Orientador: Marcela Kotsuka da Silva Câmara Bastos. / Coorientador: Henry França Meier. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Introdução. O aquecimento global resultante do aumento nas concentrações de gases de efeito estufa (GEE) é um dos principais problemas ambientais que o mundo enfrenta atualmente. Atividades humanas estão alterando a composição da atmosfera através da emissão de GEE, particularmente dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O). Os veículos automotores são uma importante fonte de emissão desses gases, tanto diretamente, através da emissão de gases pelo escapamento, como também através das emissões oriundas do processo de produção e manipulação dos combustíveis usados pelos mesmos. Objetivo. Obter, de uma amostra de veículos típicos da frota do estado de São Paulo, os valores da emissão dos principais gases de efeito estufa (CO2, CH4, N2O) presentes no gás de escapamento de veículos leves de passageiros equipados com motores de ignição por centelha (ciclo Otto), utilizando os combustíveis gasool 22, AEHC e GNV. Métodos. Os veículos foram ensaiados em dinamômetro de chassis, seguindo ciclo de condução e amostragem dos poluentes conforme Norma ABNT NBR 6601, para medição da emissão de escapamento; e pela Norma ABNT NBR 11481, adaptada para a medição das emissões fugitivas de metano. Além dos métodos de análise dos gases prescritos nestas Normas, foram utilizados os métodos FTIR (Fourier Transform InfraRed) para medição de CO2, CH4 e N2O e NDIR (Non Dispersive InfraRed) para medição de N2O. Resultados. As emissões médias, em g/km, de GEE presentes no gás de escapamento dos veículos ensaiados foram, respectivamente para os veículos movidos a AEHC, gasool 22 e GNV, de 193,1, 193,5 e 170,9 para o CO2; 0,050, 0,051 e 0,590 para o CH4 e 0,017, 0,068 e 0,033 para o N2O. A emissão fugitiva média de CH4 devido a vazamentos no sistema de alimentação dos veículos movidos a GNV ensaiados foi de 0,0412 g/hora. Conclusão. Embora o principal gás de efeito estufa emitido diretamente por automóveis seja sem dúvida o CO2, os gases CH4 e N2O podem contribuir de maneira significativa para a emissão total de GEE e por isso não podem ser desprezados. Apesar de a emissão de GEE por veículos ser apenas uma fração do total da emissão global, o aumento da frota mundial de veículos pode tornar essa fonte de emissão cada vez mais significativa. / Introduction. Global warming resulting from increased concentrations of greenhouse gases (GHG´s) is one of the major environmental problems the world faces today. Human activities are changing the composition of the atmosphere through the emission of GHG´s, particularly carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O). The vehicles are a source of emissions of these gases, both directly, through the emission of exhaust gases, as well as by emissions from the production process and handling of fuels used by them. Objective. To get, for a sample of typical vehicles of the fleet of the state of São Paulo, the values of the emission of the main greenhouse gases (CO2, CH4, N2O) presents in the gas of exhaust pipe of light duty passengers vehicles equipped with engines of spark ignition (Otto cycle), using the fuels gasohol 22, ethanol and CNG. Methods. The vehicles were tested on a chassis dynamometer, following driving cycle and sampling of the pollutants by the Standard ABNT NBR 6601, for measuring the exhaust emission, and the Standard ABNT NBR 11481, adapted for the measurement of fugitive emissions of methane. In addition to the methods of analysis of these gases prescribed by those standards, were used the methods FTIR (Fourier Transform InfraRed) for measurement of CO2, CH4 and N2O and NDIR (Non dispersive InfraRed) for measurement of N2O. Results. The average emissions of GHG´s in the exhaust gas of the vehicles tested were, respectively for the AEHC, gasohol and CNG vehicles, and expressed in g / km, of 193.1, 193.5 and 170.9 for CO2, 0.050, 0.051 and 0.590 for CH4 and 0.017, 0.068 and 0.033 for N2O. The average CH4 fugitive emissions due to leaks in the supply system of the CNG vehicles tested was 0.0412 g / hour. Conclusion. Although the main greenhouse gas emitted directly by car is undoubtedly the CO2, the gases CH4 and N2O can contribute significantly to the total emission of GHG´s and therefore can not be neglected. Although the emission of GHG´s by vehicles is only a fraction of total global emissions, increasing the fleet of vehicles may make this source of emissions increasingly significant.

