O trabalho apresenta o desenvolvimento de células solares fotoeletroquímicas baseadas na sensibilização de n-TiO2 por corantes sintéticos e naturais. Abrange as etapas envolvidas na sua obtenção, desde a preparação dos compostos sensibilizadores, filmes semicondutores e meio eletrolítico, até a montagem e medidas de eficiência, com a otimização dos diversos componentes do sistema, num arranjo do tipo sanduíche. O fotoanodo consiste num filme de TiO2 nanocristalino sensibilizado pelo corante num substrato condutor. O contraeletrodo é composto de um substrato condutor recoberto com camada transparente de platina. Entre os eletrodos é disposta a camada de eletrólito, geralmente solução de l2/Lil em acetonitrila. A espessura do filme de semicondutor é controlada com os métodos empregados na deposição de sua dispersão. A transparência final depende ainda do método de preparação das dispersões. Utilizando as espécies cis-[(dcbH2)2RuLL\')2+, dcbH2 = 4,4\'-(CO2H)2-2,2\'bipiridina e L/L\' = cianopiridina, quinolina e H2O, como sensibilizador, obteve-se conversão eficiente de luz visível em eletricidade com valores de IPCE de até 50 % entre 400 e 550 nm. Os processos de transferência e recombinação de elétron na interface sensibilizador/semicondutor foram investigados por experimentos com técnicas resolvidas no tempo empregando sensibilizadores ancorados aos filmes transparentes de TiO2. O trabalho envolveu ainda incorporações técnicas para aumentar a eficiência da célula, como filamentos metálicos protegidos e a combinação de unidades independentes numa associação modular, que são objetos de patentes depositadas. / This work presents the development on photoelectrochemical solar cells based on sensitization of n-TiO2 by synthetic and natural dyes. It comprises several steps involved in the fabrication and assembling of the cells in a sandwich-type design. Preparation of sensitizers, semiconductor films and electrolyte media, as well as efficiency measurements and optimization of several components are presented. The photoanode consists of a dye-sensitized nanocrystalline n-TiO2 film onto a conductive substrate. The counterelectrode is a conductive substrate covered with a thin, transparent platinum layer. The electrolyte layer, usually l2/Lil in acetonitrile, is placed between the electrodes. The deposition process of the semiconductor dispersion onto the substrates regulates the resulting thickness of the film. The final transparency is also controlled by the procedure employed in the preparation of the semiconductor dispersion. The species cis-[(dcbH2)2RuLL\']2+, dcbH2 = 4,4\'-(CO2H)2-2,2\'-bipyridine and L/L\' = 4-cyanopyridine, quinoline and H2O, were employed as sensitizers resulting in IPCE (Incident Monochromatic Photon to Current Conversion Efficiency) values as high as 50 % from 400 to 550 nm. Electron transfer and recombination processes across the semiconductor/sensitizer interface were investigated with time-resolved experiments employing transparent films of n-TiO2 sensitized by the anchored species. Other approaches aiming improvements in efficiencies and the preparation of photoelectrochemical solar cells for different applications or through environmentally friendly processes are discussed. The use of protected metallic filaments and the modular arrangement of single cells are issues of patents.

