Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2141_1.pdf: 4469480 bytes, checksum: e0b0ab9ee4c4a7e48ef89bfc0abf0e90 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A produção de biodiesel no Brasil pode apresentar um caráter de desenvolvimento econômico, social e de potencialização do agronegócio em regiões como o semi-árido nordestino, e também uma solução para diminuição do isolamento energético. Por outro lado, também, existem vários aspectos ambientais benéficos associados ao uso de biodiesel. No processo de produção do mesmo, devem ser assegurados alguns aspectos de eficiência energética de produção e qualidade, conforme padrões previamente estabelecidos por órgão reguladores. Estes aspectos dependem fortemente do tipo de matéria prima usada, do processo tecnológico utilizado e das condições operacionais da planta. Do ponto de vista energético, a forma clássica de determinar a eficiência de plantas de processos é através da utilização da primeira lei da termodinâmica. Apesar de muito difundida e muito fácil de ser aplicada, esta metodologia tem suas limitações, pois não contabilizam as irreversibilidades inerentes a todos os processos. Para considerar este aspecto é necessário o uso da segunda lei da termodinâmica, através de uma análise exergética. Este trabalho apresenta uma metodologia de análise, utilizando o software EES-32 (Engineering Equation Solver), envolvendo aspectos energéticos e exergéticos numa planta piloto de produção de biodiesel localizada em Caetés, Pernambuco. A unidade possui capacidade de produção diária de dois mil litros de bicombustível, resultando uma produção anual de aproximadamente seiscentos mil litros, utilizando o óleo de algodão como matéria-prima para produção via reação de transesterificação em rota metílica e catálise básica. Foram realizadas medições experimentais em cada etapa do processo na planta e de posse destes resultados foi feita a análise energética e exergética. Dos resultados desta análise pode-se identificar quais são as etapas de menor eficiência do processo

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2014-10-22T17:20:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao. Texto completo.pdf: 3745726 bytes, checksum: fb51c8dfd6a7dedb02d3ddd69aa1f9c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2014-11-19T18:33:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao. Texto completo.pdf: 3745726 bytes, checksum: fb51c8dfd6a7dedb02d3ddd69aa1f9c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-19T18:33:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao. Texto completo.pdf: 3745726 bytes, checksum: fb51c8dfd6a7dedb02d3ddd69aa1f9c6 (MD5) Previous issue date: 2014 / Talvez não seja nenhum exagero afirmar que há quase um consenso entre os praticantes da Termoeconomia de que a exergia, ao invés de só entalpia, seja a magnitude Termodinâmica mais adequada para ser combinada com o conceito de custo na modelagem termoeconômica, pois esta leva em conta aspectos da Segunda Lei da Termodinâmica e permite identificar as irreversibilidades. Porém, muitas vezes durante a modelagem termoeconômica se usa a exergia desagregada em suas parcelas (química, térmica e mecânica), ou ainda, se inclui a neguentropia que é um fluxo fictício, permitindo assim a desagregação do sistema em seus componentes (ou subsistemas) visando melhorar e detalhar a modelagem para a otimização local, diagnóstico e alocação dos resíduos e equipamentos dissipativos. Alguns autores também afirmam que a desagregação da exergia física em suas parcelas (térmica e mecânica) permite aumentar a precisão dos resultados na alocação de custos, apesar de fazer aumentar a complexidade do modelo termoeconômico e consequentemente os custos computacionais envolvidos. Recentemente alguns autores apontaram restrições e possíveis inconsistências do uso da neguentropia e deste tipo de desagregação da exergia física, propondo assim alternativas para o tratamento de resíduos e equipamentos dissipativos que permitem a desagregação dos sistemas em seus componentes. Estas alternativas consistem, basicamente, de novas propostas de desagregação da exergia física na modelagem termoeconômica. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo avaliar as diferentes metodologias de desagregação da exergia física para a modelagem termoeconômica, tendo em conta alguns aspectos como vantagens, restrições, inconsistências, melhoria na precisão dos resultados, aumento da complexidade e do esforço computacional e o tratamento dos resíduos e equipamentos dissipativos para a total desagregação do sistema térmico. Para isso, as diferentes metodologias e níveis de desagregação da exergia física são aplicados na alocação de custos para os produtos finais (potência líquida e calor útil) em diferentes plantas de cogeração considerando como fluido de trabalho tanto o gás ideal bem como o fluido real. Plantas essas com equipamentos dissipativos (condensador ou válvula) ou resíduos (gases de exaustão da caldeira de recuperação). Porém, foi necessário que uma das plantas de cogeração não incorporasse equipamentos dissipativos e nem caldeira de recuperação com o intuito de avaliar isoladamente o efeito da desagregação da exergia física na melhoria da precisão dos resultados da alocação de custos para os produtos finais. / Most analysts agree that exergy, instead of enthalpy only, is the most appropriated thermodynamic property to associate with cost (originally an economic property) since it