Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-05-07Bitstream added on 2014-06-13T19:46:35Z : No. of bitstreams: 1 barretofilho_aa_dr_guara.pdf: 1308626 bytes, checksum: d6b803334313bd17282b33a8053a5352 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Duas das mais importantes tarefas do planejamento energético brasileiro correspondem a etapas periféricas do processo de gestão de recursos energéticos: A etapa que precede a elaboração das diretrizes e metas do planejamento propriamente dito e a que decorre deste processo, que corresponde ao acompanhamento da implantação das ações propostas e os inevitáveis ajustes de percurso. A regionalização do planejamento, no que concerne à incorporação e ampliação da exploração de recursos energéticos renováveis, implica na orientação para o reconhecimento das potencialidades energéticas específicas regionais e a sua integração à rede do sistema nacional – em diversos níveis e em distintas modalidades de interconexão. Pelo que implica no necessário estímulo à busca de ganhos de eficiência vocacionados conforme as potencialidades locais. Daí a necessária elaboração de ferramentas de análise, inventariamento e exploração de recursos energéticos combinados, em face da perspectiva de aumento da participação das energias renováveis na matriz energética brasileira. Do outro lado, a proposta elaborada reconhece que o acompanhamento da implantação de ações dos planos e programas energéticos significa coadunar (comparar e integrar) os avanços da participação regional com referências nacionais – e internacionais – propiciadoras de ganhos de eficiência global. A proposição de uma metodologia que avalia estas duas etapas, ao lado de ferramentas e procedimentos de comparação e integração de desempenhos de energéticos renováveis, é ao que se dedica este trabalho: recursos de planejamento que possam identificar e estimular ações estratégicas e estruturantes, regionalizadas, que alcancem os levantamentos ampliados das potencialidades locais e mesmo a participação de aspectos comportamentais, sociais... / Two of the most important tasks of the Brazilian energy planning stages correspond to the peripheral process of planning energy resources: The stage that precedes the preparation of guidelines and goals of the planning itself and the stage in which the process takes place, which is monitoring the implementation of the proposed actions and the inevitable adjustments of route. The regionalization of planning regarding the development and expansion of the exploitation of renewable energy resources, demands the guidance for the specific recognition of the potential energetic resources of a specific region and its integration into the regional network of the national system - at various levels and in different forms of interconnection. This implies the needed incentive in the search for efficiency oriented gains according to the local potential. Hence the necessary development of analysis tools, inventory and exploitation of combined energy resources, due to the perspective of increasing the share of renewable energies in the Brazilian energy matrix. On the other hand, this proposal recognizes that the monitoring of the implementation of action plans and energy programs means to combine (to compare and to integrate) the regional participation improvements with the national and international references favorable to global efficiency gains. The proposition of a methodology that evaluates these two steps, along with tools and procedures for comparison and integration of renewable energy performances, is the main subject to which this work is dedicated to: Planning resources that can identify and stimulate strategic actions and structures, regionalized, that reach the expanded surveys of potential sites and even the participation of behavioral, social and political aspects of the generation and consumption of energy... (Complete abstract click eletronic access below)

Orientador: Oscar Armando Maldonado Astorga / Banca: Durval Luiz Silva Ricciulli / Banca: Pedro da Costa Junior / Resumo: O uso de novas tecnologias em equipamentos e dispositivos de consumo de energia elétrica, vem sendo uma ferramenta cada vez mais utilizada para aumentar a eficiência energética na geração, transporte e distribuição de energia. Mesmo com a crise econômica dos últimos anos, a demanda de energia elétrica tem apresentado um crescimento constante em alguns setores da distribuição, principalmente no consumo de instalações residenciais. Neste tipo de instalação, a introdução de tecnologia LED no sistema de iluminação vem crescendo de forma sistêmica resultando em economia para o consumidor que paga a energia consumida em kWh, sem preocupação com aspectos importantes que o consumidor industrial enfrenta como o baixo fator de potência e a distorção harmônica presente na instalação. Este quadro tende rapidamente a mudar com a instalação, nas residências, dos novos medidores digitais pelas distribuidoras, capazes de medir estes tipos de parâmetros. Atualmente, quando vista do lado do sistema de geração, a economia do consumidor em kWh pode não representar uma economia na geração de energia pois, por tratar-se de cargas não lineares, a relação entre o consumo na instalação e a energia necessária que precisa ser gerada nas Usinas para o seu atendimento, medido em kVA, pode não apresentar a mesma vantagem ou mesmo ser uma desvantagem para o sistema elétrico. Este trabalho tem por objetivo apresentar uma análise da utilização de tecnologia LED na iluminação em instalações residenciais, lev... