Resumo: A tecnologia de célula de combustível se apresenta como uma opção promissora de produção de energia limpa, quando consideradas sua alta eficiência e mínimo impacto ambiental. Entretanto seu alto custo é um dos desafios que impedem sua extensiva utilização. Por isso neste trabalho busca-se a otimização do desempenho de um protótipo da célula de combustível de membrana alcalina (AMFC). Como ferramenta para prever o desempenho da AMFC, um modelo matemático para uma AMFC unitária é introduzido neste trabalho. É necessário que o modelo seja confiável e computacionalmente rápido para prever a resposta da AMFC unitária de acordo com as variações das propriedades físicas dos materiais, e parâmetros de operação e de projeto. Por isso, o modelo é baseado em princípios eletroquímicos, e conservação de massa, momento, energia e espécies. Além disso, considera a perda de carga dos canais de gases e os gradientes de temperatura e pressão em relação ao espaço na direção do fluxo. Como resultados da simulação, apresentam-se a distribuição de temperatura, curvas de polarização e de potência líquida que foram validadas experimentalmente por comparação direta com as medidas de potencial e corrente realizadas num protótipo da AMFC, para diferentes concentrações (y) de solução de eletrólito (KOH), que mostraram boa concordância tanto quantitativa como qualitativa. Conclui-se a partir de resultados experimentais que o transiente de start-up é curto e que existem valores ótimos de y (~40%), que conduzem a potência máxima. Também foram formuladas correlações empíricas para a densidade de corrente de troca (i0) dos eletrodos em função da concentração de eletrólito. O modelo ajustado e validado foi utilizado como ferramenta para o projeto construtal (otimização termodinâmica) da AMFC, visando máxima potência líquida sob uma restrição de volume. O procedimento de otimização foi feito em dois níveis: a estrutura interna, em que é otimizada a configuração interna (espessuras das camadas difusivas e catalíticas dos dois eletrodos) e a estrutura externa, em que se busca a forma externa (razão de aspecto) ótima. O volume disponível é distribuído otimamente através do sistema tal que a potência líquida, i.e. elétrica menos a de bombeamento, é maximizada. Os resultados numéricos mostram que os ótimos encontrados são acentuados, observando-se uma variação de até 600% na potência líquida na faixa testada de razões de aspecto externas da AMFC, o que destaca a importância de encontrar os parâmetros ótimos da AMFC, seja qual for a complexidade do projeto real. Mostra-se também que a potência líquida maximizada três vezes aumenta monotonicamente com o volume total elevado à potência 0,7 (~3/4), similarmente à taxa metabólica e a massa de animais. Por último, mas não menos importante, pelo fato de combinar precisão com baixo tempo computacional, espera-se que o modelo possa ser usado como importante ferramenta para projeto, controle e otimização da AMFC para pilhas de células de combustível.

Orientador: Odivaldo José Seraphim / Coorientador: José Francisco Rodrigues / Banca: Augusto Nelson Carvalho Viana / Banca: Francisco José Blasi de Toledo Piza / Banca: João Alberto Borges de Araujo / Banca: Felix Abrão Neto / Resumo: Apesar dos pequenos aproveitamentos hidrelétricos terem recebido um pouco mais de atenção após a privatização das concessionárias de energia elétrica, muitas são as famílias, especialmente do meio rural, que não têm acesso à energia elétrica por residirem em locais mais distantes dos centros urbanos. Esta pesquisa teve como objetivo analisar a viabilidade de implantação de uma microcentral hidrelétrica como uma alternativa energética para consumidores não atendidos por energia elétrica convencional, através da concessionária. O aproveitamento em estudo localiza-se na Fazenda Madeira no município de São José do Rio Claro, localizado ao norte do estado do Mato Grosso. O desenvolvimento deste trabalho foi fundamentado em estudos teóricos e práticos, fazendo uso de métodos experimentais para a estimativa e avaliação do potencial hidrelétrico, através de critérios de hidrologia existentes no local. Após levantamento entre fabricantes nacionais, constatou-se a viabilidade da instalação da microcentral hidrelétrica com turbina Hélice devido as suas características técnicas e econômicas. São apresentados os resultados do projeto, desenhos e a construção da turbina. A instalação da microcentral proporcionará melhorias e facilidades na principal atividade da fazenda que é a criação, engorda e abate de gado, a qual representa grande importância social e econômica para a região / Abstract: Although small hydroelectric exploitations have received some sort of attention after the concessionaires privatization of electric energy, having competition and concourse in mind, nevertheless, there are many families, especially in rural areas, that do not have access to electric energy for living in locations distant from urban centers. This