperature, pressure and consume. Data readings were made at a 1-hertz frequency and stored every minute. Through calculi, the system efficiency and energy values and hydraulic strength were obtained. Winter solstice showed 9.58% efficiency with daily pumping of 2,056.44 liters (543.14 gallons) whereas summer solstice confirmed 9.07% efficiency with daily pumping of 2,377.21 liters (627.86 gallons). Winter day’s highest efficiency is associated to the lowest temperature in those days compared to summer days, and the factor that prompted larger pumped water consume, during summer days, was related to solar insulation time that is longer if compared to winter days. Total water pumped during the experiment period was 435,042.20 liters (114,900.99 Gallons)

Esta dissertação apresenta um estudo de análise econômica sobre a viabilidade no suprimento parcial ou total de energia elétrica a partir da utilização de geradores fotovoltaicos e aerogeradores conectados à rede suprindo parcial ou totalmente as cargas instaladas em um aviário Dark House localizado na região sudoeste do Paraná. O trabalho engloba uma análise energética do aviário a partir de dados coletados da curva de carga e do perfil de geração efetiva dos dispositivos de conversão eólico fotovoltaicos sob influência do espectro dos ventos e da irradiação solar local. Simula o balanço energético entre a geração descentralizada de energia elétrica à fontes eólica e solar conectados em paralelo a rede convencional e o suprimento parcial ou total das cargas juntamente com os prováveis excedentes armazenados na rede utilizando o programa computacional HOMER - Hybrid Optimization Model for Electric Renewables. Análises econômicas para os investimentos foram realizadas a partir dos dados simulados e de cenários projetados. Na fase de coleta de dados de consumo de energia elétrica, analisa os registros de faturas de energia elétrica, os programas operacionais de luz e ventilação mínima sugeridos pela integradora e entrevistas com o integrado. Identifica um consumo final de energia elétrica de 10.891 kWh/ano com picos de demanda ao longo do ano de até 8,0 kW. Analisa os componentes configurados mais eficientes mediante a geração efetiva unitária ao longo do ano por kW instalado. Considera a série histórica de dados para a velocidade dos ventos e irradiação solar do local obtidos junto a algumas entidades governamentais e universidades. Traz os dados sintetizados dos recursos renováveis para uma base de tempo horária ao longo do ano. Complementado por um processo de análise econômica, a dissertação verifica a viabilidade das configurações propostas quando sob influência de alguns cenários a tarifas especiais para o excedente energético injetado na rede e na concessão de subsídios para a aquisição de geradores fotovoltaicos e aerogeradores. O estudo traz como resultado uma situação de viabilidade para a utilização destes dispositivos de conversão energética conectados a rede em aviários Dark House se alguns cenários técnicos e econômicos desejáveis forem proporcionados pelo mercado brasileiro de energia elétrica a fontes renováveis eólica e fotovoltaica. / This dissertation presents a study on the feasibility economic analysis in partial or total supply of electricity from the use of photovoltaic and wind turbine generators connected to the grid supplying the loads partially or fully installed in an aviary Dark House located in the southwestern region of Paraná. The work comprises an energy analysis of avian data collected from the load curve and the profile of effective generation of wind energy conversion devices, photovoltaic spectrum under the influence of wind and solar radiation site. Simulates the energy balance between the decentralized generation of electricity to solar and wind sources connected in parallel to the conventional grid and supply all or part of the charges along with the likely surplus stored on the network using the computer program HOMER – Hybrid Optimization Model for Electric Renewable. Economic analysis for investments were made from the simulated data and projected scenarios. In the data collection phase of energy consumption goes through the records of bills of electricity, the operational programs of light and ventilation minimum suggested by the integrator and interviews with the integrated. Identifies a final consumption of electricity of 10,891 kWh / year with peaks in demand throughout the year up to 8.0 kW. Analyze the components configured by generating more efficient unit effective during the year per kW installed. Considers the historical data for wind speed and solar radiation obtained from the local government and some universities. Bring the data synthesized from renewable resources for an hourly time basis throughout the year. Complemented by a process of economic analysis, the paper verifies the feasibility of the proposed settings while under the influence of some scenarios special rates for surplus energy injected into the grid and subsidies for the purchase of photovoltaic and wind turbines. The study presents a situation as a result of the feasibility of using these energy conversion devices connected to the grid in aviaries Dark House are some desirable technical and economic scenarios are provided by the Brazilian electric power to renewable wind and photovoltaic.