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of new technologies in equipments and power consumption devices, it has been a tool to increase energy efficiency in the generation, transmission, and distribution of energy. Even with the economic crisis of recent years, electricity demand has shown a steady growth in some distribution sectors, especially in the consumer residential. In this type of plant facilities, the use of LED technology in lighting grows systemically resulting in the economy for the residential consumer who pays per kWh, without regard to important aspects that industrial consumers face as a low power factor and harmonic distortion present in the installation. This frame quickly tends to change with home electrical circuits, new digital meters by distributors, capable of measuring such parameters. Currently, from the viewpoint of the power generation system, the consumer economy in kWh may not represent savings in energy production. This assumption is valid because, as it is in non-linear loads the ratio between consumption in the installation and the required power must be provided in plants for your service, measured in kVA, can not present the same advantage or even be a disadvantage to the electrical system. This study aims to present an analysis of the use of LED technology in lighting in residential systems, considering the non-linearity of this new technology and the subsequent introduction in the installation, the increase in electrical losses this may entail. For this purpose, an experimental setup was performed using some of the most common appliances in residential appliances. These devices operate in conjunction with the lighting system. Thus, the outcomes of the different analyses led to considerations for the consumer and the certification agency. The Brazilian utilities are deploying a new digital measurement scenario, and the service clients must observe ... (Complete abstract click electroni access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-30Bitstream added on 2014-06-13T18:21:07Z : No. of bitstreams: 1 caneppele_fl_me_botfca.pdf: 1429117 bytes, checksum: c8c896af07e13fd2373df60b74a0e4c2 (MD5) / O uso de energias alternativas e renováveis tem sido cada vez mais discutido em todos os setores da sociedade. O interesse nessas fontes de energias, alternativas e renováveis, é de fundamental importância, tanto no que se refere à escassez, quanto ao preço do petróleo, além das questões ambientais envolvidas no uso dessas energias. Sistemas de geração eólica e fotovoltaica com armazenamento de energia em baterias tem-se apresentado como uma forma de geração alternativa de energia. A variabilidade na intensidade da energia eólica e solar pode ser contornada pela complementação entre uma fonte e outra, ou pela maior estabilidade configurada à geração do sistema. O objetivo desta dissertação é criar uma metodologia fuzzy e simular seu uso no controle inteligente de um sistema híbrido de geração de energia elétrica, utilizando as energias solar-fotovoltaica e eólica. Quando utilizamos um sistema de controle baseado na lógica fuzzy, é atingido o ponto de máxima geração de energia, desta forma transferindo toda a energia gerada à partir das fontes alternativas, solar-fotovoltaica e eólica, à carga e/ou as baterias quando seu uso não imediato. O modelo utilizado adota três variáveis de entrada, que são: velocidade do vento, radiação solar e carga do banco de baterias.Serão utilizados para as simulações alguns softwares como o MATLAB e outros, que serão citados ao longo do trabalho. Nestes ambientes serão analisadas e simuladas todas as modelagens matemáticas, regras e demais variáveis descritas no sistema fuzzy. Este modelo foi utilizado para a implementação de um sistema de controle de sistemas híbridos de geração de energia, proporcionando o melhor aproveitamento das fontes de energia, sol e vento, de modo que possamos extrair o máximo de energia possível dessas fontes alternativas sem nenhum prejuízo ao meio ambiente... / The use of alternative and renewable energy has been increasingly discussed in all sectors of society. The interest in these sources of energy, alternative and renewable, it is of fundamental importance, both in terms of shortage, as the price of oil, in addition to the environmental issues involved in the use of these energies. Systems with photovoltaic and wind generation storage of energy in batteries has