Esta pesquisa de mestrado apresenta um estudo, baseado em corpus comparável, da terminologia da energia solar fotovoltaica (conversão direta da radiação solar em eletricidade) em português do Brasil e francês da França. A importância das novas tecnologias de obtenção de energia, a partir de fontes limpas e renováveis, tal como a energia solar fotovoltaica, leva à publicação de livros, manuais técnicos, catálogos, contratos, diferentes tipos de discurso nos quais se encontra a linguagem técnica da área. Esses textos especializados acabam chegando até o tradutor que, diante da tarefa de compreender os termos e versá-los para outra língua, necessita recorrer a materiais de referência, como dicionários técnicos e bancos de dados especializados. Considerando, assim, a importância dos estudos terminológicos e da compilação de materiais terminográficos monolíngues e bilíngues das mais diversas áreas do conhecimento, realizamos um estudo da terminologia da energia solar fotovoltaica fundamentado na Teoria Comunicativa da Terminologia (CABRÉ, 1999) com o auxílio das ferramentas de análise de corpora proporcionadas pela Linguística de Corpus (ANTHONY, 2014). O corpus de estudo é composto por textos escritos por especialistas da área em português do Brasil e em francês da França, dos quais foram coletados 433 termos simples e complexos, sendo 242 em português e 191 em francês. Pela análise dos contextos de uso dentro do corpus e em materiais de apoio, buscamos pelos ganchos terminológicos (DUBUC, 1985), traços descritores que permitem a verificação das relações de sinonímia e de equivalência mantidas entre as unidades terminológicas. Foram elaboradas fichas terminológicas, para fins terminográficos, nas quais figuram uma definição e exemplos (PAVEL; NOLET, 2002) para cada termo. A partir dessas fichas, será possível elaborar, na continuação da pesquisa num futuro próximo, um dicionário de energia solar fotovoltaica, o qual poderá auxiliar tradutores no processo tradutório de textos especializados da área. / The masters research herein provides a study based on a comparable corpus of photovoltaic solar energy terminology (direct solar radiation conversion into electricity) of Portuguese from Brazil and French from France. The importance of new energy generation technologies from clean and renewable sources, such as photovoltaic solar energy, leads the publication of books, technical manuals, catalogs, contracts, different types of text in which one can find the technical discourse of the field. These specialized texts reach the translator who, before having to understand the terms and translate them into another language, need to resort to reference materials, such as technical dictionaries and specialized database. Accordingly, considering the importance of terminological studies and the compilation of monolingual and bilingual terminographic material from the most varied fields of knowledge, a study of the photovoltaic solar energy terminology based on the Communicative Theory of Terminology (CABRÉ, 1999) was carried out, with the help of corpus analysis tools provided by Corpus Linguistics (ANTHONY, 2014). The corpus studied consists of texts written by experts in the field in Portuguese from Brazil and French from France, from which 433 simple and complex terms were collected: 242 terms in Portuguese and 191 in French. By analyzing usage contexts within the corpus and support materials, we searched in textual matches (DUBUC, 1985) for descriptive traits, which allow verifying the relation of synonymy and equivalence maintained among terminological units. Terminology records were created for terminographic purposes, featuring a definition and examples (PAVEL; NOLET, 2002) for each term. With these records, we will be able to compile, in a short future, a dictionary of photovoltaic solar energy which will help translators in the translating process of specialized texts from such field.

Orientador: Rodrigo Máximo Sánchez Román / Banca: Claudinei Fonseca Souza / Banca: Hélio Grassi Filho / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema de desinfecção solar com adição de diferentes doses de peróxido de hidrogênio (H2O2) na desinfecção de águas residuárias domésticas para fins de reúso na agricultura irrigada, usando como parâmetro de qualidade as recomendações da Organização Mundial da Saúde (WHO). Além disso, foi analisada a ocorrência de reativação bacteriana 24 e 48 horas após o fim do processo de desinfecção solar. Foram testadas cinco doses de H2O2 (25, 50, 75, 100 e 125 mg L-1) além do grupo controle (0 mg L-1), com seis repetições de cada, em duas lâminas de efluente (10 e 20 cm). Em quatro repetições, as coletas foram feitas em intervalos de cinco horas (8:00, 13:00 e 18:00 h). Nas duas repetições restantes, as coletas foram feitas em intervalos de duas horas (8:00, 10:00, 12:00, 14:00, 16:00 e 18:00 h). Foi desenvolvido um modelo matemático para cada dose avaliada e um modelo geral para todas as doses de H2O2. Os resultados mostram um aumento considerável da eficiência da desinfecção solar com adição de doses de H2O2 maiores de 25 mg L-1, com consequente redução no período de exposição necessário para a obtenção de efluente com qualidade para reúso irrestrito na agricultura irrigada. Na maior dose avaliada e nos meses mais quentes do ano, o período de desinfecção chega a ser inferior a um dia, dependendo das demais condições ambientais e do afluente. No grupo controle, esse período chega a ser maior do que três dias. A reativação bacteriana ocorreu