A presente dissertação descreve o experimento desenvolvido com a finalidade de avaliar um sistema de bombeamento de água acionado por dois painéis fotovoltaicos instalado nas dependências da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Câmpus Medianeira, estado do Paraná, Brasil. O município está localizado no oeste paranaense com 25º17’43” Latitude sul, 54º03’38” Longitude oeste e com altitude de 500,7 metros. O sistema trabalhou em situação real de funcionamento, bombeando água a uma altura de 20 metros. Foram coletados dados de fevereiro de 2005 a novembro de 2005; utilizou-se um coletor de dados computadorizado da marca Campbell Scientific INC., o que possibilitou adquirir e armazenar os valores de irradiância no plano do painel, tensão e corrente gerada, temperatura no painel, pressão e vazão. A leitura dos dados foi realizada com freqüência de 1 hertz e armazenada a cada 1 minuto. Através de cálculos obtiveram-se os valores de potência e eficiência do sistema e a potência hidráulica. O solstício de inverno apresentou eficiência de 9,58% com bombeamento diário de 2.056,44 litros, enquanto que o solstício de verão apresentou eficiência de 9,07% com bombeamento diário de 2.377,21 litros. A maior eficiência nos dias de inverno está atrelada às menores temperaturas nestes dias se comparado aos dias de verão e o fator que provocou uma maior vazão de água bombeada nos dias de verão está ligado ao tempo de insolação solar que é maior se comparado aos dias de inverno. O total de água bombeada durante o período do experimento foi de 435.042,20 litros. / The current dissertation describes an experiment to evaluate a water pumping system activated by two photovoltaic panels installed at The Federal Technological University of Paraná – UTFPR, Medianeira Campus, in the State of Paraná, Brazil. The city of Medianeira’s latitude and longitude are 25º17’43”south and 54º03’38”west respectively, with an altitude of 500.7 meters (1,642.72 feet). The system operated in a real working situation, pumping water to a 20 meters (65.62 feet) elevation. Data were collected, from February 2005 to November 2005, by means of a computerized data collector made by Campbell Scientific Inc that made possible collecting and applying irradiance values in the panel plane, generated current and tension, panel temperature, pressure and consume. Data readings were made at a 1-hertz frequency and stored every minute. Through calculi, the system efficiency and energy values and hydraulic strength were obtained. Winter solstice showed 9.58% efficiency with daily pumping of 2,056.44 liters (543.14 gallons) whereas summer solstice confirmed 9.07% efficiency with daily pumping of 2,377.21 liters (627.86 gallons). Winter day’s highest efficiency is associated to the lowest temperature in those days compared to summer days, and the factor that prompted larger pumped water consume, during summer days, was related to solar insulation time that is longer if compared to winter days. Total water pumped during the experiment period was 435,042.20 liters (114,900.99 Gallons)

Esta dissertação apresenta um estudo de análise econômica sobre a viabilidade no suprimento parcial ou total de energia elétrica a partir da utilização de geradores fotovoltaicos e aerogeradores conectados à rede suprindo parcial ou totalmente as cargas instaladas em um aviário Dark House localizado na região sudoeste do Paraná. O trabalho engloba uma análise energética do aviário a partir de dados coletados da curva de carga e do perfil de geração efetiva dos dispositivos de conversão eólico fotovoltaicos sob influência do espectro dos ventos e da irradiação solar local. Simula o balanço energético entre a geração descentralizada de energia elétrica à fontes eólica e solar conectados em paralelo a rede convencional e o suprimento parcial ou total das cargas juntamente com os prováveis excedentes armazenados na rede utilizando o programa computacional HOMER - Hybrid Optimization Model for Electric Renewables. Análises econômicas para os investimentos foram realizadas a partir dos dados simulados e de cenários projetados. Na fase de coleta de dados de consumo de energia elétrica, analisa os registros de faturas de energia elétrica, os programas operacionais de luz e ventilação mínima sugeridos pela integradora e entrevistas com o integrado. Identifica um consumo final de energia elétrica de 10.891 kWh/ano com picos de demanda ao longo do ano de até 8,0 kW. Analisa os componentes configurados mais eficientes mediante a geração efetiva unitária ao longo do ano por kW instalado. Considera a série histórica de dados para a velocidade dos ventos e irradiação solar do local obtidos junto a algumas entidades governamentais e universidades. Traz os dados sintetizados dos recursos renováveis para uma base de tempo horária ao longo do ano. Complementado por um processo de análise econômica, a dissertação verifica a viabilidade das configurações propostas quando sob influência de alguns cenários a tarifas especiais para o excedente energético injetado na rede e na concessão de subsídios para a aquisição de geradores fotovoltaicos e aerogeradores. O estudo traz como resultado uma situação de viabilidade para a utilização destes dispositivos de conversão energética conectados a rede em aviários Dark House se alguns cenários técnicos e econômicos desejáveis forem proporcionados pelo mercado brasileiro de energia elétrica a fontes renováveis