A geração de energia a partir de combustíveis fósseis é uma das principais fontes de gases de efeito estufa, especialmente CO2, o qual tem sido associado à mudança climática global. SO2 e H2S podem ser encontrados em plantas de geração de energia, bem como emitidos através de atividade vulcânica e em campos de gás natural, respectivamente. Neste sentido, Líquidos Iônicos (LI) são materiais promissores para captura e separação de gases em correntes gasosas, devido a propriedades como: baixa pressão de vapor, baixo ponto de fusão, alta estabilidade e capacidade de dissolução de gases. Neste trabalho, foram avaliados os mecanismos de interação de LI com os gases CO2, SO2 e H2S, em três etapas. Na primeira, foram analisados sistemas cátion-gás e ânion-gás, para verificação do papel do cátion e ânion sobre as interações do gás com LI. Os cátions estudados incluem a família de imidazólio, de [C1mim]+ a [C8mim]+, família de tetraalquilamônio, tetraalquilsfosfônio e imidazólio funcionalizado com grupamentos éter, enquanto os ânions abrangem a família de halogenetos, ânions fluorinados, [acetato]- e ânions [sulfato]- e alquilsulfato. Na segunda etapa, foi avaliada a interação cátion-ânion e seu efeito sobre a solubilidade de gases, considerando os pares iônicos [C1mim]X, em que X= [BF4]-, [Tf2N]-, [MeSO4]-, [PF6]-, [EtSO4]-, [Cnmim][Tf2N] e pares com cátion funcionalizado com grupamento éter, aqui denominados [C1Odmim][Tf2N] a [C1Oemim][Tf2N]. Na última etapa, a interação CO2-par iônico foi avaliada em sistemas [Cnmim][Tf2N]. Além de sistemas amplamente estudados como aqueles baseados em imidazólio e ânion [Tf2N]-, foram propostos seis novos sistemas, os quais correspondem aos sistemas funcionalizados com grupamento éter e um sistema desenvolvido a partir dos resultados obtidos previamente. Foram montados, no mínimo, 4 configurações para cada sistema, as quais foram otimizadas a nível de teoria B3LYP/6-311+G**. O nível de teoria M06-2X/6-311+G** foi utilizado para avaliação de efeitos de dispersão em sistemas com cadeias alquilas extensas. Cálculos de frequências vibracionais foram realizados após as otimizações, para avaliar se a geometria obtida correspondia a um estado de transição ou mínimo. A força de interação foi avaliada através de cálculos de energia de ligação com correção de erro de superposição de basis set pelo método de Boys-Bernard e comparados com cálculos de QTAIM realizados para alguns sistemas. A distribuição de carga foi analisada a partir de cálculos de cargas parciais, bem como de mapas de potencial eletrostático baseados na densidade eletrônica. As propriedades termodinâmicas dos pares iônicos foram estimadas a partir das frequências vibracionais obtidas para os sistemas. Neste contexto, espera-se que este trabalho sirva como referência para estudos teóricos e experimentais dos novos sistemas propostos. / The energy generation from fossil fuels is one of the greenhouse gases main sources, especially CO2, which have been associated to the global climate change. SO2 e H2S can be encountered in energy plants, such as emitted through volcanic activity and natural gas fields, respectively. In this sense, Ionic Liquids (IL) are promising materials to gas capture and separation, due to properties as: low vapor pressure, low melting points, high stability and capability to dissolute gases. In this work, IL-gas interactions were evaluated, considering CO2, SO2 and H2S gases. In the first step, anion-gas and cation-gas interactions were analyzed for evaluating the cation and anion role in interactions with IL. Imidazolium-based IL, including [C1mim]+ to [C8mim]+, tetraalkylammonium and tetraalkylphosphonium-based IL and Imidazolium-functionalized cations with ether groups were considered in this project, while anions include halide, fluorinated ones, acetate and sulfate/alkylsulfate ones. In the second step, the cation-anion interaction was appreciated and its effect over gas solubility, considering [C1mim]X, where X= [BF4]-, [Tf2N]-, [MeSO4]-, [PF6]-, [EtSO4]-, [Cnmim][Tf2N] and ionic pairs with functionalized cation with ether groups, here called [C1Odmim][Tf2N] a [C1Oemim][Tf2N]. In the last step, CO2-ion pair interaction was assessed in [Cnmim][Tf2N] systems. It was proposed here six novel ionic pairs, corresponding to functionalized systems with ether groups and the system developed about results obtained. For ab initio calculations, it was considered four system configurations, which were optimized using B3LYP and M06-2X levels of