research had as objective to analyze the viability of one implantation micro-hydroelectric plants as an energy alternative for non-supported conventional electric energy consumers, through the concessionaire. The exploitation in study is situated in the Fazenda Madeira in the city of São José do Rio Claro, located to the north of the state of the Mato Grosso. The development of this work was based on theoretical and practical studies, making use of experimental methods for estimation and evaluation of the hydroelectric potential, through local existent hydrology standards. After survey between national manufacturers, it was verified viability of the implantation of the micro-hydroelectric plants with turbine Helix just its characteristics techniques and economics. The results of the project, drawings and the construction of the turbine are presented. The installation of the micro-hydroelectric will bring improvements and facilities to the main activity of the farm that are the creation, fattening and slaughtering of cattle and represent big social and economic importance for the region / Doutor

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Banca: Guilherme de Azevedo e Melo / Banca: Luiz Carlos de Freitas / Resumo: O presente estudo propõe a utilização do conversor integrado Buck-Boost monofásico no aproveitamento da energia proveniente de pequenos geradores eólicos, considerando-se o atual crescimento da utilização em pequena escala de potência das fontes de energia alternativas, o que motiva o desenvolvimento de novas e eficientes tecnologias para os sistemas de conversão. Tipicamente, os sistemas de conversão de energia eólica, em baixas potências, disponibilizam tensões contínuas de saída na faixa de 12 V até 48 V (valores médios), por outro lado, a grande maioria das cargas de uso domiciliar necessitam de tensão alternada com valores eficazes entre 110 V a 240 V. Isto leva à necessidade da utilização de conversores CC-CA, denominados de inversores. As estruturas inversoras tradicionais fornecem tensões alternadas cujo valor de pico está limitado ao valor máximo da tensão de entrada, o que leva à necessidade de incluir um estágio elevador adicional ao sistema de conversão de energia eólica, antes de realizar a conversão CC-CA, resultando em redução do rendimento, aumento de peso e volume. O inversor integrado apresentado neste trabalho realiza, em uma única estrutura, as funções de elevação e redução da tensão, próprias do conversor Buck-Boost CC-CC, e a função de conversão de tensão contínua em alternada, garantindo uma baixa distorção harmônica para a tensão de saída e um rendimento elevado. Porém, as características dinâmicas são as correspondentes às do conversor Buck-Boost CC-CC, o que significa a presença de um zero no semi-plano positivo, com a conseqüente limitação no projeto dos controladores. Para resolver esta situação, adotou-se como estratégia o controle em modo corrente por valores médios instantâneos. Um requisito para a realização desta estratégia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work proposes the utilization of the single-phase integrated Buck-Boost inverter in small wind energy conversion systems, considering the constant increase use of low power renewable and alternative energy systems in the last decade. This fact has been encouraging the development of new and more efficient technologies for these conversion systems. Typically, small wind energy conversion systems supply DC voltages within 12 to 48 Volts (mean values). However, the most of the domestic loads require AC voltage to operate (with rms values within 110 to 240 V) and it is necessary to use DC-AC converters (known as inverters). Traditional inverters supply AC voltage with peak values that are lower than the peak value of the input DC voltage, then an extra boost input stage is required before the DC- AC conversion, resulting in additional losses and reduced efficiency, greater size and weight. The proposed inverter is able to reduce and boost the DC input voltage (as an buck- boost converter) and also to make the DC-AC conversion with low harmonics and high efficiency, all in a single stage. However, dynamics are the same of the DC-DC buck-boost converter; this means a right half-plane zero which limits the compensator performance. To overcome this limitation, the used control strategy is the current programming mode. In order to obtain a linear equivalent model (required for this control strategy) the converter is modeled by the state averaging method. Furthermore, as buck-boost is an inductive accumulation converter, the resulting topology is a current source inverter. Thus, reverse blocking capability is required for the transistors at the inverter bridge. Two alternatives were considered to implement the inverter bridge: IGBTs with reverse blocking capability (RB- IGBTs) and the series association of diode and... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Gladys D. Cacsire Barriga / Banca: Linda Lee Ho / Banca: Daniel Jugend / Resumo: A crescente produção e utilização de fontes de energia renováveis coloca o Brasil em posição de destaque no cenário global. Este reconhecimento decorre, em grande parte, graças às conquistas alcançadas na substituição do uso do petróleo pelo etanol extraído da cana-de-açúcar e da cogeneração de energia a partir do bagaço da cana-de-açúcar. Um grande desafio enfrentado pelas empresas deste setor é o índice de absenteísmo dos trabalhadores da área agrícola, que pode chegar a 11%. o que torna este índice um indicador importante, pois as empresas precisam, cada vez mais, contar com seu quadro de pessoal. Devido aos prejuízos causados pelas ausências dos trabalhadores em seus postos de trabalho, tornam-se oportunos estudos que busquem identificar os motivos que os levam a falar. Assim, as empresas podem tomar medidas que visem a eliminar ou reduzir estas ocorrências. O objetivo do presente trabalho é utilizar modelos de regressão para a modelagem do número de faltas dos funcionários de uma empresa do setor sucroalcooleiro. Particularmente, é considerado o modelo de regressão inlacionado de zeros baseado na família de distribuição de séries de potência generalizada. Inferências baseadas na teoria de máxima verossimilhança são desenvolvidas para o modelo proposto e o desempenho desta abordagem é ilustrado com um conjunto de dados reais, no qual são estudados os fatores associados à ocorrência de absenteísmo e a não ocorrência sde absenteísmo e a não ocorrência de trabalhadores da empresa. Os resultados obtidos apontam que o tempo de serviço e o cargo influenciam de forma significativa na proporção de não absenteísmo, essa proporção aumenta conforme o tempo de serviço, e é maior para os trabalhadores da cultura da cana-de-açúcar, sendo menos frequente os trabalhadores que tem as demais funções dentro da empresa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônicfo abaixo) / Abstract: The growing production and use of renewable energy sources putz Brazil in a prominent place worldwide. This is largely due to advances in replacing fossil fuels for ethanol extracted from sugarcane and bagasse cogeneration energy. A great challenge faced by companies in the sector is the farm worker absenteeism, that can reach 11%. Absenteeism becomes an important parameter because companies need to rely more and more on their workforce, which makes it necessary to control attendance and productivity of workers. The losses caused by absence from work bring out the need for studies that try to identify the reasons for that. The company, thus, can take actions to eliminate or reduce such occurrences. The aim of the present work is the use of regression models in order to model the frequency of absence of workers of a company of the sugar and alchohol sector. This study focused on the zero inflated regression model based on family of generalized power series distribution. Inferences based on the maximum likehood theory are developed for the proposed model and the performance of this approach is illustrated by a real data set in which we study factors associated with the occurrence and nonoccurrence of absenteeism in the company. The resulting data show that lengh of service and position, have a significantly in the proportion influence of non absteeism. This influence increases conform the length of service and is greater for sugarcane culture workers , it is weaker among workers of other areas within the company. Salary has a significant effect on absteeism, it was observed that workers with higher salaries are less absent from work. It is recommended thus, the adoption of reward system to reward employees with better performances and also an internal recruitment policy to promote and motivate workers, in order to retain them in the company / Mestre

Título da capa: Qualidade energética da madeira de eucalipto em função do espaçamento, da adubação e da idade conduzida no sistema de curta rotação / / Orientador: Kléber Pereira Lanças / Coorientador: Saulo Philipe Sebastião Guerra / Banca: Fabio Minoruy Yamaji / Banca: José Mauro Santana da Silva / Banca: Franciane Andrade de Pádua / Banca: Claudio Angeli Sansigolo / Resumo: A crescente demanda por recursos energéticos renováveis tem impulsionado o desenvolvimento de plantios florestais com maior eficiência na produção de madeira com qualidade para este fim, mas com viabilidade econômica e com mínimos danos a sustentabilidade dos sítios de produção, fatores que objetivaram e justificaram o presente trabalho com Eucalyptus grandis x E. urophylla em sistemas de curta rotação. O experimento foi instalado em 2008, nos espaçamentos de 2,8x0,5 m, 2,8x1,0 m, 2,8x1,5 m, 2,8x2,0 m e 2,8x2,5 m, com três níveis de adubação. A aplicação de adubos foi NPK 6-30-6 no plantio nas doses de 70, 140 e 280 g.planta-1 e na cobertura foi de NPK 20-0-20 nas doses de 25, 50 e 100 g.planta-1 aos 60 dias, 35, 70 e 140 g.planta-1 aos 