been presented as a form of alternative energy generation. The variability in the intensity of solar and wind energy can be circumvented by complementation between a source and another, or the more stable set to the generation of the system. The objective of this dissertation is to create a methodology fuzzy and simulate their use in intelligent control of a hybrid system of generating power, using the energy solar-photovoltaic and wind.When you use a system of control based on fuzzy logic, is reached the point of maximum generation of energy, thus transferring all the energy generated on the basis of alternative sources, solar, photovoltaic and wind, to the load and / or batteries when its use not immediately. The model takes three variables of entry, which are: wind speed, solar radiation and loading the bank of batteries. The simulations will be used for some software such as MATLAB and others, that will be cited during the work. In these environments will be analyzed and simulated all mathematical modeling, rules and other variables in the system described fuzzy. This model could be used in the implementation of a system of control of hybrid systems to generate energy, providing the best use of energy sources, sun and wind, so we can extract the maximum energy possible these alternative sources without any prejudice to the environment. The work was developed in the Laboratory of Energização Rural, of the Department of Rural Engineering of UNESP - FCA...(Complete abstract, click electronic access below)

A dissertação tem por objetivo questionar se a consideração do princípio constitucional da sustentabilidade, como norma balizadora dos atos inerentes ao setor elétrico, se faz obrigatória na medida em que sua inobservância atesta o agravamento do desequilíbrio ecológico pelo desenvolvimento da sociedade. Para tanto, aponta-se o uso das fontes renováveis como forma de efetivação do princípio. Para o alcance do objetivo analisa-se a convergência entre a Constituição Federal mediante seu conceito, força normativa, tutela ambiental, o princípio da sustentabilidade, a economia e ecologia na exploração das fontes energéticas, o setor elétrico brasileiro e a gestão pública, o uso de fontes renováveis de energia elétrica, o aproveitamento do recurso solar e o mercado livre de energia. O método utilizado é o analítico, de utilizando doutrina, artigos científicos, leis, decretos, relatórios técnicos e trabalhos acadêmicos. Além disso, dados estatísticos de órgãos federais e documentos internacionais complementam a análise do tema em questão. O recorte temporal da evolução do setor elétrico se dá mediante a ocorrência da crise energética de 2001, excluindo-se da investigação científica as ocorridas em período anterior. A conclusão aponta que as medidas adotadas pelo Poder Público no setor de energia elétrica, desde o período de 2001 até de 2012, não se coadunam com o princípio da sustentabilidade, tendo em vista a escolha por fontes fósseis de geração (sic). / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-11-20T18:24:43Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Renan Zenato Tronco.pdf: 1547248 bytes, checksum: 130c62493c7dcb8e4b18c7531d65c44d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-20T18:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Renan Zenato Tronco.pdf: 1547248 bytes, checksum: 130c62493c7dcb8e4b18c7531d65c44d (MD5) Previous issue date: 2017 / The dissertation aims to question if the consideration of the constitutional principle of sustainability, as a guiding norm for the acts inherent to the electric sector, becomes mandatory insofar as its nonobservance attests to the aggravation of the ecological imbalance by the development of society. For this, it is pointed out the use of renewable sources as a form of effectiveness of the principle. To reach the goal, it is analyzed the convergence between the Federal Constitution through its concept, normative force, environmental protection, the principle of sustainability, economy and ecology in the exploration of energy sources, the Brazilian electric sector and public management, the use of renewable energy sources, the use of the solar resource and the free power market. The method used is the analytical, using doctrine, scientific articles, laws, decrees, technical reports and academic papers. In addition, statistical data from federal agencies and international documents complement the analysis of the topic in question. The temporal cut in the evolution of the electric sector is due to the occurrence of the energy crisis of 2001, excluding from the scientific research those occurred in the previous period. It can be concluded that the measures adopted by the Public Administration in the electric power sector, from the period of 2001 to 2012, do not comply with the principle of sustainability. The sources of electric generation that have prosperity to the sustainability, in view of the choice of fossil resources of electricity generation (sic).