theory, this last used for assessment of extended alkyl chains, and 6-311+G** basis set. Vibrational frequencies calculations were made after the optimizations, for analyzing if the geometry corresponds to either minimum or transition state. The interaction strength were evaluated through binding energy calculations with Basis Set Superposition Error correction using Boys-Bernard method, and compared to QTAIM calculations made for some systems. Charge distribution Analysis was done through partial charges calculations and Electrostatic Potential Surfaces. The thermodynamic properties were estimated from the vibrational frequencies obtained for the systems. In this context, it is expected that this work serve as a reference for theoretical and experimental studies of the novel proposed systems. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Nos últimos anos a demanda de energia tem crescido gradativamente, sendo a principal fonte de energia os combustíveis fósseis. Porém, estes aumentam a concentração de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera – sendo o CO2 o principal responsável do aquecimento global. Uma das alternativas que vem sendo investigada nos últimos anos são os chamados metal-organic frameworks (MOFs), estruturas formadas por íons ou clusters de metais unidos por ligantes orgânicos com alta porosidade. Como os líquidos iônicos (LI) vêm sendo também estudados para captura de gases, foi desenvolvido um estudo teórico-experimental de compósitos formados por MOFs e líquidos iônicos com o objetivo de investigar o potencial de aplicação destes materiais na captura de gases. Foram sintetizados e caracterizados por diferentes técnicas dois novos compósitos –formados pela MOF-5 e o líquido iônico BMIm[BF4] e outro formado pela MIL-53(Cu) e BMIm[BF4]. Foram também realizados cálculos de DFT a fim de verificar as interações entre estes compósitos e gases distintos. Foi verificada a formação de um novo análogo da MIL-53 (Cu), que apresentou maior capacidade de captura de CO2 do que a MIL-53 (Cu) e que apresentou estabilidade frente à agua. Foi também obtido um novo compósito formado pela MOF-5 no BMIm[BF4] que também apresentou estabilidade frente à agua. Já para os resultados teóricos obtidos, foi verificado que a MOF-5 apresentou grande instabilidade frente à agua, sendo este fator já verificado experimentalmente. Devido ao alto custo computacional, foram realizados, baseado na literatura, cálculos envolvendo o cluster de ambas as MOFs, o ligante das mesmas, o líquido iônico em questão e gases distintos. Foi verificada a magnitude das interações entre o ligante e os gases, sendo que novamente a maior interação foi com a água. Foi também verificado que, após a adição do LI nos sistemas, aumentou-se a seletividade na adsorção dos gases, sendo que a maior interação foi com o SO2, favorecendo a adsorção deste gás e diminuindo a afinidade pela água destas MOFs. Desta forma, foi possível verificar que a adição de LI na síntese dos compósitos aumentou a seletividade por outros gases e diminuiu a afinidade pela água, mostrando seu grande potencial industrial de aplicação. / In the last years the energy demand has grown directly, being the main source of energy fossil fuels. However, they raise the concentration of greenhouse gases in the atmosphere – being the CO2 the main responsible for the global warming. One of the alternatives that has been investigated over the past years are the metal-organic frameworks (MOFs), structures formed by ions or clusters of metals bonded by organic ligands with high porosity. Since the ionic liquids (IL) has also been studied for gases capture, it was developed a theoretical-experimental study of composites formed by MOFs and ionic liquids with the goal of investigate the application potential of these materials for gases capture. It was synthesized and characterized by different techniques two new composites – formed by MOF-5 and the ionic liquid BMIm[BF4] and another one formed by MIL-53 (Cu) and the BMIm[BF4]. It was also performed DFT calculations towards determine the interactions between these composites and distinct gases. It was verified the formation of a new analogue of MIL-53 (Cu) that presented larger capacity in the capture of CO2 that MIL-53 (Cu) and presented water stability. It was also obtained a new composite formed by MOF-5 in the BMIm[BF4] that also presented water stability. For the theoretical results obtained, it was verified that the MOF-5 presented large water instability that