em todos os grupos avaliados, exceto para ... / Abstract: The aim of this study was to evaluate the efficiency of a solar disinfection system with addition of different doses of hydrogen peroxide to disinfect domestic wastewater for reuse purposes in irrigated agriculture, using as quality parameter the World Health Organization (WHO) recommendations. Furthermore, the occurrence of bacterial reactivation was analyzed 24 and 48 hours after the disinfection process. Five doses of hydrogen peroxide (25, 50, 75, 100 and 125 mg L-1) were tested plus the control group (0 mg L-1), with six replicates of each in two effluent depths (10 and 20 cm). In four replicates, the samples were taken at intervals of five hours (8:00, 13:00 and 18:00 h). The remaining two replicates, samples were taken at intervals of two hours (8:00, 10:00, 12:00, 14:00, 16:00 and 18:00 h). A mathematical model for each dose evaluated and a general model for all doses were developed. The results showed a considerable increase in the efficiency of solar disinfection with the addition of hydrogen peroxide greater than 25 mg L-1, with consequent reduction in the exposure time required to obtaining effluent with quality for unrestricted use in irrigated agriculture. For the highest dose evaluated and in the warmer months of the year, the disinfection period remained below one day, depending on environmental conditions and the affluent's characteristic. In the control group, the period was longer than three days. Bacterial reactivation occurred in all groups except for the 125 mg L-1 dose and 10 cm wastewater depth. It may be concluded than, that the use of controlled doses of hydrogen peroxide is capable of considerably increase the efficiency of the disinfection process, especially in the higher dose evaluated. In addition, the effluent of such treatment can be allocated to irrigated agriculture for products that can be eaten uncooked, according to WHO (2006). / Mestre

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-12-14T13:01:07Z No. of bitstreams: 1 Eduardo José Stolf_.pdf: 949489 bytes, checksum: c0ec8429474039f1cbc9b7a83386a603 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-14T13:01:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo José Stolf_.pdf: 949489 bytes, checksum: c0ec8429474039f1cbc9b7a83386a603 (MD5) Previous issue date: 2018-08-20 / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / Com as recentes crises hídricas ocorridas no Brasil, os consumidores de energia elétrica residencial, podem buscar outras tecnologias para o fornecimento, como é o caso da energia solar fotovoltaica. Além disso, a questão econômica e ambiental faz com que seja crescente o interesse nas chamadas tecnologias verdes de geração de energia. Neste sentido, a energia solar fotovoltaica é considerada uma das tecnologias energéticas mais promissoras por especialistas no mundo todo, porém a adoção da energia solar fotovoltaica no Brasil, ainda representa uma parcela muito pequena na fonte energética nacional. Portanto, neste estudo, se explorou fatores influenciadores que têm um efeito significativo sobre as intenções de uso de usar esta nova tecnologia. Foram relacionados os fatores orientação para inovação, consciência ambiental, qualidade do sistema, confiança percebida, conhecimento, para determinar a atitude e intenção de uso da energia solar fotovoltaica. Diante deste contexto, este estudo tem como objetivo propor e testar um modelo teórico para analisar alguns fatores influenciadores para a adoção da energia solar fotovoltaica. Para alcançar este objetivo, foi coletado dados através de uma survey com 420 respondentes. Após, os resultados foram analisados por meio de um método de modelagem de equações estruturais ao modelo de pesquisa proposto. Esta pesquisa indicou que três fatores positivos, que compreendem a orientação para inovação, consciência ambiental e a qualidade do sistema, contribuem significativamente para determinar a atitude do público em relação à tecnologia de energia solar fotovoltaica. A intenção de usar a tecnologia também foi determinada por três variáveis positivas (atitude, confiança percebida e conhecimento). Com isto, todas as hipóteses propostas neste modelo conceitual foram confirmadas. Com base em achados empíricos deste estudo, as implicações e sugestões são apresentadas e discutidas neste trabalho. / With recent water crises in Brazil, consumers of residential electricity may seek other technologies for supply, such as solar photovoltaic energy. In addition, the economic and environmental issue makes increasing interest in so-called green energy generation technologies. In this sense, photovoltaic solar energy is considered one of the most promising energy technologies by experts worldwide, but the adoption of photovoltaic solar energy in Brazil still represents a very small share of the national energy source. Therefore, in this study, we explored influencing factors that have a significant effect on the intentions of using this new technology. The orientation factors for innovation, environmental awareness, quality of the system, perceived trust, knowledge, to determine the attitude and intention to use solar photovoltaic energy were related. In this context, this study aims to propose and test a theoretical model to analyze some influencing factors for the adoption of photovoltaic solar energy. To achieve this goal, data were collected through a survey of 420 respondents. Afterwards, the results were analyzed through a structural equation modeling method to the proposed research model. This research indicated that three positive factors, which include the orientation towards innovation, environmental awareness and the quality of the system, contribute significantly to determine the attitude of the public in relation to photovoltaic solar energy technology. The intention to use technology was also determined by three positive variables (attitude, perceived confidence and knowledge). With this, all the hypotheses proposed in this conceptual model were confirmed. Based on empirical findings from this study, the implications and suggestions are presented and discussed in this paper.