140 dias e 50, 100 e 200 g.planta-1 aos 360 dias após o plantio. Árvores amostra foram colhidas em três ocasiões, aos 18 meses, 24 meses e 30 meses para avaliações de volume, massa seca de madeira e atributos energéticos produtividade energética, acúmulo de cinzas, lignina e extrativos na madeira e exportação de nutrientes. Baseando-se no estudo de caso dos custos operacionais da empresa para a produção de briquetes, foram simulados os indicadores econômicos valor presente líquido, razão beneficio custo e custo médio de produção. A maior produção de volume de madeira com casca ocorreu aos 30 meses, no espaçamento de 2,8x0,5 m e 2,8x1,0 m, considerando que nesta idade a média estimada foi de 167 m³.ha-1. Com relação a massa seca de madeira, médias de 70 e 90 t.ha-1 foram encontradas nos espaçamentos mais adensados e com maior aplicação de adubo. A produtividade energética foi maior em espaçamentos mais adensados,... / Abstract: The growing demand for renewable energy resources has driven the development of forest plantations with greater efficiency in the production of quality wood for this purpose, but with economic viability and sustainability with minimal damage to the sites of production, factors that objected and justified the present work. The experiment was installed in 2008 on a farm in which it produces wood briquettes, the spacing of 2.8x0.5 m, 2.8x1.0 m, 2.8x1.5 m, 2.8x2.0 m and 2.8x2.5 m, with three levels of fertilization. The application of fertilizers was NPK 30-6 at planting at doses of 70, 140 and 280 g/plant and the coverage was NPK 20-0-20 at doses of 25, 50 and 100 g/plant at 60 days, 35, 70 and 140 g/plant at 140 days and 50, 100 and 200 g/plant at 360 days after planting. Sample trees were harvested on three occasions, at 18 months, 24 months and 30 months for evaluation of volume, dry mass and the energy attributes energy productivity, accumulation of ash, lignin and extractives in wood and XII nutrient export. Based on the case study of the company's operating costs for the production of briquettes, economic indicators were simulated net present value, benefit cost ratio and average cost of production. The largest production volume of wood with bark occurred at 30 months, spaced 2.8x0.5 m and 2.8x1.0 m, whereas this age the estimated average was 167 m³/ha. With respect to dry mass, averaging 70 and 90 t/ha were found in denser spacing and greater application of fertilizer. The productivity was higher in energy narrower spacing plant, 2.8x0.5 m and 2.8x1.0 m, especially when obtained at 30 months in the case of trees planting between 0.5 m of space reached average 40 tep/ha. Already compounds lignin, extractives and ash were found in greater accumulation in trees harvested wider spacing, and the ash content of around 1% due to the presence of bark in the sample... / Doutor

Orientador: José Luz Silveira / Coorientador: Júlio Santana Antúnez / Coorientador: Juan Carlos Ordónez / Banca: José Nédilo Carrinho de Castro / Banca: Celso Eduardo Tuna / Banca: Silvio Silvério da Silva / Banca: Márcio Evaristo Silva / Resumo : As sucessivas crises no setor energético e o aquecimento global têm incentivado pesquisadores a desenvolverem estudos em tecnologias eficientes, e em fontes renováveis, para a geração de energia limpa, que substituam as fontes tradicionais utilizadas atualmente. O hidrogênio é uma importante alternativa para a redução dos impactos ambientais causados pelas emissões de gases provenientes da utilização dos combustíveis de origem fóssil, desde que seja produzido de forma sustentável. Dentre os principais processos de produção de hidrogênio, encontram-se os processos eletrolíticos, fotolíticos e termoquímicos. Neste trabalho de tese foram realizados estudos técnicos, econômicos e ecológicos de processos de produção de hidrogênio, via reforma a vapor de etanol, gás natural e biogás, via eletrólise da água com energia proveniente de fontes renováveis (eólica, fotovoltaica e hidrelétrica) e a partir de algas. Em uma primeira etapa, são apresentadas as considerações iniciais e uma revisão bibliográfica dos processos. Em sequência, é feita a determinação das eficiências energéticas de cada processo de produção de hidrogênio, onde se evidencia, como mais eficiente, a eletrólise utilizando eletricidade de água vertida que seria vertida em hidrelétricas (80%), e menos eficiente, a eletrólise utilizando eletricidade de plantas fotovoltaicas (11,8%). Posteriormente, é realizada análise econômica da produção de hidrogênio e são determinados os custos, em US$/kWh, para cada processo. Neste caso, obteve-se que o processo mais viável é a reforma a vapor de etanol e o menos viável é a eletrólise utilizando eletricidade de plantas fotovoltaicas. Finaliza-se o trabalho de tese com o estudo de impactos ambientais, onde são determinadas as eficiências ecológicas ( ) dos diferentes processos estudados ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The successive crisis in the energy