Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by Kelly Marques (pereira.kelly@gmail.com) on 2009-11-25T17:15:35Z No. of bitstreams: 1 2006_RafaelAmaralShayani.pdf: 13146221 bytes, checksum: 00988261a6f0827c6d2b5a1296049405 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-11-26T14:07:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_RafaelAmaralShayani.pdf: 13146221 bytes, checksum: 00988261a6f0827c6d2b5a1296049405 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-26T14:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_RafaelAmaralShayani.pdf: 13146221 bytes, checksum: 00988261a6f0827c6d2b5a1296049405 (MD5) Previous issue date: 2006-07-11 / As fontes renováveis de energia ganham espaço em ritmo acelerado na matriz energética mundial, seja pela escassez dos recursos fósseis, seja pela consciência da humanidade sobre a importância da preservação do meio-ambiente e do desenvolvimento sustentável. A geração de energia fotovoltaica é promissora, entretanto costuma ser considerada como segunda opção devido ao elevado custo e baixo rendimento da conversão fotoelétrica de energia, em torno de 20%. Diversos pesquisadores em todo o mundo estudam células solares de alta eficiência, com valores entre 30% e 50%, porém poucos trabalhos versam sobre o rendimento global do processo de obtenção de energia elétrica através do Sol, onde diversos fatores podem contribuir para melhorar a eficiência do processo. O objetivo geral desse trabalho visa medir o real rendimento de um sistema fotovoltaico isolado utilizando módulos de 32 células, utilizando para isto as instalações do Laboratório de Fontes Alternativas do ENE/UnB, contando com painéis solares policristalinos autoregulados de 14% de rendimento nominal. Como objetivos específicos, o trabalho propõe uma nova metodologia para o cálculo do desempenho energético, além de identificar as perdas e potenciais não aproveitados etapa à etapa, mapeando assim pontos que, corretamente trabalhados, geram mais energia à carga final. O sistema é composto pelo arranjo fotovoltaico auto-regulado, controlador de carregamento, banco de baterias e inversor, e apresentou um rendimento de aproximadamente 50% sobre a energia efetivamente gerada pelos painéis fotovoltaicos. As perdas devido à atenuação da atmosfera, nebulosidade e inclinação do painel chegam à 70% do potencial solar. Diversas sugestões são apresentadas, visando melhorar o rendimento do sistema auto-regulado, como a utilização de cargas de desvio ou de novos sistemas de armazenamento. Uma análise de custos é apresentada, comparando a tarifa da energia solar com a da energia convencional. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The subject of energy generation using renewable source is getting special attention nowadays. This is happening due to a more in depth conscience of mankind regarding the importance of the investment in clean energy systems achieving a sustainable development. Additionally the warning that a global shortage will take place in a few decades, caused by the limitation of the fossil fuels, assures that urgent actions need to be done right now. The photovoltaic energy source is a good renewable energy option, but one uses to consider it as just an alternative choice, because its efficiency is about 20% only. There are a lot of researches in order to achieve high efficiency solar cells, that can convert from 30% to 50% of the solar energy, however there are just few studies about the global performance of a PV system, considering all the processes and aspects involving the conversion from solar energy to electrical energy. The global goal of this paper is to measure the real performance of a stand-alone 32 cells modules PV system, using the Alternative Energy Sources Laboratory from ENE/UnB, Brazil. The 14% nominal efficiency self regulating silicon solar panel are used. The specific goal creates a new approach to measure the solar energy potential and the looses, presenting ideas to improve the generation of electricity. The system has a self regulating PV array, charge controller, battery bank and inverter. The real global performance measured is about 50% of the energy that arrives over the solar panel. The atmosphere air mass, cloudiness and array orientation produce 70% of the energy loss. A lot of suggestion are presented in order do improve the global performance of the system, like special loads or a new storage system. An economic study comparing the tariff of the conventional energy and solar energy are presented.