contains information from the Second Law of Thermodynamics and accounts for energy quality. However, many times during the Thermoeconomic Modeling, the exergy is disaggregated in their components (chemical, thermal and mechanical), or yet, it includes the negentropy, which is a fictitious flow, thus allowing the system disaggregation into its components (or subsystems) and also to improve modeling to local optimization, diagnosis and residues treatment. Although some authors believe that physical exergy disaggregation in their components (thermal and mechanical) improve the accuracy of the results, the increase in the complexity modeling is significant, and consequently increase the computational efforts. Recently some authors identified restrictions and possible limitations of using negentropy and this kind of physical exergy disaggregation, thus proposing alternatives for residues and dissipative equipment treatments targeting system disaggregation into its components. These alternatives consist of new proposals of physical exergy disaggregation. Thus, this work aims to evaluate the different approaches of physical exergy disaggregation for Thermoeconomic Modeling, taking into account some aspects: advantages, limitations, inconsistences, accuracy improvements, increase of complexity and computational efforts and the residues and dissipative equipment treatments for total system disaggregation. For this, the different approaches and levels of physical exergy disaggregation are applied for cost allocation of final products (net power and useful heat) in different cogeneration systems considering as working fluid both ideal gas and real fluid. These plants, with dissipative equipment (condenser and valve) and/or residues (exhaust gases from the recovery boiler). However, it was necessary to use one cogeneration plant without dissipative equipment neither residues in order to evaluate the effect of physical exergy disaggregation alone.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-31T21:20:41Z No. of bitstreams: 1 2015_RubériadaSilvaCaminhadeMenezes.pdf: 2864181 bytes, checksum: ea8024e49adcf8baf94a9280d7e399b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-31T21:22:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RubériadaSilvaCaminhadeMenezes.pdf: 2864181 bytes, checksum: ea8024e49adcf8baf94a9280d7e399b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-31T21:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RubériadaSilvaCaminhadeMenezes.pdf: 2864181 bytes, checksum: ea8024e49adcf8baf94a9280d7e399b5 (MD5) / A Termodinâmica pode ser utilizada para analisar a sustentabilidade de sistemas da Ecologia Industrial com relação ao consumo de recursos. Este trabalho visa caracterizar como a ferramenta exergia opera para tal finalidade. O conceito de biorrefinaria visa substituir as refinarias de petróleo através da redução da intensidade de combustíveis fósseis em diferentes áreas de produção. O estudo de caso confrontou a tecnologia de uma Usina Sucroalcooleira Tradicional que produz açúcar, álcool e eletricidade com três cenários de Biorrefinarias Sucroalcooleiras, que além dos produtos tradicionais produzem bio-óleo, biogás, bio-fertilizantes, ácido levulínico, ácido fórmico e algas secas a fim de responder qual tecnologia é mais eficiente na utilização dos recursos de biomassa. Esta comparação torna-se importante, pois, à medida que novos processos industriais são incorporados mais recursos são consumidos, mais resíduos e emissões podem vir a ser lançadas no ambiente. Uma análise econômica dos produtos também foi realizada. A eficiência exergética total da Usina Tradicional foi de 43,5%. Nas simulações da mesma usina como uma biorrefinaria, as eficiências exergéticas obtidas foram de 82%, 82% e 81%, respectivamente, para o primeiro, o segundo e o terceiro cenário. O setor onde há produção de ácido levulínico e ácido fórmico foi identificado como o maior destruidor de exergia, com eficiência de apenas 15%. Economicamente, o segundo cenário é o mais vantajoso. / Thermodynamics can be used to examine the sustainability of the industrial ecology systems regarding to resource consumption. This work aims to characterize as exergy tool operates for this purpose. The biorefinery concept aims to replace petroleum refineries by reducing the intensity of fossil fuels in different areas of production. This case study confronted the technology of Traditional Sugarcane-Alcohol Plant that produces sugar, ethanol and electricity with three scenarios of Sugarcane-Alcohol Biorefineries, which in addition to traditional products produce bio-oil, biogas, bio-fertilizer, levulinic acid, formic acid and dried algae in order to answer which technology is more efficient in the use of biomass resources. This comparison is important because, as new industrial processes are incorporated more resources are consumed, more waste and emissions might be released into the environment and more entropy might be generated. An economic analysis of products was also performed. The exergy efficiency of the traditional power plant was 43,5%. In the simulations of the same plant as a biorefinery, the exergetic efficiencies obtained were 82%, 82% and 81%, respectively, for the first, second and third scenario. The sector where there is production of levulinic acid and formic acid was identified as the most destructive of exergy, with only 15% of efficiency. Economically, the second scenario was more advantageous.