Orientador: Odivaldo José Seraphim / Banca: Helenice de Oliveira F. Silva / Banca: Ivam Resina / Banca: Celso Eduardo Lins de Oliveira / Banca: Jair de Jesus Fiorentino / Resumo: A parte analítica desta pesquisa foi desenvolvida no Centro de Pesquisas do Agronegócio (CEPEAGRO) anexo ao curso de Administração e Agronegócio da UNESP - Campus de Tupã e a parte experimental no Departamento de Engenharia Rural da FCA, UNESP - Campus de Botucatu, localizado na Fazenda Experimental Lageado sediada no município de Botucatu-SP, com localização geográfica definida pelas coordenadas 22° 51' Latitude Sul (S) e 48° 26' Longitude Oeste (W) e altitude média de 786 metros acima do nível do mar. A geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis começou a apresentar maior interesse a partir da crise do petróleo na década de 70. A partir desta época a utilização do potencial da energia solar e eólica tem crescido significativamente, dentre outras fontes renováveis de energia. A integração de sistemas de geração eólica e fotovoltaica com armazenamento de energia em baterias tem-se apresentado como uma forma de geração em que os problemas decorrentes da variabilidade na intensidade da energia eólica e solar, tornam-se possíveis pela complementação entre uma fonte e outra, ou pela maior estabilidade configurada à geração do sistema. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar o desempenho de um sistema híbrido de energia eólico fotovoltaico gerando, através de elementos definidos pela geometria diferencial, um subconjunto tridimensional denominado Superfície Híbrida Eólica Fotovoltaica. Definiu-se a partir desta superfície sólidos geométricos com os quais foi possível dimensionar o volume da energia proveniente do sistema híbrido definido. Para a realização do trabalho, encontraram-se os volumes dos sólidos definidos pela Superfície Híbrida Eólica Fotovoltaica tendo como limitantes os planos definidos pela potência P = 0 , pelas irradiâncias g = g1 , g = g2 , g = g3 , e pelas velocidades do vento...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The analytic part of this research was developed in the Center of Researches of Agrobusiness (CEPEAGRO) enclose the course of Administration and Agrobusiness of UNESP - Campus of Tupã and the experimental part in the Department of Rural Engineering of FCA, UNESP - Campus of Botucatu, located in Experimental Finance headquartered Lageado in the municipal district of Botucatu-SP, with defined geographical location for the coordinates 22° 51 ' South Latitude (S) and 48° 26 ' Longitude West (W) and medium altitude of 786 meters above the sea level. The electric power generation starting from renewable sources began to present larger interest starting from the crisis of the petroleum in the decade of 70. Starting from this time the use of the potential of the solar energy and wind has been growing significantly, among other renewable sources of energy. The integration of systems of generation wind and photovoltaic with storage of energy in batteries have been presenting as a generation form in that the current problems of the variability in the intensity of the energy wind and solar, they become possible for the complementation among a source and other, or for the largest stability configured to the generation of the system. The present work has the objective of evaluating the acting of a hybrid system of energy wind photovoltaic generating, through defined elements for the differential geometry, a three-dimensional subset denominated geometric Hybrid Wind Photovoltaic Surface. It was defined starting from this surface geometric solids where it was possible dimensioned the volume of the originating from energy the defined hybrid system...(Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Banca: Jean Marcos de Souza Ribeiro / Banca: Guilherme de Azevedo e Melo / Banca: Antonio Marcus Nogueira Lima / Banca: Azauri Albano e Oliveira Junior / Resumo: Considerando a necessidade do controle de fluxo de energia elétrica nos cenários futuros de Geração Distribuída (GD), local e/ou regionalizado, este trabalho de doutorado propõe uma metodologia de controle do fluxo de potências ativa e reativa, aplicada para inversores monofásicos e trifásicos conectados à rede de distribuição em baixa tensão, utilizando as técnicas de controles baseadas nas desigualdades matriciais lineares (LMI) em conjunto com conceitos da Ɗ-Estabilidade e realimentação de estados como critério de linearização dos sistemas. O controle do fluxo de potências é baseado nas curvas de transferência de potências P-ω e Q-V (análogas a P-f (Potência Ativa-Frequência) e Q-V (Potência Reativa-Tensão)), num sistema de controle multimalhas. A metodologia multimalhas empregada no trabalho utiliza a técnica de realimentações de estados, melhorando o desempenho do controlador e atenuando possíveis distúrbios e