was already verified experimentally. Due to the high computational cost, it was performed, based on the literature, calculations involving the cluster of both the MOFs, the ligand of them, the ionic liquid and distinct gases. It was verified the magnitude of the interactions between the ligand and the gases, being that again the biggest interaction was with water. It was also verified that, after the addition of IL in the systems, the selectivity in the adsorption of the gases was raised, being the largest interaction with SO2, favoring the adsorption of this gas and decreasing the affinity for water by these MOFs. Therefore, it was possible to verify that the addiction of IL in the synthesis of the composites raised the selectivity for others gases and decreased the water affinity, showing its great industrial potential of application. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Em função do tamanho do rebanho bovino e do sistema extensivo de produção, o Brasil produz uma significativa quantidade de gases de efeito estufa (GEE), principalmente de metano (CH4). O aumento das emissões desses gases pode elevar a temperatura do planeta, com conseqüências ambientais imprevisíveis e potencialmente negativas. Porém, a emissão de CH4 varia em função do sistema de produção, da ingestão de matéria seca, da digestibilidade da dieta e das características animais. As emissões de CO2 a partir de combustíveis fósseis também variam em função das tecnologias de produção utilizadas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo que permitisse estimar a emissão de CH4 e outros GEE pela pecuária de corte. Este modelo foi utilizado para avaliar o impacto de diferentes sistemas de produção. As fontes de GEE dos animais consideradas no modelo foram o CH4 proveniente da fermentação entérica e o óxido nitroso (N2O) originário do N da urina e das fezes. Foi considerado o CO2 proveniente da fabricação, transporte e distribuição dos insumos necessários à produção dos alimentos utilizado no pasto e no confinamento, bem como o N2O resultante do uso de fertilizantes nitrogenados. As entradas do modelo incluíram área, curva de produtividade e de qualidade da forragem, eficiência de pastejo, produtividade do milho para silagem e grão e os índices zootécnicos do rebanho. Foram utilizadas equações para estimativa da produção de metano em função da qualidade do alimento e do consumo de cada categoria do rebanho. O consumo, ganho de peso e índices zootécnicos são calculados em função da quantidade e qualidade dos pastos e suplementos. Simularam-se 3 sistemas de produção de ciclo completo sempre em uma unidade de produção de 1000 ha totais e 800ha úteis: sistema representando os índices da média brasileira (MB); sistema denominado intensivo a pasto (IP); e sistema intensivo a pasto incorporando à terminação em confinamento (IPC). No sistema MB as produções anuais de CH4 e CO2 equivalente total (CO2-eq) foram respectivamente de 30.740 e 783.283 kg, no sistema IP de 53.085 e 1.353.426 kg e no sistema IPC de 54.274 e 1.382.774 kg. A maior produção de metano e GEE totais nos sistemas mais intensivos são função da maior produtividade vegetal, maior capacidade de suporte e maior uso de insumos. As produções anuais estimadas de carne nos sistemas MB, IP e IPC foram respectivamente de 39.401, 95.942 e 115.294 kg de carcaça. Consequentemente, as produções de CO2-eq totais por unidade de carcaça produzida foram de 19,9, 14,1 e 12,3 kg de carcaça por kg de CO2-eq respectivamente para os sistemas MB, IP e IPC. O modelo demonstra que a produção de CH4 e CO2 equivalente totais por unidade de área aumentam, porém há redução de 29 e 12% nas emissões de GEE por unidade de carne produzida nos sistemas intensificados, IP e IPC respectivamente. A produção de grãos resulta em maiores emissões de GEE provenientes de combustíveis fósseis. Entretanto, o uso estratégico dos grãos na fase final de terminação aumenta a produtividade do sistema de forma a reduzir a produção de metano por unidade de carne e reduzir o impacto desta atividade sobre o clima. / Due to the size of the cattle herd Brazil produces a significant amount of greenhouse gases (GHG), mainly methane (CH4). Increasing emissions of greenhouse gases can raise the temperature of the earth, with potentially negative yet unpredictable environmental consequences. The emission of CH4 varies depending on dry matter intake, diet digestibility and animal characteristics. The aim of this work was to develop a model to estimate the