O presente trabalho procura estudar e compreender os processos reativos de chama, tentando identificá-los através de uma abordagem químico termodinâmica, em contraposição às análises clássicas, puramente cinético-químicas. Estas são justificadas por se considerar este tipo de fenômeno como existindo em condições distantes da condição de equilíbrio termodinâmico e não passíveis de análise termodinâmica, coisa que, através desta investigação, pretende-se questionar. Neste estudo, considerou-se a chama como ocorrendo em um escoamento unidimensional ideal, em regime permanente, em fluido perfeito, i.e. não há viscosidade e dividiu-se a chama em fatias, em que a exergia química era transformada em exergia térmica, em se adaptando \"o problema do tijolo aquecido\" (ou \"hot brick problem\"). O processo reativo global de chama adiabática foi, por evidência experimental, considerado como sendo bi-variante i.e. completamente determinado com a definição da pressão e da temperatura dos reagentes, conhecidos a priori, em espécie e em quantidade. O teorema de Duhem1 nos garante, portanto, que caso se estabeleça o equilíbrio, este estaria determinado. Aqui se procurou reunir subsídios para sua identificação. Investigaram-se a modelagem de chamas adiabáticas e reversíveis de duas fatias, consideradas como meio efetivo, em se igualando a exergia química à exergia térmica, bem como o que se considerou como sendo chamas adiabáticas de duas fatias de máxima irreversibilidade interna. Para a chama adiabática irreversível obteve-se temperaturas de ignição próximas à temperatura de autoignição para 4 de 6 combustíveis. Por fim, conclui-se que a chama contínua não é o limite da chama irreversível de infinitas fatias. Enquanto que aquela tem irreversibilidade máxima, segundo o modelo apresentado, a irreversibilidade desta é um máximo relativo. / The present study attempts at an understanding of the reactive processes within a flame. A chemical thermodynamics approach is employed in juxtaposition to the classical analysis which are purely chemical kinetic. These are justified because this phenomenum is considered to take place far from equilibrium conditions and not subject to thermodynamic analysis. This fact will be questioned in this study. A one-dimensional, ideal and steady flow flame was considered. The reactive process of an adiabatic flame was, by experimental evidence, considered to possess two degrees of freedom, i.e it would be completely determined by defining the reactants\' pressure and temperature, whose species and quantities were a priori known. Duhem\'s theorem2 tells us that if equilibrium is estabilished, it would be fully determined. An adiabatic and reversible two-sliced flame (the effective medium) was determined by equating the chemical exergy of the flame to the physical exergy of the two slices relative to the ignition point. Also, the constrained extremum of the difference between the chemical and physical exergies allowed the relative maximum of an internally irreversible adiabatic flame to be determined. For the irreversible flame, close simulation of the autoignition temperature for 4 of 6 fuels was obtained. Finally, the conclusion that a continuous flame is not the limit of an irreversible flame with infinite slices is demonstrated. Whilst that flame is the flame with maximum irreversibility, this flame has a relative maximum of internal irreversibility.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2003 / Inclui bibliografias / Neste trabalho foi mostrado que o uso de um ciclo de absorção utilizando uma mistura de água e amônia na parte final de uma usina de cogeração apresenta uma vantagem econômica. Para tanto dois ciclos foram comparados: um ciclo Rankine e um ciclo Kalina. O

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329555.pdf: 2245875 bytes, checksum: 68ab2445db32f1b2517d277e1f5bcd6e (MD5) Previous issue date: 2013 / A disponibilidade de gás natural normalmente ocorre em regiões distantes dos centros consumidores. Para que seja possível o atendimento das demandas, é necessário prever formas de transporte que atendam de maneira confiável, eficiente e segura o abastecimento dos consumidores. No caso do gás natural é comum o transporte por longas distâncias através de gás comprimido em gasodutos ou liquefeito em navios.A escolha da melhor rota normalmente é baseada em critérios econômicos ou mesmo estratégicos. O que se discute ao longo desse trabalho é a aplicação de um modelo de análise exergética que contempla os principais modais atuais de transporte de gás natural. Nesse sentido são comparadas as rotas dos gasodutos com a alternativa de transporte por GNL, considerando as diferenças associadas à energia consumida e a exergia investida, destruída e