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-10-26T16:05:56Z No. of bitstreams: 1 Gabriela Schenkel_.pdf: 3048283 bytes, checksum: cd479115e88afd207554abd627ee1c17 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-26T16:05:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabriela Schenkel_.pdf: 3048283 bytes, checksum: cd479115e88afd207554abd627ee1c17 (MD5) Previous issue date: 2015-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede tem como finalidade a conversão da energia solar em energia elétrica. No Brasil, recentemente foi dado o primeiro passo efetivo com a publicação pela ANEEL da Resolução Normativa n° 482. Esta resolução, publicada em 17 de abril de 2012, possibilita à um consumidor doméstico e comercial possuir um sistema de microgeração de energia (hidráulica, solar, eólica, biomassa ou cogeração qualificada) conectado à rede elétrica e fazer compensação de energia. Neste trabalho foi instalado em caráter experimental, no Laboratório de Energias Renováveis da Unisinos, um sistema fotovoltaico conectado à rede com uso de um modelo de microinversor, e buscou-se por meio desta instalação e do monitoramento, analisar o comportamento elétrico e energético do sistema. O sistema é composto por um módulo monocristalino LG255S1C de 255 Wp conectado a um microinversor ENPHASE M215 de 215 W. O período de monitoramento foi de 1° de agosto até 20 de dezembro de 2014. Uma central de aquisição de dados Agilent HP 34970A foi empregada para coletar dados de irradiância no plano do gerador fotovoltaico, corrente e tensão na entrada e saída do microinversor, temperatura de uma célula FV no centro do módulo fotovoltaico e temperatura no dissipador do microinversor. Também foi utilizado como medidor o analisador de energia Fluke 43B, que coleta os dados de potência ativa, potência reativa e potência aparente injetada na rede elétrica pelo sistema. Índices de qualidade de energia como a distorção harmônica total de corrente e fator de deslocamento também foram medidos. A eficiência média diária máxima, considerando a incerteza, medida no microinversor empregado foi de 95,18 % e é semelhante aos valores de eficiência média diária dos microinversores de primeira e segunda geração. O sistema fotovoltaico monitorado com o uso do microinversor atingiu o valor máximo de desempenho global de 0,93. A produção de energia máxima diária em corrente alternada foi de 1,49 kWh. Estima-se, levando em consideração este valor, que a produção mensal pode ser de até 44,7 kWh. Isto significa uma redução de 58 % no consumo de energia em uma residência, levando em consideração o custo de disponibilidade e o sistema instalado em uma residência com consumo médio mensal da região nordeste que é de 120 kWh. / Photovoltaic grid-connected systems aims the conversion of solar energy into electrical energy. In Brazil, was recently given the first effective step with the publication by ANEEL Normative Resolution No. 482. This resolution published on 17 th April, 2012, enables domestic and commercial consumers have an energy microgeneration system (hydro, solar, wind, biomass or qualified cogeneration) connected to mains power and make compensation. In this work was mounted on an experimental character, in the Renewable Energy Laboratory of Unisinos, a photovoltaic grid-connected system that uses a microinverter model, and through this installation and monitoring, analyse the electrical and energetical behavior of the system. The system consists of a 255 Wp LG255S1C monocrystalline module, connected to a 215 W ENPHASE M215 microinverter. The monitoring period was 1 st August to 20 th December, 2014. A central acquisition of Agilent HP 34970A data was used to collect data irradiance in the plane of the PV array, current and voltage at the input and output of microinverter, temperature of a PV cell in the center of the PV module and the microinverter sink. It was also used as a measuring the energy analyzer Fluke 43B, which collects the data of active power, reactive power and apparent power injected into the grid by the system. Power quality indices as the total harmonic current distortion and displacement factor were also measured. The maximum daily average efficiency, considering the uncertainty, measured on the employed microinverter was 95.18 % and is similar than the daily average efficiency values of microinverters of first and second generation. The photovoltaic system monitored using the microinverter peaked overall performance of 0.93. The production maximum daily energy into alternating current was 1.49 kWh. It is estimated taking into account the value that the monthly production can achieved 44.7 kWh. This means a reduction of 58 % in the consumption of a residence considering the availability cost and that the system is installed in a residence with the northest comsumption whose the average monthly consumption is 120.00 kWh.