emissions of CH4 and other greenhouse gases for different beef cattle production systems. Sources of GHG considered in the model were CO2, CH4 from enteric fermentation and nitrous oxide (N2O). The CO2 from manufacturing, transport and distribution of inputs were considered in the model, as was the N2O resulting from nitrogen fertilizers use. The inputs include area, forage productivity and quality curves, grazing efficiency, productivity of corn silage and corn grain and herd reproductive and productive parameters. Equations were used to estimate the methane production according to food quality and intake of each herd category. Three production systems from calving to slaughter were simulated in a total farm area of 1000 ha with 800 ha of effective production: a) a system representing the average Brazilian productivity averages (MB); b) a system representing an intensive grazing (IP); c) the same intensive grazing system using a short-term feedlot finishing period (IPC).The annual production of CH4 and CO2 were 30.740 and 783.283 kg for the MB system; 53.085 and 1.353.426 kg for the IP system and 54.274 and 1.382.774 kg for the IPC system. The higher total production of CH4 and GHG in intensive systems is expected due to higher crop productions and use of inputs. Production of MB, IP and IPC systems were 39.401, 95.942 and 115.294 kg of carcass, respectively. The total CO2-eq productivity by unit of carcass were 19,9, 14,1, 12,3 kg of carcass per kg of CO2-eq. The model demonstrates that CH4 and CO2-eq production per unit of area increase, however there is a reduction of 29 and 12% in GHG emissions per unit of meat produced in the intensified systems, IP and IPC respectively. Grain production results higher GHG emissions, due to the use of fossil fuels. However, the strategic use of grains for finishing results in large increases in productivity, reducing methane production per unit of meat. This may allow for a reduction in the impact of this activity on the climate.

Este trabalho foi realizado junto ao NETeF - Núcleo de Engenharia Térmica e Fluídos da EESC/USP e ao aterro sanitário \"Fazenda Guaporé\" em São Carlos, e teve como objetivo a verificação da viabilidade energética e ambiental do tratamento do chorume através da sua incineração com o biogás produzido pelo aterro, eliminando-se desta forma também o metano, reconhecido como gás estufa. Determinou-se experimentalmente a composição do biogás e calculou-se e mediu-se a sua vazão. As propriedades físico-químicas e a vazão do chorume também foram quantificadas. A vazão de gás foi calculada com informações obtidas da literatura e medida experimentalmente com uma sonda especialmente desenvolvida neste trabalho. Para determinar a aplicabilidade do conceito fez-se um balanço energético para verificar a disponibilidade de energia e um balanço químico, para determinar o potencial de emissão de poluentes do ar. Os resultados indicaram que há mais energia presente no gás do que a energia requerida para incinerar o chorume, embora a diferença seja pequena e deva ser vista com cautela. O balanço químico mostrou em geral um potencial poluidor abaixo das emissões permitidas pela legislação, embora em alguns casos isto não tenha ocorrido. / This work was developed at the NETeF (Thermal Engineering and Fluids Group) at EESC/USP, Sao Carlos, SP, and the local landfill \"Guapore Farm\". It was aimed to the treatment of the \"chorume\" through its incineration with the biogas produced in the landfill, this way eliminating also the methane, the second most important greenhouse gas according to IPCC. The composition and flow rate of the biogas were determined by calculations and experimentaly and the same was done with the chorume. The gas flowrate was calculated using data available in the literature and measured with a probe specially developed in this work. To evaluate the feasibility of the concept it was done a balance of energy to verify if the energy of the gas was enough to the chorume thermal destruction and a chemical balance to determinate the potential of emission of air pollutants. The results have shown that there is more energy available than it is required for that purpose but they should be considered with some caution given the small diference between the required and produced energy and the uncertaints in the measurements and evaluations. The chemical balance has shown that, in general, the potential for emissions was bellow the legally stablished limits although in a few cases it was above.