perdida. O modelo considera a disponibilidade do gás natural na origem, analisando os custos exergéticos específicos relativos à massa e à distância considerados para deslocá-lo até o seu destino.Os resultados do modelo de gasoduto proposto apontam para uma exergia destruída da ordem de 0,81 kJ/km na estação de compressão, requerendo um investimento de 1,51 kJ/km para cada quilograma de gás natural transportado. Para o GNL a exergia investida equivale a 1,45 kJ/km para cada quilograma de gás natural transportado, incluindo os processos de liquefação, transporte marítimo e regaseificação, com uma exergia destruída correspondente a 0,89 kJ/km para cada quilograma de gás natural na distância equivalente ao raio de inversão. A exergia perdida vale 0,34 kJ/km para o gasoduto e 0,30 kJ/km para o GNL para cada quilograma de gás natural transportado.O raio de inversão, onde a exergia investida total no transporte por gasoduto torna-se superior à investida pelo GNL, situa-se em 9436 quilômetros, equivalendo a uma perda de 28% da exergia química presente no gás natural.Com o modelo proposto espera-se dispor de uma ferramenta de suporte para futuras tomadas de decisões, pautando a escolha da rota também pelo critério de melhor utilização da energia no processo de transporte.<br> / Abstract : The natural gas is often transported covering long distances from field to consumers. To make this supply possible, it's important to plan the transportation to provide a trustful, efficient and safe supply chain to the customers. In natural gas chain, one usually has two main different modes of transportation: gas pipelines or liquefied in LNG carriers.A natural gas pipeline uses pressure from compressors to move the gas through the pipeline. The Liquefied Natural Gas (LNG) reduces its volume for bulk transportation generally using LNG carriers from loading terminal to the receiving terminal, requiring storage and vaporization systems to fed natural gas into distribution systems. In both cases, energy supply is required in order to handle the losses and deliver the natural gas at required conditions to the consumer.The best transport choice is normally based on economic or strategic criteria. In this work an exergetic analysis is carried out in both modes of transportation, taking into account the exergy destruction, as well as the required exergy to restore the destroyed exergy and the exergy loss, and ensure the gas transportation and delivery under the required conditions by the customers. The models consider the availability of natural gas at the origin of both systems, and consider the transport chain up to the considered destine.A proposed radius of reversal is here called as the balance point, in which both modes present equal exergy cost to transport the natural gas. In case of gas pipelines the exergy destroyed is somewhat about 0,81 kJ/km, requiring 1,51 kJ/km at the compression station to each kilogram of transported natural gas. In case of LNG, the invested exergy is 1,45 kJ/km, including the liquefaction, maritime transportation and regasification, and the overall exergy destruction is 0,89 kJ/km to each kilogram of transported natural gas at the distance of the radius of reversal. The exergy loss is 0,34 kJ/km and 0,30 kJ/km for the gas pipeline and the LNG, respectively, for each kilogram of transported gas. The radius of reversal was matched in 9436 km, showing greater exergetic cost for the pipeline above this distance. At this point, the total loss in the chemical exergy of natural gas corresponds to 28%.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-13T14:05:49Z No. of bitstreams: 1 TeseNAP.pdf: 6933730 bytes, checksum: a507277a434686e2a2b897e70819962a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:48:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseNAP.pdf: 6933730 bytes, checksum: a507277a434686e2a2b897e70819962a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:48:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseNAP.pdf: 6933730 bytes, checksum: a507277a434686e2a2b897e70819962a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T13:48:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseNAP.pdf: 6933730 bytes, checksum: a507277a434686e2a2b897e70819962a (MD5) Previous issue date: 2016-09-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Eco-exergy is an innovative approach to evaluate ecosystem services, since it encompasses all possible ecosystem functions and processes in a single estimate. In this study, eco-exergy values of wetlands and native vegetation areas of Jacaré-Guaçu and Jacaré-Pepira Watersheds were estimated. The obtained values (average of 3,389 GJ.ha.ano-1, wetlands; average of 5,810 GJ.ha.ano- 1, native vegetation) are consistent with