perturbações que venham a ocorrer no sistema. Além disso, a metodologia proposta tem o objetivo de obter o melhor controlador com o menor ganho dentro da região esquerda do plano-s especificada durante o projeto, apresentando respostas rápidas com oscilações mínimas. O trabalho apresenta resultados de simulações e experimentais considerando um protótipo monofásico com uma potência nominal de 1000VA e um protótipo trifásico com uma potência nominal de 3000VA, com a finalidade de demonstrar e analisar o funcionamento das técnicas de controle propostas. / Abstract: Considering the necessity of local and/or regionalized electric energy control flow in the future scenario of Distributed Generation (DG), this doctorate work proposes a methodology of control for active and reactive electric powers, applied to single and three-phase grid-tie inverters at low-voltage electrical distribution networks, using the techniques of control based on Linear Matrix Inequalities (LMI) along with the concepts of Ɗ-stability and feedback state as a criterion of linearization systems. The power flow control is based on power transfer curves P-ω and Q-V (similar to P-f (Active Power - Frequency) and Q-V (Reactive Power - Voltage)), in a multi-loop control system. The multi-loop control applied in this work uses the technique of feedback states in order to improve the performance of controller and to attenuate possible disturbs and perturbations that could happen in the system. Moreover, the proposed methodology has the objective to obtain the best controller with the lowest gain in the left-half s-plane region specified during the design, showing fast responses with minimal oscillations. This work presents the simulation and experimental results considering a single-phase prototype with 1000VA rated power and a three-phase prototype with 3000VA rated power, in order to demonstrate and analyze the proposed control operation. / Doutor

Orientador: José Angelo Cagnon / Banca: Odivaldo José Seraphim / Banca: Paulo José Amaral Serni / Banca: Jose Alfredo Colovan Ulson / Banca: Diogenes Pereira Gonzaga / Resumo: A necessidade de oferecer alternativas para energização de propriedades rurais de pequeno porte com eficiência, confiabilidade e custo acessível, motivou a realização desta pesquisa, cujo enfoque principal foram os sistemas fotovoltaicos e a busca por um melhor desempenho destes sistemas a partir de estratégias de posicionamento dos painéis solares em direção ao Sol. Este trabalho apresenta o desenvolvimento experimental de um conjunto posicionador automático para módulos fotovoltaicos e a avaliação do funcionamento deste conjunto considerando-se o aumento na geração de energia elétrica em função da complexidade de implementação e do consumo de energia pelo próprio sistema de movimentação, além de seus custos de implantação. Foi projetado e implementado um dispositivo eletromecânico simplificado, capaz de sustentar e movimentar um módulo fotovoltaico ao longo do dia e ao longo do ano, sempre mantendo sua superfície direcionada em posição perpendicular aos raios solares incidentes. Utilizaram-se motores de passo, controlador lógico programável e componentes de baixo custo, que resultaram em um conjunto de manutenção simplificada,sem uso de sensores e com otimização dos movimentos, devido ao ajuste de inclinação do painel ser realizado somente uma vez ao dia. A avaliação do ganho na geração de energia elétrica baseou-se na coleta dos dados elétricos (tensão e corrente) e ambientais (insolação e temperatura) de dois sistemas fotovoltaicos com as mesmas características, instalados lado a lado, sujeitos às mesmas condições de insolação, temperatura e carga elétrica, sendo um fixo e outro móvel. A partir dos resultados obtidos concluiu-se pela viabilidade da proposta, não apenas pelo êxito no aumento da geração de energia, mas também pela boa relação custo/benefício, indicando que o sistema posicionador desenvolvido mostra-se vantajoso... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The need to offer alternatives of electricity supply to the small rural properties, providing them with efficiency, reliability and accessible cost, has motivated the development of this research, whose main approach was photovoltaic systems and the search for better performance of these systems with the solar panels positioning toward the sun. This work presents the experimental development of an automatic positioning system for photovoltaic modules and the evaluation of this system's behavior taking in account the increase in generation of electric energy as a function of the complexity of implementation and the consumption of energy by the movement system itself, and its costs of implantation also. It was designed and built a simplified electromechanical device, which is able to support and to move a photovoltaic module along the day and along