O objetivo deste trabalho é discutir as principais ações para que iniciativas de recuperação e uso de biogás gerado por resíduos sejam bem sucedidas. A discussão se inicia com informações a respeito do aumento do efeito estufa e da escassez de recursos naturais. O Brasil, um país em desenvolvimento, deve promover melhorias sanitárias em todos os níveis: coleta e disposição de resíduos sólidos, esgotamento e tratamento dos esgotos domésticos e comerciais e contenção e tratamento de fluentes industriais. O país deve também otimizar o uso de seus recursos energéticos preservando a qualidade ambiental. Ao final da Rio 92, o Governo Brasileiro assumiu o compromisso de realizar inventários de emissões dos GEE. Nestes se inclui o inventário de emissões de metano gerado pela degradação anaeróbia de resíduos. Sabe-se que, pela degradação anaeróbia dos resíduos, em 1.990, o Brasil emitia cerca de 800Gg de metano ao ano e estima-se 900Gg para o ano de 2.000. Nesse total não se identifica nenhuma iniciativa de recuperação energética bem sucedida em andamento. A maior parte do biogás é gerada pela degradação dos resíduos sólidos. Para que se promova a recuperação do biogás nos locais de disposição de resíduos sólidos (LDRS) deve-se, em primeiro lugar, promover a correta disposição dos resíduos sólidos. Deve-se fazer ainda com que o correto manejo do aterro inclua a recuperação do biogás gerado. Lembrando que esta atividade, na maioria dos casos, é responsabilidade do poder público, deve-se incluir ao processo a garantia de continuidade da atividade de uma gestão administrativa para outra. Cerca de 11% do metano gerado pela degradação anaeróbia de resíduos vem de efluentes industriais. O processo anaeróbio tem uma intensidade energética bastante inferior à do processo convencional. Para que uma indústria opte pela tecnologia anaeróbia, esta deve ter um eficiente controle de processo industrial impedindo que o efluente seja contaminado por substâncias tóxicas aos organismos anaeróbios. A iniciativa privada, diante de uma oportunidade de negócio lucrativo, naturalmente cria iniciativas replicáveis. Há vários países desenvolvendo projetos de recuperação de biogás. No Brasil são identificados vestígios dessa atividade, ocorrida nas décadas de 1.970 e 1.980. O encolhimento da economia nacional, a diminuição dos preços internacionais de combustíveis fósseis e a falta de incentivos ambientais e tributários podem ser responsabilizados pelo fim dos projetos. Hoje, a possibilidade de obtenção de ganhos econômicos pela emissão evitada de GEE através dos certificados de redução de emissões (CER) associada a incentivos ambientais e fiscais pode criar expectativas favoráveis para essa atividade. / The objective of this thesis is to discuss the main actions to achieve the success of the recovery and use of biogás generated by wastes initiatives. The discussion begins with information regarding the increase of the greenhouse effect and the shortage of natural resources. Brazil, a developing country, should promote sanitary improvements in all levels: collection and disposal of solid wastes, domestic and commercial wastewater sewage and treatment, as well as industrial wastewater treatment. The country must also optimize the use of its energy resources preserving the environmental quality. At end of Rio 92, the Brazilian Government has assumed the commitment to conducting emission inventories of greenhouse gases. Among these is included the inventory of methane emissions generated by the anacrobic degradation of wastes. It is known that in 1.990 Brazil emitted approximately 800Gg of methane (CH4) and it is estimated that in the year 2.000 more or less 900Gg will be emitted. From this total there are not any identified initiative of energy recovery ongoing well succeeded. The majority of biogas emitted by wastes comes from solid waste degradation. To promote the biogas recovery in municipal solid waste disposal sites (MSWDS) it is necessary, first of all, to promote the correct solid waste disposal. It should also that the correct landfill management includes the recovery of the generated biogas. Reminding that this activity, in most of the cases, is duty of the public sector, should be included to the process the guaranteed continuity of the activity from an administration to the next. About 11% of the methane generated by anaerobic degradation of wastes come from industrial wastewater. The anaerobic process has energy intensity much lower than the conventional process. To an industry chose the anaerobic technology, is should have an efficient control of industrial process avoiding the effluent contamination by substances toxic to the anaerobic organisms. The private initiative, facing an opportunity of profitable business, naturally creates replicable initiatives. Internationally, there are several countries developing projects of biogas recovery. In Brazil are identified vestiges of this activity, occurred in the 1.970´s and 1.980´s. The contraction of the national economy, the decrease of international fossil fuel prices and the lack of environmental and tax incentives can be responsible for the end of such projects. Today, the possibility of obtaining economic gains for greenhouse gases emission reductions incentives through CER associated to environmental and fiscal incentives can create favorable expectations for this activity.