reference values showed by Jørgensen [Jørgensen, S.E. 2010. Ecosystem services, sustainability and thermodynamic indicators. Ecological Complexity, vol. 7, p. 311-313]. From a perspective of the ecoexergy concept, management practices of native vegetation and wetlands in both watersheds should consider not only quantity of vegetation conserved or restored, but also biodiversity of vegetation species. Consequently, multiple ecosystems services would be guaranteed for human well-being and for selfregulation of these ecosystems. / A eco-exergia é uma abordagem inovadora para a avaliação dos serviços do ecossistema, pois engloba todas as possíveis funções e processos destes ecossistemas em uma única estimativa. No presente estudo, foram feitas estimativas dos valores de eco-exergia das áreas alagadas e de vegetação nativa das bacias hidrográficas do Jacaré-Guaçu e Jacaré-Pepira. Os valores obtidos (média de 3.389 GJ.ha.ano-1, áreas alagadas; média de 5.810 GJ.ha.ano-1, áreas de vegetação nativa) são coerentes com os valores de referência de Jørgensen [Jørgensen, S.E. 2010. Ecosystem services, sustainability and thermodynamic indicators. Ecological Complexity, vol. 7, p. 311-313]. Sob a visão da eco-exergia, o gerenciamento das áreas de vegetação nativa e áreas alagadas das duas bacias deve ser feito considerando-se não somente a quantidade de organismos vegetais conservada ou recuperada, mas também a diversidade das espécies vegetais. Deste modo, garante-se os fluxos dos múltiplos serviços ecossistêmicos para a população destas bacias e a automanutenção destes ecossistemas. / FAPESP: 2012/12991-9.

O presente trabalho procura estudar e compreender os processos reativos de chama, tentando identificá-los através de uma abordagem químico termodinâmica, em contraposição às análises clássicas, puramente cinético-químicas. Estas são justificadas por se considerar este tipo de fenômeno como existindo em condições distantes da condição de equilíbrio termodinâmico e não passíveis de análise termodinâmica, coisa que, através desta investigação, pretende-se questionar. Neste estudo, considerou-se a chama como ocorrendo em um escoamento unidimensional ideal, em regime permanente, em fluido perfeito, i.e. não há viscosidade e dividiu-se a chama em fatias, em que a exergia química era transformada em exergia térmica, em se adaptando \"o problema do tijolo aquecido\" (ou \"hot brick problem\"). O processo reativo global de chama adiabática foi, por evidência experimental, considerado como sendo bi-variante i.e. completamente determinado com a definição da pressão e da temperatura dos reagentes, conhecidos a priori, em espécie e em quantidade. O teorema de Duhem1 nos garante, portanto, que caso se estabeleça o equilíbrio, este estaria determinado. Aqui se procurou reunir subsídios para sua identificação. Investigaram-se a modelagem de chamas adiabáticas e reversíveis de duas fatias, consideradas como meio efetivo, em se igualando a exergia química à exergia térmica, bem como o que se considerou como sendo chamas adiabáticas de duas fatias de máxima irreversibilidade interna. Para a chama adiabática irreversível obteve-se temperaturas de ignição próximas à temperatura de autoignição para 4 de 6 combustíveis. Por fim, conclui-se que a chama contínua não é o limite da chama irreversível de infinitas fatias. Enquanto que aquela tem irreversibilidade máxima, segundo o modelo apresentado, a irreversibilidade desta é um máximo relativo. / The present study attempts at an understanding of the reactive processes within a flame. A chemical thermodynamics approach is employed in juxtaposition to the classical analysis which are purely chemical kinetic. These are justified because this phenomenum is considered to take place far from equilibrium conditions and not subject to thermodynamic analysis. This fact will be questioned in this study. A one-dimensional, ideal and steady flow flame was considered. The reactive process of an adiabatic flame was, by experimental evidence, considered to possess two degrees of freedom, i.e it would be completely determined by defining the reactants\' pressure and temperature, whose species and quantities were a priori known. Duhem\'s theorem2 tells us that if equilibrium is estabilished, it would be fully determined. An adiabatic and reversible two-sliced flame (the effective medium) was determined by equating the chemical exergy of the flame to the physical exergy of the two slices relative to the ignition point. Also, the constrained extremum of the difference between the chemical and physical exergies allowed the relative maximum of an internally irreversible adiabatic flame to be determined. For the irreversible flame, close simulation of the autoignition temperature for 4 of 6 fuels was obtained. Finally, the conclusion that a continuous flame is not the limit of an irreversible flame with infinite slices is demonstrated. Whilst that flame is the flame with maximum irreversibility, this flame has a relative maximum of internal irreversibility.