the year, always keeping its surface aimed to the sun rays. Stepper motors, programmable logic controller and low cost components were used, and these have resulted on a simplified maintenance set, with no sensors and optimization of movements, due the adjustment of panel's inclination take place only once a day. The methodology adopted to evaluate the gain in the electricity generation was based on the acquisition of electrical data (voltage and current) and environmental data (insolation and temperature) from two photovoltaic systems whose have identical physical and electrical characteristics and were installed side by side, submitted to the same conditions of insolation, temperature and electric load. One of the solar panels was mounted on a fixed mechanical structure, and the other one on a mobile structure.The obtained results demonstrate the feasibility of the proposed mobile system, not only because of the real increase observed in electric energy generation, but also by the excellent cost effectiveness obtained... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Francisco Assis de Queiroz / Banca: Wilton Carlos Lima da Silva / Banca: Marilda Nagamini / Resumo: A construção do Complexo Energético Canoas no Médio Paranapanema no início dos anos 1990 gerou uma expectativa de desenvolvimento acentuado nesta região do Estado de São Paulo, considerada uma das mais pobres, ficando atrás somente do Vale do Ribeira. Todavia, a região experimentou um breve período de prosperidade com o início das obras e os investimentos estatais em obras compensatórias que beneficiaram as comunidades dos municípios impactados. A crise que atingiu a economia brasileira nos meados dos anos 90 inviabilizou a continuidade das obras do Complexo Canoas através do modelo estatal, por intermédio da CESP e as mesmas foram paralisadas no inicio de 1995. Este trabalho procura mostrar a frustração de desenvolvimento a partir da construção das usinas hidrelétricas Canoas I e Canoas II que não se concretizou e a adoção de um novo modelo de gerenciamento de Estado que até então era responsável pela construção das principais obras de infra-estrutura. A partir de então, adota-se um novo modelo de gerenciamento do setor energético. No Estado de São Paulo, adota-se a parceria Estado e Iniciativa Privada para viabilizar a expansão do setor elétrico a partir de 1995. Esta parceria permitiu a conclusão das obras do Complexo Canoas no Médio Paranapanema e da usina Porto Primavera no Pontal do Paranapanema. Mais adiante, já sob a ótica de um modelo econômico neoliberal, o governo do Estado de São Paulo privatiza todo o setor energético, principalmente na área de geração de energia. Este novo modelo, principalmente na área energética, mostrou-se equivocado. Sem investimentos, o País teve que conviver no final dos anos 90 com uma crise sem precedentes no setor, que culminou com o "apagão" e o racionamento de energia elétrica. / Abstract: The construction of the Energy Complex Canoas in Medium Paranapanema in the beginning of nineties generated a stressed expectation of development in this São Paulo state’s region, considered one of the poorest, only superadded by Vale do Ribeira. However, the region experimented a short period of prosperity with the beginning of the building and the governments’ investments in compensatory works that benefited the communities of impacted cities. The crisis that reached the Brazilian economy in the middle of nineties made impracticable the continuity of the work in Canoas complex by the government model, through CESP and it was stopped in the beginning of 1995. This work intends to show a development frustration from the construction of the hydroelectric energy stations Canoas 1 and Canoas 2 which weren’t concretized and the adoption of a new state management model that until then was responsible for the construction of the main infrastructure works. From then on, a new management model is adopted in energetic sector. In São Paulo state, a partnership between state and private initiative is adopted to make possible the electric sector expansion from 1995. This partnership allowed the Canoas complex work conclusion in the medium Paranapanema and Porto Primavera energy station in Pontal do Paranapanema. Straight ahead, under a neoliberal economic model view, the government of São Paulo state privatizes the whole energetic sector, mainly in the energy generation area. This new model, mainly in the energetic area, was shown in a wrong way. With no investments the country had to live with a non-precedent crisis in the end of nineties, what culminated in a blackout, apagão, and electric energy shortage. / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foi desenvolvido um método empregando a técnica de microextração líquido-líquido dispersiva em fase reversa (RP-DLLME) como preparo de amostra, para extração