Este estudo apresenta uma proposta de captação de energia solar através de células fotovoltaicas sobre telhas de zinco. Na maioria dos projetos existentes de sistemas fotovoltaicos, a implementação de módulos fotovoltaicos necessitam da adequação dos telhados e da estrutura para acomodá-los. Neste estudo a fixação será diretamente na telha, sem a necessidade de estruturas que alterem o telhado. Foi analisado a forma mais adequada de inserção das células fotovoltaicas sobre a telha, avaliando aspectos de layout, robustez, facilidade de implantação e de melhor captação de energia. Um protótipo no telhado foi construído com a captação direta de dados do mesmo. Foram produzidas estruturas, chamadas de calhas fotovoltaicas. Estas podem se encaixar na maior parte dos telhados existentes de zinco, sem a necessidade de inserção de estruturas para sua fixação. As calhas fotovoltaicas são módulos bem menores que os covencionais, podendo ser construídos de acordo com a potência desejada, com altura e largura necessários. Com a calhas fotovoltaicas produzidas, foram analisados sua performance através de coleta dos dados de tensão. Os resultados foram analisados relacionando-os com as quatro estações do ano, sendo obtidos resultados do tempo de produção de energia, o horário de inicialização e término de produção fotovoltaica. A estrutura da calha fotovoltaica foi avaliada com a análises de possibilidades de alterações ao longo dos testes. As calhas fotovoltaicas podem ser construidas de acordo com a potência requerida com somente a adição de novas calhas, sem a necessidade de alteração do telhado existente. O estudo apresentou resultados satisfatórios, analisando que ao longo de um ano a estrutura da calha não sofreu alterações e as medições de tensão se mantiveram constantes, sendo estes estudo realizado nas quatro estações do ano, sujeito as mais diversas intempéries. / This study presents a proposal for collecting solar energy through photovoltaic cells on roofs of zinc. Most of the existing projects of photovoltaic systems, the implementation of PV modules require the suitability of roofs and structure to accommodate them. In this study will be directly fixing the tile without the need to change the roof structures. It was considered the most appropriate form of integration of photovoltaic cells on the tile, evaluating aspects of layout, robustness, ease of deployment and improved energy harvesting. A prototype was built on the roof with direct capture the same data. structures were produced, called photovoltaic rails. These can fit in most existing zinc roofs without requiring insertion structures for fixing. The photovoltaic modules rails are much smaller than the covencionais, may be constructed in accordance with the desired power, with height and width needed. With photovoltaic rails produced were analyzed performance through collection voltage data. The results were analyzed relating them to the four seasons, and obtained energy production time results, the start and end time of photovoltaic production. The structure of the photovoltaic trough was assessed with the analysis of changes of possibilities in the tests. Photovoltaic rails can be built according to the power required with only the addition of new rails without the need for modification of the existing roof. The study showed satisfactory results, analyzing that over a year trough structure has not changed and voltage measurements remained constant, and these study conducted in the four seasons of the year, subject to the various weather.