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-03-24T12:35:24Z No. of bitstreams: 1 2013_GabrielaCristianadasChagasCamposdeOliveira.pdf: 846057 bytes, checksum: 098abc274de9459ec0ed2ddea89975ad (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-24T13:10:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_GabrielaCristianadasChagasCamposdeOliveira.pdf: 846057 bytes, checksum: 098abc274de9459ec0ed2ddea89975ad (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-24T13:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_GabrielaCristianadasChagasCamposdeOliveira.pdf: 846057 bytes, checksum: 098abc274de9459ec0ed2ddea89975ad (MD5) / Atualmente, a preocupação com o meio ambiente aliada à necessidade de crescimento econômico torna inadiável o desenvolvimento sustentável de novas tecnologias. Nesse sentido, a biomassa apresenta-se como alternativa aos combustíveis fósseis enquanto fonte de energia, embora, enquanto combustível sólido, suas características de polidispersão e baixa densidade dificultem seu uso direto com eficiência, requerendo tratamentos prévios. Um destes tratamentos é a torrefação, um tratamento térmico suave em temperaturas na faixa de 225-300°C, produzindo um combustível com melhores características energéticas e mecânicas. Porém o emprego deste processo para pré-tratamento da biomassa destinada ao uso energético está em desenvolvimento e os impactos ambientais dessa tecnologia não são totalmente conhecidos. Este estudo avaliou os aspectos ambientais de impacto de emissões de gases de efeito estufa associados ao ciclo de vida do processo de torrefação da biomassa como pré-tratamento, anterior à gaseificação, comparando a gaseificação da biomassa sem a torrefação, através do balanço de dióxido de carbono e energético. Usando o método de Avaliação Ciclo de Vida (ACV), nesse sistema (torrefação) a ACV é uma técnica que analisa entradas e saídas relacionadas ao ciclo de vida abordadas pelo estudo. Elaborou-se o sistema com auxilio da ferramenta GaBi Education 4.4, incluindo a fonte de biomassa úmida e colhida, a combustão, a secagem, a torrefação, o transporte e a gaseificação. Os resultados mostraram-se favoráveis e renováveis dentro da fronteira analisada, comparando-se o ciclo de vida da biomassa torrefada gaseificada com o da biomassa gaseificada. Obteve-se uma redução na emissão de dióxido de carbono equivalente no processo, o qual, utiliza torrefação como pré-tratamento na ordem de 98,2% menor que no processo o qual não passa pela torrefação. A biomassa torrefada e gaseificada apresentou emissão de (0,00023) Kg de CO2 equivalente, e a biomassa gaseificada (0,012513) Kg de CO2 equivalente. Prevê-se que a biomassa desempenhe um papel importante na redução das emissões de CO2 e na introdução de fontes renováveis. Desse modo, o uso da torrefação como pré-tratamento é primordial para que esta tecnologia avance. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Currently, the concern about environmental issues in relation to the necessity of economic growth has made the development of new technologies for sustainable development something that cannot be postponed. In this sense, the biomass is presented as the alternative to fossils fuels as a power plant, although, as a solid fuel, its characteristics of polydispersion and low density make its direct use with efficiency harder, requiring previous treatments. One of these treatments is called roasting, a soft thermal treatment in temperatures in the average of 225-300°C, producing a fuel with better energy and mechanical characteristics. However, the use of this process for pre-treatment of biomass destined to the energy use is in development and the environmental impacts of this technology are not totally known. This study evaluated the environmental aspects of the impact from the greenhouse gases effects in the lifecycle of the process of biomass toasting as pre-treatment, before the gasification, comparing the gasification of the biomass without the toasting through the balance of carbon dioxide and energetic. This research also used the method of lifecycle assessment (LCA), which, for the roasting system, is a technique that analyzes inputs and outputs related to the lifecycle covered by the study. The system was developed assisted by the tool GaBi Education 4,4, including the source of moist and harvested biomass, combustion, drying, roasting, transport and gasification. The results were favorable and renewable within the boundary analyzed, comparing the lifecycle of the gasified and roasted biomass. As a result, it was obtained the reduction in the emission of carbon dioxide equivalent in the process of roasting, on the order of 98.2%. The biomass, roasted and gasified, presented an emission of (0.00023) kg of equivalent CO2, and the gasified biomass, (0.012513) kg of equivalent CO2. It is expected that biomass plays an important role in the reduction of CO2 emissions and in the insertion of renewable energy sources. Thus, the use of roasting as pre-treatment is essential for this technology advancement.