sector and the global warming have instigated researchers to develop studies in efficient technologies and renewable sources for clean energy generation able to substitute the no-renewable energy sources used presently. The hydrogen as fuel is an important alternative for the reductions of the environmental impact caused by pollutant gas emissions from the no-renewable energy sources utilization; if is produced in a sustainable route. Among the major hydrogen productions process stand the electrolytic, photolytic and thermochemical processes. In this work are conducted technical, economic and ecological studies of the hydrogen production processes through route of steam reforming of ethanol, natural gas and biogas, through the water electrolysis with energy from renewable sources (eolic, photovoltaic and from hydroelectric) and finally through the hydrogen production by algae. Firstly are presented the initial considerations and a literature review regarding the process in study. Subsequently, a technical study for the determination of the energetic efficiency is developed for each hydrogen production process; where was determined as most efficient process, the water electrolysis with hydroelectric energy (80%) and least efficient, the water electrolysis with photovoltaic energy (11.8%). Afterwards was conducted an economical study of the hydrogen production and was determined the hydrogen production costs, in US$/kWh, for each process. As result was obtained that, the most viable process is the ethanol steam reforming and as least viable, the water electrolysis with photovoltaic energy. Finally, was conducted an ecological study, where were determined the ecological efficiencies ( ) of the processes. The biogas steam reforming and the photobiology process using the Chlamydomonas reinhardtii algae outstand as ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: José Luz Silveira / Coorientador: Júlio Santana Antúnez / Banca: José Alexandre Matelli / Banca: Celso Eduardo Tuna / Banca: Christian Jeremi Coronado / Banca: João Batista de Almeida e Silva / Resumo : Nesse trabalho de tese, estuda-se a produção de biodiesel utilizando óleo de canola, buscandose minimizar o custo deste biocombustível, pela integração do processo de reforma a vapor da glicerina para produzir hidrogênio. Inicialmente, é feita uma revisão bibliográfica da produção de biodiesel num âmbito geral, seguida de um estudo sobre os aspectos gerais da produção da glicerina e suas aplicações. Estuda-se o processo de reforma a vapor da glicerina e suas condições de operação. Logo após, desenvolve-se uma simulação, através do software computacional ASPEN ONE HYSYS V8.0, aplicada a uma planta que produz 122,4 ton/ano de hidrogênio e 8096 ton/ano de biodiesel. A planta utiliza como insumos Ácido Fosfórico, Hidróxido de Sódio, Metanol, Gás Natural e Óleo de Canola e consome como utilidades Vapor de Água e Eletricidade. Em estapa posterior é efetuada uma análise exergética, na qual são determinadas as exergias de entrada e saída em cada componente da planta, além das irreversibilidades e rendimentos exergéticos associados. A análise permite qualificar e quantificar o máximo valor de energia útil aproveitado em cada componente conversor de energia do processo integrado de produção de biodiesel e hidrogênio. Posteriormente é aplicada a metodologia de análise funcional termoeconômica, que permite determinar os incrementos exergéticos e custos marginais de produção de biodiesel e de hidrogênio. Em última etapa, é realizada análise ecológica da planta (com ciclo de carbono e sem ciclo do carbono), considerando as emissões de gases do efeito estufa produzidas desde o plantio da canola até a extração e uso do óleo na planta de produção de biodiesel e hidrogênio. Na análise, são determinadas as emissões de poluentes, o dióxido de carbono equivalente, o indicador de poluição e a eficiência ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: this fuel by incorporation the process of glycerol steam reforming to produce hydrogen. Initially, a scientific review of biodiesel production is performed in a general context, followed by a study on the general aspects of the production of glycerin and its applications. The study of the process of glycerine steam reforming and its operating conditions. After that, a simulation is developed through the computer software ASPEN ONE HYSYS V8.0, applied to a plant that produces 122.4 tons / year of hydrogen and 8096 tons / year of biodiesel. The plant uses as inputs Phosphoric Acid, Sodium Hydroxide, Methanol, Natural Gas and Canola Oil and consumes as utilities Electricity and Water Steam. In the next topic, one exergy analysis is performed, in which are determined the input and output exergies in each component of the plant and the associated exergetic irreversibilities and efficiency. The analysis allows to qualify and quantify the maximum amount of useful energy in each component of the process. In another