A Geração Distribuída no Brasil tem crescido ao longo dos anos, especialmente na fonte fotovoltaica e na categoria que a ANEEL denomina microgeração distribuída, que são centrais geradoras de energia elétrica com potência instalada menor ou igual a 75 kW e conectada na rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras. Apesar dos problemas tradicionais que podem ocorrer com a inserção em larga escala, como maiores perdas e desvios de tensão, as placas fotovoltaicas, conectadas à rede de distribuição por meio de um inversor, trazem a possibilidade de controlar a tensão no ponto de conexão, manipulando-se o fator de potência de saída do inversor, controlando a potência reativa. Neste contexto, considerando o uso dos inversores inteligentes com possibilidade de envio de sinal remotamente ao operador e a possibilidade de criação de Centros de Despacho de Geração Distribuída (CDGD), este trabalho tem por objetivo propor uma metodologia de regulação de tensão centralizada utilizando unidades de microgeração fotovoltaicas, em redes de distribuição com larga inserção. A metodologia proposta utiliza o conceito de despacho de potência reativa e fluxo de potência reativa ótimo, por meio de uma abordagem centralizada da rede, utilizando-se o software OpenDSS e MatLab, equipado com Algoritmo Genético (AG) para solucionar o problema de otimização. Para avaliar o desempenho do modelo, foram feitos estudos de caso no sistema IEEE 123 barras e em uma rede real em Alegrete. Os resultados obtidos validam a abordagem proposta, demonstra a aplicabilidade e limitações em casos reais. / The distributed generation in Brazil has increased in the past years, specially in photovoltaic power generation, at the category that Brazilian Electric Regulator ANEEL classifies as "distributed micro-generation", i.e., generation units in which the active power capacity is equal or bellow 75kW and conected on distribution network by the consumers. Despite the traditional problems that might occur due to high penetration of the units, e.g., higher losses and voltage sags and swells, they are conected to the network through an inverter that can be controlled in order to provide or consume reactive power, providing voltage regulation. In that context, considering the use of intelligent inverters that can be remotely operated by a centralized utility operator, this work aims to propose a centralized voltage regulation methodology using distributed micro-generation in distribution networks. The proposed methodology uses the concept of reactive power dispatch and optimal power flow, from a centralized view of the network, using the software MatLab and OpenDSS with Genetic Algorithm to solve the optimization problem. To evaluate the model, simulations were performed with the IEEE 123 bus system and with a real distribution network from the Alegrete city, in the Brazilian state of Rio Grande do Sul. The results show the proposed is valid, despite some limitations on real cases.

Orientador: Marcelo de Almeida Silva / Coorientador: Gustavo Maia Souza / Banca: Juliano Carlos Calonego / Banca: João Domingos Rodrigues / Banca: Carlos Sergio Tiritan / Banca: Marcos Silveira Bernardes / Resumo: A produção mundial de energia necessita aumentar no mínimo 50% até 2050 de modo a se atender crescimento populacional e o desenvolvimento econômico. Uma das estratégias será aumentar a eficiência da conversão de energia solar em fito-energia, no entanto, ainda faz se necessário conhecer qual a real eficiência deste processo à campo e como o ambiente de produção pode influenciá-lo, principalmente na cultura da cana-de-açúcar, que é a principal matéria-prima no Brasil. Nesse sentido o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ambiente de produção na eficiência da conversão de energia solar em fito-energia em três cultivares de cana-de-açúcar. Adotou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso no esquema fatorial 2x3, tendo dois ambientes de produção (A e C) e três cultivares de cana-de-açúcar (SP80-3280, RB855156 e RB867515). Foram avaliados dois ciclos de cultivo (cana-planta, março de 2014 a maio de 2015; cana-soca, maio de 2015 a junho de 2016). Aos 150, 285 e 415 dias após o plantio (DAP) e 150, 180 e 380 dias após a colheita (DAC) foi avaliado a produtividade de biomassa (MSPA), eficiência de uso da radiação (EUR) e eficiência da conversão de energia solar em fito-energia (EC). A produtividade de colmos na cana-planta e cana-soca foi 30,2 e 28,9% maior no ambiente de produção A, enquanto que a produtividade de MSPA foi de 11,2 e 21,9% na cana-planta e cana-soca nos ambientes de produção A e C, respectivamente. Apesar do ambiente de produção A ter recebido 5,2 e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: World energy production needs to increase by at least 50% until 2050, to meet population growth and economic development. One of the strategies will be to increase the conversion efficiency of solar energy to phyto energy, however, it is still necessary to know the real efficiency of this process in the field and how the production environment can influence it, especially in sugarcane, which is the main raw material in Brazil. In this sense, the objective of this work was to evaluate the effect of production environment on efficiency of the conversion of solar energy to phyto-energy in three cultivars of sugarcane. It was used a design of complete block randomized in the 2x3 factorial scheme, with two production environments (A and C) and three sugarcane cultivars (SP80-3280, RB855156 and RB867515). Two cultivation cycles (cane-plant, from March 2014 to May 2015, cane-ratoon, from May 2015 to June 2016) were evaluated. At 150, 285 and 415 days after planting (DAP) and 150, 180 and 380 days after harvest (DAH) the biomass productivity (DMAP) the radiation use efficiency (RUE) and efficiency of the conversion of solar energy to phyto-energy (EC). The stalks production in cane-plant and cane-ratoon was 30,2 and 28,9% higher in production environment A, while DMAP yield was 11,2 and 21,9% in cane-plant and cane-ratton in production environments A and C, respectively. Although the production environment A received 5,2 and 5,8% less solar radiation than the production environment C in cane-plant and cane-ratoon, it was observed that the RUE and EC was higher in all cultivars in the production environment A in both crop cycles. The average EC of the cultivars was 3.84 and 2.93% in cana-plant and 3,42 and 2,24% in cane-ratoon in productions environments A and C, respectively. The EC was higher in the production environment A due to higher fraction of diffuse solar radiation, higher water availability and soil ... / Doutor