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-14T02:07:13Z No. of bitstreams: 1 2010_GuilhermeNeitzke.pdf: 7333492 bytes, checksum: 52992b2a70f892387a2cff7be5e73250 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-14T02:08:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_GuilhermeNeitzke.pdf: 7333492 bytes, checksum: 52992b2a70f892387a2cff7be5e73250 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-14T02:08:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_GuilhermeNeitzke.pdf: 7333492 bytes, checksum: 52992b2a70f892387a2cff7be5e73250 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo a gaseificação de peletes de cama de aviário. Com a crescente preocupação com o meio ambiente, principalmente com o aquecimento global, a escassez de energia e o seu custo futuro, o uso de fontes renováveis para a geração de energia elétrica ganhou destaque no cenário mundial. O principal rejeito da atividade avícola é a cama de aviário e a busca por alternativas de uso, manejo e destino são necessários para o desenvolvimento sustentável do setor. Análises químicas da cama de aviário e das cinzas provenientes da gaseificação foram realizadas viabilizando o uso. Neste estudo, a qualidade energética do gás foi estimada por meio de um conjunto moto-gerador e um sistema de dissipação de energia. O nível de substituição do óleo Diesel foi da ordem de 36,22%. Para o uso na gaseificação, a peletização do material foi necessária com vantagens no transporte e estocagem do combustível, e um melhor controle da combustão além de aumentar a sua densidade energética. Análises químicas das cinzas foram realizadas detectando altos teores de Fósforo (P) e Potássio (K). Uma análise do Custo/Beneficio do kilowatt indicou que para uma potência de 39 kW o preço do kilowatt gerado por essa tecnologia tem o mesmo valor do preço cobrado pela concessionaria. A gaseificação da cama de aviário surge como uma alternativa de uso do material considerando aspectos sanitários, econômicos e ambientais agregando valor ao produto final. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper aims the gasification of pellets of poultry litter.With the growing concern for the environment, specially global warming, energy shortages and its future cost, the use of renewable sources as electricity generation rose to prominence in the worldwide scenery. The main waste from the poultry activity is the poultry litter and the search for alternatives of usage, handle and destination are needed for the sustainable development of the sector. Chemical analysis of poultry litter and of the ashes from the gasification were carried out with the objective of the feasibility of using the material. In this study, the energetic quality of the gas was estimated through a motor-generator set and a system of energy dissipation. The level of replacement of diesel was 36,22%. For the use in gasification, the pellet of the material was necessary with advantages in transportation and storage of fuel, and a better control of combustion besides increasing its energy density. Chemical analyses of the ashes were made by detecting high levels of phosphorus (p) and potassium (k). An analysis of cost/benefit of kilowatt indicated that, to a power of 39 kw the price of the generated by this technology has the same value of the price charged by the dealer. The gasification of the poultry litter appears as an alternative of the use of the materials considering sanitary, economical and environmental aspects, adding value to the final product.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de pós-graduação em Ciências Mecânicas, 2006. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-17T14:08:46Z No. of bitstreams: 1 2006_ThatianaVirginiaGranjaCruz.pdf: 4788595 bytes, checksum: a1de72994c8e62ce2d9a174b88c5e5f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-17T14:09:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_ThatianaVirginiaGranjaCruz.pdf: 4788595 bytes, checksum: a1de72994c8e62ce2d9a174b88c5e5f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-17T14:09:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_ThatianaVirginiaGranjaCruz.pdf: 4788595 bytes, checksum: a1de72994c8e62ce2d9a174b88c5e5f3 (MD5) / O panorama socioeconômico brasileiro mostra uma situação propícia para o crescimento da geração distribuída: o aumento da demanda por energia elétrica, o incentivo ao uso do gás natural, a implementação de tarifas diferenciadas para os horários de ponta, etc. Tal fato tem despertado interesse na produção de energia elétrica, por meio de pequenos grupos geradores para entrarem em horário de ponta, ou para atenderem às comunidades isoladas do país e ao meio rural, como também, para atuarem em projetos de cogeração industrial e comercial. Uma dessas alternativas para geração, em franco desenvolvimento, são as microturbinas. Esta tecnologia, recentemente implantada no Brasil, encontra um cenário favorável à expansão, tendo-se em vista os novos desenvolvimentos tecnológicos e a política governamental de expansão do uso do gás natural para termeletricidade. Esses sistemas trabalham, tipicamente, em altas rotações, e em composições cuja capacidade nominal instalada pode variar de 35 kW a 1 MW, tendo características similares a turbinas de grande porte. O presente trabalho consistiu do estudo do comportamento de uma microturbina a gás. Os principais objetivos foram: determinar as