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:49:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332235.pdf: 1846706 bytes, checksum: f11c24f2eaafbf63f682e3873713e1a0 (MD5) Previous issue date: 2014 / São apresentadas as análises exergética e ambiental considerando a produção de biogás a partir de resíduos sólidos urbanos (RSU) e seu uso para geração distribuída. O domínio do sistema completo inclui o transporte do RSU, os processos do aterro sanitário e a geração de eletricidade. Na análise foi considerado um aterro sanitário localizado no estado de Santa Catarina. O aterro sanitário recebe o RSU dos municípios de Itajaí e Balneário Camboriú, que representam uma população total de aproximadamente 300.000 habitantes. O aterro sanitário tem sete anos de serviço e atualmente o biogás é coletado e usado para gerar energia elétrica. Durante esse período tem-se acumulado o total de 650.000 t de RSU. A vazão volumétrica do biogás de aterro coletado é 435 Nm3/h. O inventário de entradas e saídas tanto de energia e materiais como de emissões de gases de efeito estufa (GEE) está baseado no levantamento de dados de campo, informação fornecida pelas empresas e documentação técnica. Os resultados da análise proposta também podem ser utilizados para comparar o impacto ambiental de diferentes sistemas de conversão e combustíveis, com a finalidade de identificar quais são os processos do sistema responsáveis pela maior destruição de exergia e maior impacto ambiental. Na análise exergética foi calculado que para fornecer 736 kWe à rede elétrica são necessários 55 kW dos quais 52,7 kW correspondem ao diesel utilizado no transporte e 2,3 ao gás liquefeito de petróleo (GLP) utilizado no aterro sanitário. Os resultados da análise ambiental, obtidos através da aplicação da técnica de avaliação do ciclo de vida (ACV), considerando a categoria de impacto mudança climática e usando o índice Global Warming Potential (GWP 100a), mostraram que por cada MWh de energia fornecida à rede, são emitidos 3.287 kg CO2-eq, correspondendo 64,25% às fugas de biogás no aterro sanitário, 33,25% às emissões do motogerador e 2,50% ao transporte do RSU. Os resultados obtidos são importantes na tomada de decisões com o objetivo de atenuar a mudança climática reduzindo as emissões de GEE. Os resultados podem ser utilizados para comparar com a produção de eletricidade a partir da incineração direta dos RSU.<br> / Abstract: An exergy and environmental analysis is presented considering the landfill gas production from municipal solid waste (MSW) and its use for distributed generation. The domain of the entire system includes the transport of the MSW, the sanitary landfilling process and electricity generation. An existing sanitary landfill located in the state of Santa Catarina is considered for analysis. The sanitary landfill receives MSW from Itajaí and Balneário Camboriú, representing a total population of approximately 300,000 citizens. The sanitary landfill is about seven years old and now the biogas is collected for electricity generation. During this period a total of 650,000 t of MSW was accumulated. The mass flow rate of landfill gas is measured as 435 Nm3/h. The inventory of inputs and outputs of energy and materials, as well the greenhouse gases (GHG) releases are based on field measurements, provided information and technical documentation. The proposed analysis can be used to compare the environmental impact of different conversion systems and fuels, in order to identify which processes of the system are responsible for greater exergy destruction and environmental impacts. The exergy analysis reports a utilization of 55 kW for supplying 736 kWe to the electrical grid, 52,7 kW corresponding to the diesel used for the transport of the MSW and 2,3 kW to the liquefied petroleum gas (LPG) used in the landfill. The results of the environmental analysis, obtained by using the method of life cycle assessment (LCA), considering the climate change as impact category and using the Global Warming Potential (GWP) index, showed that for each MWh of energy provided to the grid, 3.287 kg CO2-eq are released, 64,25% corresponding to biogas leakage on the landfill, 33,25% to motorgenerator releases and 2,50% to MSW transport. The found results are important to manage further decisions in order to attenuate the climate change by reducing the emissions of GHG. The results may be used to compare with electricity production from MSW direct incineration.