Orientador: Alexandre Dal Pai / Banca: Valeria Cristina Rodrigues Sarnighausen / Banca: Carlos Roberto Pereira Padovani / Resumo: A radiação solar é uma fonte energética vital de todos processos biológicos, químicos, físicos e atmosféricos. Além disso, atualmente, com uma preocupação crescente em relação à utilização de fontes alternativas e sustentáveis de energia, seu uso tem sido utilizado como uma boa solução para conversão energética, controle de temperatura de água e conforto térmico. Para cada local onde será feito o uso da radiação solar, é preciso conhecer a variação anual dos níveis quantitativos energéticos incidentes, pois em cada região do planeta, o comportamento da radiação solar global incidente apresenta diferentes variações anuais. Quando se trabalha em uma superfície inclinada, a orientação e o ângulo da inclinação da superfície alteram os níveis energéticos recebidos se comparados com uma superfície horizontal. Medidas da radiação solar em plano inclinado não são corriqueiras em estações meteorológicas devido à entraves financeiros, de instrumentação e de operação. Por este motivo, o potencial energético e térmico da radiação solar em superfície vertical é deixado de lado. Este trabalho teve como objetivo avaliar os dados da irradiação solar global em superfície vertical orientada ao Norte medidos durante o ano de 2010 na estação de radiometria do Departamento de Engenharia Rural da Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP de Botucatu. No capítulo 1, foi criada uma evolução das medidas da radiação solar global em superfície vertical comparada com superfície horizontal, afim de se a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Solar radiation is a vital energy source of all biological, chemical, physical and atmospheric processes. In addition, currently, with increasing concern about the use of alternative and sustainable sources of energy, its use has been used as a good solution for energy conversion, water temperature control and thermal comfort. For each place where the use of solar radiation will be made, it is necessary to know the annual variation of the quantitative energy levels incident, because in each region of the planet, the behavior of the incident global solar radiation presents different annual variations. When working on a sloping surface, the orientation and angle of the slope of the surface change the energy levels received when compared to a horizontal surface. Measurements of solar radiation on an inclined plane are not commonplace in meteorological stations due to financial, instrumentation and operational barriers. For this reason, the energetic and thermal potential of solar radiation on vertical surfaces is ignored. The objective of this work was to evaluate the global solar irradiance data on a vertical surface oriented to the North measured during the year 2010 in the radiometric station of the Department of Rural Engineering of the Faculty of Agronomic Sciences of UNESP of Botucatu. In Chapter 1, an evolution of global solar radiation measurements on vertical surface was created compared to horizontal surface, in order to obtain quantitative standards of vertical solar irradiation ... / Mestre

Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2017-02-14T16:52:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2014LeandroNeutzlingBarbosa.pdf: 3337433 bytes, checksum: 33f7f5d94a338d2265d419aded2840c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2017-03-29T19:27:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2014LeandroNeutzlingBarbosa.pdf: 3337433 bytes, checksum: 33f7f5d94a338d2265d419aded2840c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T19:27:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2014LeandroNeutzlingBarbosa.pdf: 3337433 bytes, checksum: 33f7f5d94a338d2265d419aded2840c5 (MD5) Previous issue date: 2017-02 / Salienta-se que o computador e o software educacional podem ser ferramentas nos processos de ensino e aprendizagem. Diante disso, a presente pesquisa visa analisar as potencialidades dos simuladores computacionais nos processos de ensino e aprendizagem através de uma abordagem transversal sobre o tema Efeito Estufa. A atividade foi desenvolvida com uma turma de estudantes do 2º ano do Curso Técnico em Automação Industrial- Forma Integrada, na disciplina de Física II do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-rio-grandense (IFSul)/Câmpus Camaquã. A proposta adotou por base os pressupostos de uma pesquisa qualitativa com viés exploratório e delineamento metodológico de um estudo de caso. Os resultados foram discutidos a luz da teoria da aprendizagem significativa de Ausubel. É possível destacar que houve indícios de uma evolução significativa no conhecimento dos estudantes sobre o tema abordado. Dessa maneira, pode-se concluir que o simulador PhET tem potencial para auxiliar no processo de ensino e aprendizagem. / It stands out that computers and educational software