variáveis representativas do comportamento da microturbina; instrumentar a microturbina; avaliar o seu comportamento termodinâmico; aplicar técnicas de identificação para obter modelos matemáticos para a representação de seu funcionamento; e, por último, avaliar os modelos identificados, determinando um envelope operacional adequado ao posterior controle da microturbina. Para obter os resultados foram realizados quatro ensaios, em diferentes regimes de operação da microturbina. Por meio dos resultados obtidos foi possível caracterizar o funcionamento termodinâmico da microturbina como uma turbina livre e, também, identificar um modelo adequado, para representar o comportamento dinâmico deste sistema para os regimes de operação propostos. Este projeto segue uma linha de desenvolvimento da Universidade de Brasília, cuja etapa subseqüente consistirá no controle dinâmico, tendo como base os resultados deste trabalho. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Brazilian socioeconomic panorama shows a tendency of growth for distributed generation: increasing electricity demand, incentive to the use of natural gas, different tariffs for peak and off-peak electricity consumption etc. These factors, together, have led to an increase in production of electricity be means of small generators that operate during peak demand hours, or to supply energy to isolated communities and to rural areas, as well as to operate in industrial and commercial cogeneration. Microturbines are one of the alternatives to meet all these needs. In Brazil, this new technology finds a favorable expansion scenario, considering new technology development and the governmental policy to increase the use of natural gas for thermoelectric generation. These systems work typically at high speeds and set-ups with installed capacity ranging from 35 kW to 1 MW and similar characteristics as those of larger gas turbines. This work consists of the study of a gas microturbine behavior. The main objectives were: to determine variables that represent the microturbine overall behavior; to instrument the system; to evaluate its thermodynamic behavior; to apply the newest identification techniques and to obtain mathematical models from it; to evaluate how well these models represent the operation of the system; and to determine the adequate operational envelop for its automated control. To perform these activities, the microturbine was operated under four different regimes. The results of these tests made it possible to characterize the microturbine’s behavior as a free turbine, and to identify an adequate model for representing its dynamic behavior under the four regimes proposed. This project follows a path of development at the University of Brasilia and the next step is the dynamic control based on the results obtained here.

Este trabalho aborda diversas implicações de ordem tecnológica, ambiental e social relacionados ao uso de carvão vegetal nos pólos guseiros. Através de coleta de dados em publicações técnicas, visitas a centros de tecnologia guseira e entrevistas com especialistas da área, foram levantadas as informações que serviram de base à elaboração deste trabalho. A análise e interpretação dos resultados obtidos mostram que a manutenção da produção de ferro-gusa depende do contínuo fornecimento de carvão vegetal, como termo-redutor de boa capacidade calorífica, preço baixo e fácil acesso. Todavia, nas condições atuais, o suprimento de carvão vegetal à indústria está relacionado à exploração intensiva de florestas nativas e uma correspondente falta de áreas reflorestadas capazes de suprir a demanda de lenha para carvoejamento. Além do carvão vegetal, outros insumos também podem ser usados na redução do minério de ferro: o gás natural (na produção integrada de aço) o carvão de coco de babaçu, o carvão vegetal de espécies nativas da Amazônia e mesmo o carvão mineral. Estes insumos, entretanto, apresentam problemas ainda não totalmente quantificados, como suprimento, tecnologia adequada de uso e custos de exploração. O uso intensivo de carvão vegetal se baseia na existência de uma rede de carvoejadores e fornos, que operam num ritmo de trabalho intenso (às vezes cerca de quinze horas por dia), baixa remuneração por madeira carvoejada (meio dólar por metro cúbico de carvão vegetal) e falta de seguridade social. De modo geral, os produtos de gusa pouco consideram o uso de carvão de florestas plantadas, pois admitem que um carvão de maior custo, constituir-se-ia em ameaça à própria continuação da produção de ferro-gusa. / The aim of this work is to discuss implications technological, environmentally and social limitations of the pig-iron´s production using charcoal. Through technical papers, technical visits to research centers and interview with experts, a data basis was collected to produce this work. The analysis of data showed that: the continuity of pig-iron making depends on continuos supply of charcoal, at low cost, with good heat capacity, and with easy