Submitted by Raquel Vergara Gondran (raquelvergara38@yahoo.com.br) on 2016-04-10T18:48:47Z No. of bitstreams: 1 tesegilbertocorrafinal1.pdf: 1006084 bytes, checksum: 2219c9fe4c799231c3b10ed0f646d9d1 (MD5) / Approved for entry into archive by cleuza maria medina dos santos (cleuzamai@yahoo.com.br) on 2016-04-21T02:29:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tesegilbertocorrafinal1.pdf: 1006084 bytes, checksum: 2219c9fe4c799231c3b10ed0f646d9d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-21T02:29:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tesegilbertocorrafinal1.pdf: 1006084 bytes, checksum: 2219c9fe4c799231c3b10ed0f646d9d1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Neste trabalho foi analisado um sistema integrado de refrigeração compressãoabsorção, bem como foi feita uma simulação operacional no desempenho de um sistema utilizando os fluidos, amônia e água. Foram feitas comparações entre os coeficientes de desempenho do sistema e entre a relação de eficiência com a variação de parâmetros. Foi investigada a influência da efetividade do trocador intermediário na carga térmica dos componentes e no desempenho do sistema. Também foi realizada neste trabalho uma comparação entre o sistema de absorção e o de compressão mecânica. Os resultados obtidos permitiram escolher pela melhor condição de funcionamento deste sistema, em vista de um processo economicamente mais rentável. A simulação numérica é empregada para comparar o comportamento dos dois sistemas. Os resultados obtidos na comparação mostram que o sistema de refrigeração integrado, opera com uma redução de até 19,73% no COP. Entretanto, o sistema de refrigeração integrado apresentou um aumento de até 25,57%, em eficiência exergética e 33,09% em capacidade frigorífica em relação ao sistema convencional. Ainda neste trabalho foi proposto um modelo analítico para o cálculo do perfil de temperatura média em congelamento aplicada experimentalmente a castanha (Umbrina Sp.). O uso deste modelo analítico na determinação do perfil da temperatura média do alimento e a sua aplicação no cálculo da variação da taxa de calor removida mostraram-se muito eficiente, como ferramenta no suporte à decisão do uso, ou desenvolvimento de equipamentos na área da refrigeração, e no planejamento das linhas de produção. A curva de congelamento obtida no centro da amostra da castanha comparado com o modelo experimental indicou uma diferença de 6,37% a -18,2ºC (condição final experimental). diferente. / This work a system was analyzed a refrigeration system integrated compression-absorption as well as it was made an operational simulation in the acting of a system using the fluids, ammonia-water. They were made comparisons among the coefficients of acting of the system and among the efficiency relationship with the variation of parameters. The influence of the intermediate cooling effectiveness was investigated in the heat exchanged of the components and in the performance system. It is also presented in this work a comparison among the system absorption and compression. The obtained results allow choosing for the best condition of operation of this system, in view of a process more profitable economic. Still in this work an analytical model was proposed for the calculation of the profile medium temperature in freezing of foods and applied the argentine croaker experimentally (Umbrina Sp.). The use of this analytical model in the determination of the profile medium temperature of the food and his application in the calculation of the variation of the rate of heat transfer are shown very efficient, as decision support tools of the use, or development of equipments in the area of the cooling, and in the planning of the production lines.