may be tools for the teaching and learning processes. Therefore, this research aims to analyze the potentials of computer simulators in the teaching and learning processes through a transversal approach on the theme of Glasshouse Effect. The activity was developed with a class of students from the 2nd year of the Industrial Automation Technical Course – Integrated form, for the subject of Physics II at the Federal Institute for Education, Science and Technology in Rio Grande do Sul IFSul/Camaquã Câmpus. The proposal adopted as a basis the presumptions of a qualitative research with exploratory bias and methodological outlining of a case study. The results are discussed in the light of Ausubel’s meaningful learning theory. It is possible to highlight that there was possible to identify evidence of significant evolution in students’ knowledge of the theme covered. Thus, it can be assumed that the PhET simulator has potential to aid in the teaching and learning process.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-05-19T13:44:14Z No. of bitstreams: 1 Maicon Junior Preuss_.pdf: 1952274 bytes, checksum: e1ded7f21fc0cf6f809c7203f9d2c1df (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T13:44:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maicon Junior Preuss_.pdf: 1952274 bytes, checksum: e1ded7f21fc0cf6f809c7203f9d2c1df (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / As emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) têm sido uma das principais fontes de alterações climáticas na Terra desde o século XVII. Para conhecer o perfil das emissões e quantificar as fontes emissoras que mais contribuem para estas alterações, países, organizações e empresas têm desde o início do século XXI adotado a elaboração do Inventário de Gases de Efeito Estufa (IGEE) como ferramenta para compreenderem o perfil de suas emissões de GEE, o volume de emissões que suas atividades geram na atmosfera e direcionar ações para mitigar e controlar as emissões de tais gases. Frente a esta problemática, a presente pesquisa teve por objetivo realizar o Inventário de Gases de Efeito Estufa da Universidade do Vale do Rio dos Sinos, de acordo com todas as atividades e serviços realizados dentro do Campus de São Leopoldo. A metodologia adotada neste estudo utilizou a coleta de dados existentes no Sistema de Gestão Ambiental (SGA) da universidade, de acordo com os parâmetros do Programa Brasileiro GHG Protocol. O estudo demonstrou que no ano de 2015, a Unisinos emitiu 2.706 tCO2e, mensuradas através do seu IGEE. Os resíduos reciclados na universidade evitaram a emissão de 9,7 tCO2e na atmosfera, através do gerenciamento de resíduos da Unisinos. A cobertura vegetal da universidade absorveu 255 tCO2, através do sequestro de carbono dos 20,4 ha de área de preservação permanente (APP). O balanço de GEE mostrou uma compensação de 255 tCO2e pela manutenção da cobertura vegetal, sendo as emissões líquidas 2.451,44 tCO2e. Como conclusão o estudo sugere que ações para o futuro se baseiem na realização de inventários posteriores e na redução de emissões de GEE através da melhoria de eficiência nos processos de consumo de energia elétrica, manutenção de aparelhos de ar-condicionado e redução no número de viagens aéreas. / Greenhouse gas (GHG) emissions have been one of the main sources of climate change on the Earth since the 17th century. In order to know the emission´ profile and quantify the sources of emissions that contributed the most to these changes, countries, organizations and companies have since the beginning of the 21st century adopted the Greenhouse Gas Inventory (GHGI) as a tool to understand the profile of their GHG emissions, the volume of emissions their activities generate in the atmosphere and direct actions to mitigate and control emissions of those gases. Faced with this problem, the present research had as its goal accomplishing the Greenhouse Gas Inventory of the University of Vale do Rio dos Sinos according to all the activities and services carried out within the Campus of São Leopoldo. The methodology adopted in this study used data collection of the University's Environmental Management System (EMS), according to the parameters of the Brazilian GHG Protocol Program. The study showed that in 2015, Unisinos issued 2,706 tCO2e, measured through its GHGI. Recycled waste at the University prevented the emission of 9.7 tCO2e into the atmosphere through waste management at Unisinos. The university's vegetation cover absorbed 255 tCO2, through carbon sequestration in its 20.4 ha of permanent preservation area (PPA). The GHG balance showed a compensation of 255 tCO2e through the vegetal cover maintenance, showing net emissions of 2,451.44 tCO2e. In conclusion, this study suggests that future actions should be based on accomplishment of later inventories and reduction of GHG emissions through improvement of power consumption efficiency, air conditioners maintenance and reduction of air travels.