e pré-concentração de Na, K, Ca e Mg em amostras de biodiesel. A determinação dos analitos foi feita por espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS), operando no modo emissão para Na e K e absorção para Ca e Mg. Para executar a etapa de extração/pré-concentração dos analitos empregou-se uma mistura de dois solventes, um dispersor e um extrator, que foi adicionada em cada amostra em volumes e concentrações adequados. A extração dos analitos ocorreu após adição da mistura de dispersor-extrator e a fase sedimentada formou-se mediante centrifugação. Foram avaliados alguns parâmetros sobre a eficiência da extração como: massa de amostra (3, 5, 10 e 20 g), tipos de solvente dispersor e proporção (isopropanol, 60, 65, 70, 75, 80, 85% (v/v)), concentração da solução extratora (HNO3 0,5; 1; 1,5 e 2 mol L-1 (v/v)), volume da fase extratora (0,5; 1,0 ; 1,5 e 2 mL), tempo de centrifugação (5, 10 e 15 min) e temperatura (45, 55, 65 e 75 °C). Para todos os parâmetros avaliados e ajustados, foi feita a adição dos analitos (1,0 μg) nas amostras com dois padrões multielementares de biodiesel (2,5 e 20 μg g-1 de Na, K, Ca e Mg), sendo os resultados expressos como recuperação (%). Para a determinação dos analitos por F AAS, foi feita calibração externa com soluções de referência aquosas. As curvas de calibração para Na, K, Ca e Mg foram lineares entre 0,1 e 2,0 mg L-1 Os limites de quantificação para Na, K, Ca e Mg para este método foram 0,04; 0,02; 0,05 e 0,08 mg kg-1, respectivamente. A exatidão foi avaliada por meio de ensaios de recuperação e os valores obtidos entre 94 e 108% com RSD inferior a 5% para todos os analitos. O método foi aplicado a cinco amostras diferentes de biodiesel produzidos a partir de diferentes matérias-primas. O método desenvolvido foi considerado viável para a determinação de Na, K, Ca e Mg em biodiesel, atendendo os requisitos da Legislação Brasileira, que determina limites máximos de 5 mg k-1 para a soma de Na e K e o mesmo limite para a soma de Ca e Mg. Como principais aspectos que caracterizam o método, destaca-se a simplicidade de operação, o baixo custo, baixo consumo de reagentes de acordo com os princípios da Química Verde, uso de equipamentos de fácil operação, alta frequência analítica, além de baixos limites de quantificação para determinação dos analitos por F AAS. / This research developed a method for employing reversed-phase dispersive liquid-liquid microextraction (RP-DLLME) as sample preparation for the extraction and pre-concentration of Na, K, Ca and Mg in biodiesel samples. The determination of analytes were executed through flame atomic absorption spectrometry (F AAS), operating in emission mode for Na and K and absorption mode for Ca and Mg. The extraction/pre-concentration step of the analytes was performed using a mixture of two solutions, a dispersing and an extractor, which were added to each sample in appropriate volumes and concentrations. The extraction of analytes occurred after the addition of the dispersing-extractor settled-phase mixture formed via centrifugation. Some parameters were evaluated on the extraction efficiency, such as: sample mass (3, 5, 10 and 20 g), different kinds of dispersant solvent and proportion (isopropanol, 60, 65, 70, 75, 80, 85% (v/v)), concentration of the extraction solution (HNO3 0,5; 1;1,5 and 2 mol L-1 (v/v)), the volume of extraction phase (0.5; 1.0; 1.5 and 2.0 mL), centrifugation time (5, 10 and 15 min) and temperature (45, 55, 65 and 75 °C). All the studied and adjusted parameters were made by analytes addition (1.0 μg) on the samples with two biodiesel multielemental standards (2.5 and 20 μg g-1 Na, K, Ca and Mg) whose results were expressed in recovery percentage (%). Due to the determination of analytes by F AAS, an external calibration was performed with aqueous reference solution. The calibration curves for Na, K, Ca and Mg were linear between 0.1 and 2.0 mg L-1. The quantification limits of Na, K, Ca and Mg for this method were respectively: 0.04; 0.02; 0.05 and 0.08 mg kg-1. The accuracy of the proposed method was assessed by recovery experiments and the values obtained were between 94% and 108% with RSD less than 5% for all analytes. The developed method was then applied to five different samples of biodiesel produced from different raw materials. Hence, the developed method was considered viable for the determination of Na, K, Ca and Mg in biodiesel, in accordance with the requirements of Brazilian regulation, which sets maximum limits of 5 mg k-1 for adding Na and K and the same limit for adding Ca and Mg. The main aspects that characterize this method are its simplicity in operation, low cost, low consumption of reagents according to the principles of green chemistry, easy operation equipment use, high analytical frequency, and low limits of quantification for the determination of analytes for F AAS.