O setor de micro e minigeração de energia elétrica encontra-se num estágio inicial de desenvolvimento no Brasil que pode ser considerado aquém de suas potencialidades em contraste com os recursos energéticos renováveis do país, passados três anos do estabelecimento dos primeiros incentivos de órgãos públicos e privados e da promulgação de regulações específicas voltadas para o setor, indicando uma possível conjuntura atual insuficiente para um crescimento mais consistente e dinâmico. Com tal problemática em vista, a presente dissertação tem como objetivo contribuir no desenvolvimento do setor nacional de micro e minigeração eólica e solar, tecnologias com maior potencial de instalação, apresentando propostas de ações que podem solucionar questões econômicas, técnicas e regulatórias que possivelmente estão dificultando o alcance de um maior equilíbrio de interesses entre os principais agentes envolvidos nesta atividade econômica, ou seja, potenciais usuários, concessionárias de energia, fabricantes e órgãos do governo, aumentando a atratividade e dinamizando os negócios no setor, com benefícios diretamente estendidos ao desenvolvimento do país como um todo. A construção das propostas teve como base o estudo da atual conjuntura e a identificação de possíveis barreiras existentes ao desenvolvimento da micro e minigeração de energia elétrica no Brasil através de análise crítica e mensurável da atual maturidade do setor, isto é, do atual estágio de desenvolvimento e da margem de evolução possível nos aspectos mais relevantes para esta atividade, ou seja, regulações, incentivos, capacidade tecnológica e capacitação profissional. Além disso, observou-se que grande parte dos brasileiros desconhece o tema, porém, depois que cientes do assunto, o percebem como relevante e demonstram disposição significativa para adotar tais sistemas de geração renovável em suas unidades consumidoras. Por fim, avaliou-se que caso ao menos parte das ações descritas nas propostas forem efetivamente implantadas, a perspectiva é que haja uma evolução no ambiente técnico e econômico do setor no país, tornando-o favorável ao desenvolvimento da atividade de micro e minigeração de energia. Espera-se que as propostas apresentadas nesta dissertação possam ser utilizadas como base para trabalhos futuros de instituições governamentais e privadas, fabricantes, centros de pesquisas, universidades e demais interessados no assunto para serem validadas, aperfeiçoadas e detalhadas para um possível estabelecimento no país. Assim, o trabalho apresenta que se houver desenvolvimento de ambiente favorável, o Brasil desponta como país com alto potencial no mercado de micro e minigeração de energia elétrica e que há possibilidades de ações governamentais e privadas, passíveis de discussões e estudos, para fomentar este ambiente. / The micro and mini electricity power generation sector is at an early stage of development in Brazil that can be considered below of its potential in contrast to the country renewable energy resources, three years after the establishment of the first public and private incentives and the enacting of specific regulations for the sector, indicating a possible insufficient conjuncture for a more consistent and dynamic growth. Considering this problematic, the purpose of this work is to contribute to the development of national micro and minigeneration industry by wind and solar photovoltaic resources, technologies with greatest potential for being installed currently, presenting action proposals that can solve economic, technical and regulatory issues that possibly are hampering the achievement of a better interests balance between the major players involved in this economic activity, i.e., potential users, distribution companies, manufacturers and government agencies, increasing attractiveness and boosting business in this sector, with benefits directly extended to the environment and to the development of the country as a whole. The construction of the proposals was based on the study of the current situation and identifying possible existing barriers to Brazil micro and minigeneration development through a critical and measurable analysis of the current sector maturity, in other words, the current stage of development and the margin of possible evolution on the most relevant aspects of this activity, i.e., regulations, incentives, technological capacity and workers professional training. Furthermore, it was observed that most Brazilians are not familiarized with this subject, but after aware, they perceive it as relevant and demonstrate significant willingness to adopt such renewable generation systems in their consumer units. Finally, it was evaluated that if at least some of the actions described in the proposals are effectively implemented, the perspective is for a technical and economic environment progress, making it favorable for a micro and minigeneration energy activity development. It is expected that the proposals presented in this thesis can be used as a basis for future works of government and private institutions, manufacturers, research centers, universities and others interested in the subject to validate, improve and detail them for a possible establishment in the country. As a result, the thesis presents that if a favorable environment is developed, Brazil can stand out as a country with high potential in the micro and minigeneration electricity market and that there are possibilities of government and private actions, likely to discussions and studies, to foster this environment.