acess. However, under current conditions, the charcoal supply to industry is depending of a intensive exploration of native forest. At the same time, there is a lack of land suitablefor reforestation to provide wood to renewable charcoal making. Nevertheless, there are several resources that can be used to reduce the iron ore: charcoal of babassu coconut, charcoal of native amazonic trees, natural gas (integrated plants) and even coal. Some of them are candidates to replace the charcoal, but further technological, infrastructural and economic developments are still required. The intensive utilization of charcoal by siderurgy is based in a network of kilns and charcoal makers working under extreme conditions (indeed, some work fifteen hours per day), they have no social security and extremely low wages (some receive only half a dollar per cubic metre of charcoal). In general, pig-iron´s makers do not consider the use of charcoal from forested wood, because its higher cost may challenge the viability of pig-iron production.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9216_JADERSON NUNES PRETTI.pdf: 4692062 bytes, checksum: 7088a108ff1b2538b7a95be7acd6c458 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Com o constante aumento da demanda energética é necessário o estudo de fontes alternativas de energia bem como técnicas para sua conversão em trabalho útil em diferentes escalas de consumo. Outro fator importante é que a humanidade esta produzindo cada vez mais resíduos sólidos, e neste, existe um potencial energético que não pode ser negligenciado. Neste contexto, a combustão se mostra uma boa alternativa para o reaproveitamento energético desses resíduos, no entanto, é indispensável um entendimento do processo, bem como das variáveis de operação. Portanto, este trabalho tem como objetivo apresentar uma modelagem para as equações de energia que governam a transferência de calor em um meio poroso reativo das fases sólida e gasosa e, ao mesmo tempo, simular o processo de combustão smouldering em meio poroso utilizando um software de simulação gratuito, o OpenFOAM, principal ferramenta utilizada neste trabalho. É apresentado para o leitor uma concisa descrição do pacote de simulação utilizado juntamente com suas principais características. Os resultados simulados são comparados com resultados experimentais obtidos pela célula de combustão instrumentada desenvolvida no Laboratório de Combustíveis e Combustão da Universidade Federal do Espírito Santo para estudos da combustão em meio poroso. Por último, apresenta-se a influência de parâmetros físicos, como espessura da frente, fração volumétrica de sólido e velocidade de resfriamento, na evolução da temperatura simulada no interior do leito.

Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-21T18:06:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CorriaAradas_MariaEugenia_M.pdf: 3490416 bytes, checksum: 4d224b5923b975c9b038cbf2ef1da848 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho apresenta-se a avaliação de um forno cerâmico intermitente de chama invertida onde queima-se só bagaço de cana, em substituição total da lenha. Este fato o diferencia de outros fornos testados, em especial pelo IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas), nos quais na etapa inicial queimava-se lenha, e o bagaço era submetido á processos de secagem, moagem etc. Esta característica torna mais econômica a queima do bagaço de cana-de-açúcar. Outro aspecto a ser destacado na instalação é a remodelação feita empiricamente pelo proprietário, que aproveita os gases de exaustão do forno em queima para pré-aquecer o forno que vai ser queimado continuamente. A avaliação efetuada permitiu determinar o valor das perdas com o calor sensível dos gases (Q2 = 4 %), que se mostraram muito menores do que os valores obtidos para fornos sem esta recuperação. Foi desenvolvida uma metodologia de avaliação especificamente para fomos intermitentes, baseada na Primeira Lei da Termodinâmica. O processo é dividido em "n" intervalos para os quais determina-se o consumo de combustível e as perdas de calor. A eficiência global é determinada como sendo a relação entre o calor útil total (evaporação da umidade e cozimento dos tijolos), e o consumo de combustível em todo o processo. O ciclo completo demora aproximadamente 90 horas, desde a carga até a descarga dos tijolos. Como resultado obteve-se uma eficiência média de 68 %, valor considerado elevado para um forno deste tipo, queimando biomassa. Os tijolos foram submetidos a ensaios de resistência ã compressão e absorção de água, mostrando que estão dentro das normas estabelecidas / Abstract: In this work the evaluation of a ceramic inverted flame intermittent kiln with total substitution of firewood by in nature sugar cane bagasse (50 % of moisture h.b.) is presented. In this kiln is burned only bagasse, differently from other ones tested by the IPT (Institute of technological research), in which in the initial stage firewood is burned and bagasse