eólica e fotovoltaica. / This dissertation presents a study on the feasibility economic analysis in partial or total supply of electricity from the use of photovoltaic and wind turbine generators connected to the grid supplying the loads partially or fully installed in an aviary Dark House located in the southwestern region of Paraná. The work comprises an energy analysis of avian data collected from the load curve and the profile of effective generation of wind energy conversion devices, photovoltaic spectrum under the influence of wind and solar radiation site. Simulates the energy balance between the decentralized generation of electricity to solar and wind sources connected in parallel to the conventional grid and supply all or part of the charges along with the likely surplus stored on the network using the computer program HOMER – Hybrid Optimization Model for Electric Renewable. Economic analysis for investments were made from the simulated data and projected scenarios. In the data collection phase of energy consumption goes through the records of bills of electricity, the operational programs of light and ventilation minimum suggested by the integrator and interviews with the integrated. Identifies a final consumption of electricity of 10,891 kWh / year with peaks in demand throughout the year up to 8.0 kW. Analyze the components configured by generating more efficient unit effective during the year per kW installed. Considers the historical data for wind speed and solar radiation obtained from the local government and some universities. Bring the data synthesized from renewable resources for an hourly time basis throughout the year. Complemented by a process of economic analysis, the paper verifies the feasibility of the proposed settings while under the influence of some scenarios special rates for surplus energy injected into the grid and subsidies for the purchase of photovoltaic and wind turbines. The study presents a situation as a result of the feasibility of using these energy conversion devices connected to the grid in aviaries Dark House are some desirable technical and economic scenarios are provided by the Brazilian electric power to renewable wind and photovoltaic.

Renewable energy sources has been attracting great interest due to well known environment issues and, hence, the development of power electronics converters to deal with the transformation of these sources into conventional energy forms has been the main challenge faced by many researches working in this area of expertise. Within this subject, this paper focuses the establishment of a new control strategy applied to a step-down/step-up single-stage inverter with imposed waveforms of CSI inductor current and output voltage. The proposed control strategy provides high voltage gain without using high frequency transformer, which contributes to weigh and size reduction of the proposed DC-AC converter structure. Theoretical and simulation analysis are presented and corroborated by experimental results of a 180W laboratory prototype. / Atualmente, a utilização de fontes renováveis, tais como, solar, eólica, hidrogênio e outras, têm atraído grande interesse na área de geração de energia, em decorrência dos problemas ambientais que assolam o planeta. O desenvolvimento de novas tecnologias para se condicionar a energia e transforme-la em de forma viável em energia elétrica convencional já é uma realidade. Neste contexto, este trabalho de dissertação concentra-se, com o uso da eletrônica de potência, na concepção de um conversor estático de energia com uma nova proposta de controle. O trabalho proposto trata de um conversor CC-CA elevadorabaixador seguidor de tensão de único estágio. O uso deste conversor contribui para o uso de fontes de energia renováveis de forma barata e simples. A estratégia de controle trata de um novo conceito que faz com que o conversor opere de forma independente como um inversor elevador de único estágio sem a presença de um transformador ou pré-regulador. O elevado ganho de tensão se dá pela imposição de duas variáveis, corrente de entrada de uma estrutura inversora CSI e tensão de saída. A versatilidade deste equipamento o torna capaz de operar em diversos cenários, desde o uso em uma zona remota até a co-geração de energia. O desenvolvimento teórico e análise realizada por simulação computacional são apresentadas e comprovadas pelos resultados experimentais obtidos através da construção em laboratório de um protótipo de 180W. / Mestre em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-06Bitstream added on 2014-06-13T18:59:48Z : No. of bitstreams: 1 fonsecafilho_vff_me_guara.pdf: 1111634 bytes, checksum: c3877aa5548961a1604a4e71e55520e1 (MD5) / A necessidade do desenvolvimento de tecnologias baseadas em fontes de energia renováveis é crescente em todo o mundo, de modo a diversificar a matriz energética dos países, bem como atender às rigorosas legislações ambientais e acordos internacionais para redução na emissão de poluentes. Estudos que permitam a implantação desta tecnologia no Brasil, levando-se em conta as características específicas dos biocombustíveis disponíveis, devem ser realizados com vistas à diversificação da matriz energética do país. Diversas tecnologias em fase de desenvolvimento sobre o uso de biomassa na geração de energia têm sido apresentadas na literatura técnica, das quais as plantas industriais de ciclo combinado com