Orientador: Teófilo Miguel de Souza / Banca: Márcio Acud Mercelino / Banca: Osiris Canciglieri Junior / Resumo: Uma das alternativas à utilização de combustíveis fósseis é a energia solar, obtida pelo uso de painéis fotovoltaicos. A existência de diferenças diárias, sazonais e regionais na distribuição espectral da luz do sol pode produzir variações na capacidade de produção de energia dos painéis. O objetivo deste trabalho é verificar como a geração de energia de células fotovoltaicas varia em função dos diferentes comprimentos de onda do espectro da luz solar, quando as células estão submetidas a condições reais de operação. Este trabalho possui caráter experimental. Dois painéis fotovoltaicos policristalinos idênticos foram montados lado a lado. Oito diferentes filtros de cor, com curvas conhecidas de distribuição espectral, foram instalados sobre um dos painéis e foi registrada a quantidade de energia gerada por cada painel ao longo do dia. Cada filtro permite apenas a passagem de uma determinada faixa de comprimentos de onda da luz solar. Foi calculada a eficiência relativa de cada filtro, dada pela relação entre a quantidade de energia gerada pelo painel com filtro e a gerada pelo painel sem filtro, de referência. Os resultados indicam que os painéis produzem mais energia na faixa do vermelho, com eficiência relativa de 23,83%, sendo, portanto, mais sensíveis à radiação nesta faixa de comprimentos de onda. Por outro lado, ocorre uma redução da resposta do painel na faixa do verde e azul, apresentando eficiências de 19,15% e 21,58% respectivamente. Isso mostra que painéis fotovolt... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Solar energy is an alternative to fossil fuels. It can be obtained through the use of photovoltaic panels. There are daily, seasonal and regional differences in the spectral energy distribution of sunlight that can result in variations in the energy production capacity of the panels. The objective of this study is the verification of the photovoltaic cell's response to different wavelengths of the sunlight's spectrum, under real operating conditions. This is an experimental study. Two identical polycrystalline photovoltaic modules were mounted sideby-side. Eight different color filters, each one with a specific spectral distribution curve, were installed above one of the panels and the daily generated energy of each panel was registered. Each color filter allows just a specific wavelength range of solar spectrum to pass through it. The relative efficiency of each filter was calculated; it is given by the relation between the energy generated by the solar panel with filter and the solar panel without filter. The results indicate that the panels produce more power in the red range (with a relative efficiency of 23.83%) and therefore they are more sensitive to radiation at this wavelength range. Also, the panel's response is reduced in the color ranges of green and blue, with efficiency of 19.15% and 21.58%, respectively. This shows that photovoltaic panels do not respond uniformly to sunlight. Infrared radiation, which leads to an increased temperature, plays an important role in the total energy production. The relative efficiency of infrared filter is 13.56%. It can be concluded that crystalline silicon photovoltaic modules do not respond uniformly to sunlight. Photovoltaic panels are able to produce energy not only with visible light but also with nonvisible wavelengths, being infrared an important component of solar spectrum. The spectral responses under real operating conditions / Mestre