was subjected to processes of drying, milling, etc. This characteristic makes more economic bagasse burning. Another aspect to highlight of the installation it is the owner empirically done retrofitting, that use the burning kiln exhaust gases in order to preheat the kiln next to the burned. Our evaluation allowed to determine the value of the losses with the exhaust gases enthalpy (Q2 - 4 %), that resulted much lower than for other ceramic kilns without heat recovery. It was developed a test methodology based on the First Law of Thermodynamics, specifically for intermittent ovens. The process is divided in "n" intervals, for each one of which are determined the fuel consumption and heat losses. The global efficiency is determinated as the relation between the useful total heat (evaporation of the moisture and bricks firing) and the consumption of fuel in the whole process. The complete cycle delays approximately 90 hours, from the load until the discharge of the bricks. As a result an average efficiency of 68 % was obtained, considered a high value this type of kilns burning biomass. The obtained bricks were also subjected to test of resistance to compression and water absorption using bagasse as fuel, in order to determine if they accomplish the established norms / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sinicio_MarcosFernandes_D.pdf: 18354851 bytes, checksum: d5f67869d157443f4152117fa031f094 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Esta tese tem por objetivo traçar um panorama geral da produção e utilização de etanol como carburante nos países que mais se destacam neste setor. Foram feitas análises, neste sentido, sobre os Estados Unidos, a Europa, países da África, da América Latina e sobre pontos críticos da produção e utilização de etanol no Brasil. No cenário internacional procurou-se novas tecnologias que pudessem vir a ser aplicadas no Brasil, tanto na produção quanto na utilização de etanol. Neste sentido é que se destacaram as tecnologias de produção de etanol a partir de biomassa, através do processo enzimático; as tecnologias para a utilização de etanol em motores a ignição por compressão, os motores tipo diesel; assim como o desenvolvimento que tem sido feito no exterior para a utilização de veículos que podem ser movidos a vários tipos de combustíveis, os chamados veículos a múltiplos combustíveis. Visou-se com este trabalho traçar um panorama geral da produção e utilização de etanol no Brasil e no mundo e em que nível de desenvolvimentoeste processo está ocorrendo / Abstract: This thesis characterises the production and consumption of ethanol as a fuel in the most relevant countries in the field. Analyses were carried out about the United States of America, Europe, and some African and Latin American countries, as well as about some critical points concerning the Brazilian production and consumption of ethanol. New technologies under development abroad, related both to the production and the consumption of ethanol, were assessed. The main technologies evaluated were the production of ethanol from biomass through an enzymatic route; the use of ethanol in diesel engines and the development of vehicles that are able to run with a variety of fuels. In this way, a generalpicture of the development stage of the production and consumption of ethanol in Brazil and abroad was drawn upon / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

A RMSP (Região Metropolitana de São Paulo) tem a maior concentração de habitantes e constitui o pior caso de poluição atmosférica em todas as Regiões Metropolitanas do Brasil. Muitas medidas foram pensadas para a redução deste grave problema, causado principalmente pela frota de veículos. Este trabalho objetivou analisar o ônibus a gás natural como alternativa para a redução da poluição atmosférica de origem veicular na RMSP. O estudo estimou benefícios econômicos e ambientais decorrentes da substituição da atual frota de ônibus urbanos movidos a óleo diesel por uma nova frota de ônibus a óleo diesel, obedecendo aos limites de emissões do PROCONVE para I996, ou por uma nova frota de ônibus a gás natural. Esta comparação considerou: . Fatores de emissões de poluentes atmosféricos; . O estado da arte do PROCONVE (Programa Nacional de Controle de Poluição por Veículos Automotores); . Estimativa do \"ganho ambiental obtido através da adoção do gás natural como combustível da frota de ônibus urbanos da RMSP; . A estimativa do período de retorno dos investimentos realizados para as duas alternativas, baseada em dados operacionais da atual frota a diesel da RMSP; . Os pontos de vista dos agentes econômicos envolvidos nas atividades relacionadas ao gás natural veicular. Governos Federal, Estaduais e Municipais, proprietários de frotas de ônibus urbanos, distribuidores do gás natural, passageiros; . A disponibilidade de gás natural para suprir a frota a gás na RMSP; . A capacidade de resposta da indústria automobilística à demanda gerada pela substituição considerada; . A