gaseificação integrada (IGCC) surgem como uma importante inovação tecnológica. Nesta tecnologia se obtém um combustível gasoso, rico em gás hidrogênio, a partir de biomassa sólida, elevando com isso a eficiência global do processo em relação à sua queima direta numa caldeira convencional. O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo termodinâmico e de equilíbrio químico, a partir de bagaço de cana, relativamente a uma configuração de ciclo combinado com gaseificação integrada (IGCC), associado com análise de custos exergéticos e emissão de CO2, por meio do método da penalidade exergética. Por meio da análise de penalidades exergéticas é realizada a comparação entre a tecnologia IGCC e o ciclo a vapor tradicionalmente empregado no setor sucro-alcooleiro, verificando-se que a nova tecnologia apresenta vantagens técnicas e ambientais em relação à tecnologia tradicional / The development of technology based in energy renewable sources is increasing worldwide in order to diversify the energy mix and satisfy the rigorous environmental legislation and international agreements to reduce pollutant emission. Considering the specific characteristics of biofuels available in Brazil, studies regarding such technologies should be carried out aiming the diversification of the energy mix. Several state-of-the-art technologies for power generation from biomass have been presented in the technical literature, and the industrial plants with integrated gasification combined cycle (IGCC) emerge as a major technological innovation. By obtaining a fuel gas rich in hydrogen from solid biomass, the IGCC presents a higher overall efficiency of the process than the direct burning of the solid fuel in a conventional boiler. The objective of this study is to develop a thermodynamic and chemical equilibrium model of an IGCC configuration for sugarcane bagasse, associated with an exergetic cost analysis and a CO2 emission analysis through, the method of exergy penalties. Through such analysis it is performed an exergetic penalty comparison between the IGCC technology and the steam cycle traditionally employed in the sugarcane sector. It is verified that the proposed technology presents technical and environmental advantages compared to traditional technology

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03Bitstream added on 2014-06-13T20:20:25Z : No. of bitstreams: 1 canto_mar_me_guara.pdf: 699979 bytes, checksum: f7eca1e74cb8beebf010d5db1aceeac4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A utilização de fontes alternativas e renováveis de energia apresenta-se como um recurso energético com um mínimo de impacto ambiental. Com o crescimento do uso destes recursos, torna-se importante o conhecimento dos mesmos do comportamento em relação às condições ambientais naturais. As alterações das condições climáticas, por vezes, causam incertezas quanto ao rendimento dos sistemas alternativos e renováveis de geração de energia. Este trabalho apresenta-se como uma forma de conhecimento do comportamento das fontes de energia perante diversas condições do clima. Esta dissertação tem por objetivo contribuir com o conhecimento sobre o comportamento de fontes alternativas de energia comerciais e desenvolvidas no Centro de Energias Renováveis da UNESP de Guaratinguetá. Neste trabalho, foi desenvolvido um sistema de aquisição e tratamento de dados para monitorar o comportamento de fontes alternativas e renováveis de energia e das condições ambientais. Nesse sistema são especificados sensores para monitoramento das condições ambientais e para monitoramento dos dispositivos componentes das fontes de energia alternativa. O desenvolvimento de um software para coleta de dados e controle dos dispositivos de medição é parte integrante do trabalho para viabilizar o acesso às informações de forma a facilitar a análise de resultados. O protótipo construído durante o desenvolvimento da dissertação possibilitou o monitoramento das fontes de energia do laboratório como também das condições atmosféricas locais. / The renewable and alternative energy sources utilization presents-itself as an energy resource with a minimum environmental impact. With the growth of the use of these resources, becomes so important the knowledge of the performace regarding to the natural environmental conditions. The climatic conditions alterations, for times, cause users doubts of confidance of the renewable and alternative systems performance in energy generation. This work presents-itself as a form of knowledge of the performance of the energy sources to diversiity climate conditions. This dissertation has for objective contribute with the knowledge about the performance of commercial and alternative energy sources and developed in the Renewable Energies Center of the UNESP, Guaratinguetá. Was developed a system of data acquisition and analysis for monitoring renewable and alternative energy sources and environmental conditions. In this work, are determined and specified sensors for monitoring of the environmental conditions and for monitoring of the devices components of the alternative energy.sources The development of a data aquisition software and control of measurement is a part to make easy the access the information to facilitate the results analysis. The prototype built during the dissertation development enabled the energy sources monitoring of the center as also of the local atmospheric conditions.