Orientador: Angelo Cataneo / Banca: Odivaldo José Seraphim / Banca: José Fernando Mantovani Micali / Resumo: O grande problema que a sociedade moderna deverá equacionar, sem dúvida, é a questão do abastecimento energético. A questão do crescimento e desenvolvimento econômico da humanidade passa, necessariamente, pelo desafio prático e material de buscar criar fontes energéticas alternativas que possam garantir a existência da indústria, nossos meios de transporte, a vida urbana e até mesmo a agricultura. Durante anos, a humanidade conseguiu sobreviver com fontes energéticas com base no trabalho braçal e de animais. A criação de fontes de energia inanimadas, como rodas hidráulicas e moinhos de vento, significaram um importante aumento na produtividade. O sol pode ser a solução para a questão do abastecimento energético no futuro. Estudos revelam que somente este ano, o sol lançará sobre o globo terrestre, 4.000 vezes mais energia que consumiremos. O presente estudo tem como objetivo analisar propostas, e fazer um estudo da viabilidade econômica de alguns sistemas para o aproveitamento desta fonte de energia limpa, inesgotável e gratuita, em se tratando de aquecimento de água para fins domésticos, principalmente como forma alternativa de propiciar às pessoas mais afastadas dos centros economicamente desenvolvidos, uma melhor qualidade de vida e fazer uma comparação com os sistemas tradicionais de aquecimento de água. Considerando que o homem do campo, por questões técnicas, geográficas e econômicas, foi ao longo do tempo sendo privado de alguns benefícios que são comuns nas cidades, mas não tão comuns a eles, e que estas privações têm impacto direto em sua qualidade de vida e na produtividade, se torna importante encontrar alternativas simples de geração de energia que possa ser difundida de forma a propiciar que cada cidadão construa de forma barata, através de materiais reciclados, utilizando elementos que lhe são... (Resumo completo, clicar acesso eletrônio abaixo) / Abstract: The biggest problem that society should solve, unquestionably, is the matter of energetic supply. The question of economic and development growth of mankind go necessarily through practical and material challenge of trying to create alternative energetic sources, which may guarantee the industry existence, our means of transportation, the urban life and even the agriculture. For many years the mankind has managed to survive with energy sources based on country work and on animal traction. The creation of inanimate energy, such as hydraulic wheels and windmills, meant an important increase in the productivity. The sun may be the solution for the matter of energetic supply in the future. Studies show that only this year, the sun will throw out 4,000 times more energy on the Earth that we will consume. This study aims to analyze proposals and also to study economic viability of some systems in order to make the most of this clean, inexhaustible and free energy. By dealing with water heating for household use, mainly, as an alternative way to help people living far from economically well-developed centers, a better life quality and also to compare the existing and traditional water heating system. Whereas the country man, for technical, geographic and economic reasons, has been foregone from some benefits which are common in the city, but not so common to them, and these privations have direct impact on their life quality and also on their productivity, this becomes important to find simple alternatives of generating energy that can be spread in order to help each citizen build cheaply through recycled material, by using familiar elements, instruments that can collect and transform the most plentiful energy on the Earth: the solar energy. The present study analyzes the economic viability of the implantacion of alternative systems of heating of water, through the solar energy, mainly... (Complete abstract, click electronic access below) / Mestre