estimativa dos impactos da substituição considerada na Balança Comercial do Brasil; . A redução estimada da emissão de poluentes na RMSP, assim como uma estimativa de seu benefício monetário. O estudo concluiu que o ônibus a gás é ambientalmente desejável no âmbito da RMSP. Entretanto há necessidade de políticas bem definidas para garantir a sua viabilidade econômica. / The RMSP (Sao Paulo Metropolitan Area) has the largest concentration of inhabitants and is the worst case of air pollution in all Metropolitan Areas of Brazil. Many measures have been thought to reduce this major problem, that is mostly caused by its vehicle eet. This work\'s purpose was the analysis of the natural gas propelled bus as alternative for the reduction of vehicular air pollution within RMSP. The study estimated economical and environmental benefits due to the substitution of the present diesel oil propelled convencional bus fleet of the RMSP by a new diesel oil propelled eet, according the PROCONVE emission limits for I996, and by a natural gas propelled eet. This comparison has considered: . Air pollutants emmission factors; . The \"state of art\" of PROCONVE (National Program for the Control of the Pollution Originated by Automotive Vehicles); . Estimative of the environmental gain obtained trough the adoption of natural gas as the fuel of the urban bus fleet within RMSP; . Estimated investments return period for both alternatives, based on operational data of the present diesel oil conventional bus eet of the RMSP. . The points of view of the economic agents involved in the activities related to natural gas for vehicles: Federal, State and City Governments, urban bus fleet owners, natural gas distributors, passengers; . The availability of natural gas to supply an urban gas propelled bus eet within RMSP; . The capability of the automotive industry to respond to the new demand generated by the considered substitution; . Estimated redution of pollutants emimission by vehicles within RMSP; . Estimative of the impacts of the considered substitution in Brazil\'s Trade Balance; . Estimated redution of pollutants emission within RMSP. as well as an estimative of its monetary benefit. The study concluded that the adoption of natural gas propelled bus in the urban bus fleet of RMSP is environmentally desirable within RMSP. However, there\'s a need of well defined politics in order to grant its economical viability.

A vinhaça da cana-de-açúcar constitui-se no principal resíduo líquido gerado pelo setor sucro-alcooleiro e, face aos enormes volumes produzidos , os problemas decorrentes de seu armazenamento e disposição o final passaram a constituir nos últimos tempos num grande desafio a técnicos envolvidos com essa questão. Este estudo tem por objetivo apresentar uma alternativa de aproveitamento desse resíduo, Aquelas tradicionalmente conhecidas no meio alcooleiro, por .intermédio do tratamento e transformação da vinhaça em biogás e sua utilização na geração de eletricidade. Para tanto, adotou-se a tecnologia de digestão anaeróbia de alta eficiência através de digestores de fluxo ascendente para a produção de biogás e, uma vez purificado, o aproveitamento desse gás em motores e turbinas adequadas a esse tipo de combustíve1, conforme a literatura consultada. No sentido de avaliar a viabilidade prática deste trabalho, optou-se pela elaboração de um estudo de caso, no qual foi dimensionada uma destilaria hipotética de \'cerca de 150.000 litros de álcool/dia, gerando um volume de cerca de 1.800.000 litros de vinhaça/dia. Por meio desta simulação, foram analisados os aspéctos técnicos e econômicos envolvidos, possibilitando assim, uma apreciação crítica e realista do estudo proposto. / The vinasse of sugar-cane represents the main liquid residue produced by the sugar-alcohol sector and, in view of the enormous volumes produced, the problems related to its storage and final disposal came to pose a great challenge to the technical people involved in this matter these last few years. This study aims to present an alternative for the exploitation of this residue, to these traditionally employed in the alcohol production industry, based on the treatment and transformation of vinasse to biogas, and its subsequent utilization in eletric generation. In this context the technology of high efficiency anaerobic digestion using up-flow anaerobic digestors for biogas production was adapted. Once purified, the biogas produced can be utilized in engines and turbines specially adapted for this fuel, as evinced in the literature consulted. With a view to evaluate the pratical feasibility of this work, the elaboration of a case study was selected, in which a hypothetical distillery with a capacity of about 150.000 litres of alcohol/day, would generate a volume of about 1.800.000 litres of vinasse/day. By means of this simulation, the technical and economic aspects involved were analyzed, thus making possible a critical and realistic appreciation of the study proposed.