step, a methodology for thermoeconomic functional analysis is applied, for determination the exergetic increments and marginal production costs of biodiesel and hydrogen. In the final step, the ecological analysis of the plant is performed (with and without Carbon Cycle) considering the emissions of greenhouse gases produced from the planting to the extraction of canola and the use of its oil in biodiesel and hydrogen production plant. In this case the pollutants emissions, the equivalent carbon dioxide, the indicator of pollution and ecological efficiency of the plant are determined. This efficiency value is determined using a mathematical model obtained from the equation developed by Cardu e Baica (1999). Finally, it is concluded that the incorporation of the process of hydrogen production in a biodiesel plant is technically, economically and ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Celso Luiz da Silva / Banca: Geraldo Luiz Palma / Banca: Antonio Moreira dos Santos / Resumo: A exploração abusiva da energia originada de fontes não renováveis traz danos irreversíveis ao ambiente. O Brasil é dependente dos derivados do petróleo e das hidroelétrica. Diante desse contexto é necessário um estudo sobre outras fontes alternativas. Conciliar a geração de energia com possibilidade também de mitigar o impacto da geração de lixo seria resolver dois problemas de uma só vez. O objetivo do presente trabalho é analisar a recuperação de energia do Resíduo Sólido Urbano (RSU) através do processo de incineração. Leva em consideração a tendência atual de segregação (separação) de plásticos, papel e papelão, vidro e metais, e sua influência nos fluxos de massa e energia no sistema de incineração de RSU. Para o seu desenvolvimento foram utilizadas informações relativas à geração do RSU da cidade de Bauru e o software Combust. Os resultados obtidos permitiram estimar o poder calorífero teórico do RSU típico e também deste resíduo quando se considera a separação de papel/papelão e plásticos para fins de reciclagem. / Abstract: The abusive exploration of the originated energy of no-renewable sources brings irreversible damages to the environment. In Brazil, it is dependent mainly of the derived or petroleum and of the hydroelectric ones. With base in that fact, the subject of the sources of energy is subject on the agenda globally. On the other hand, the wastes generation and the consequent environmental contamination, comes increased in an alarming way. Conciliate the generation of energy with possibility of mitigating the impact of the wastes generation it would be to solve two problems of only one time. The objective of the present work is to analyze the recovery of energy of the Municipal Solid Wastes (MSW) through of the incineration process. It considers the actual tendency of segregation of plastics, paper and cardboard, glass and metals, and your influences in the mass and energy flows in the incineration system of MSW. For the development of thiw work were used relative information to the MSW generation of Bauru city and the Combust software. The obtained results allowed esteeming the Theoretical Calorific Power of MSW typical and also of this residue when it is considered the paper / cardboard and plastics separation for recycling. / Mestre

Resumo: A atual matriz energética mundial baseia-se fundamentalmente na utilização de combustíveis fósseis, mas por questões ambientais 9efeito estufa e as emissões de CO2) e econômicas (preço do barril), o petróleo vem sendo substituído por outras formas de energia como os pellets de madeira que possuem grande potencial para suprir as necessidades atuais de energia com menor impacto ambiental. Desta forma, este estudo objetiva comparar as principais características químicas (carbono fixo, voláteis, cinzas, extrativos, lignina e holocelulose) característica físicas (comprimento, diâmetro, densidade a granel, teor de umidade e durabilidade mecânica), característica téricas (poder calorífico superior e inferior, densidade energética e termogravimetria) e as emissões de CO e NOx, desses biocombustíveis, com os padrões de qualidade estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais. Foram analisadas quatro procedências de pellets (um de eucalipto e três de pinus), uma amostra de serragem de eucalipto, uma amostra de casca de pinus e uma amostra de cavacos de pinus. Os pellets foram produzidos no Brasil e obtidos diretamente com os produtores em suas embalagens comerciais de venda e efetuadas análises seguindo normas padrões. A amostragem de gás foi realizada utilizando um analisador eletroquímico de gases para a determinação dos teores de monóxido de carbono, dióxido de carbono e óxidos de nitrogênio presentes nos gases de combustão. Essas análises mostraram que o poder calorífico inferior dos pellets P1, pellets P3 e pellets P$, não atingiram valores mínimos exigidos na norma austríaca, que estabelce valores> 18MJ/kg e alemã que exige valores de 17,5 a 19,5 MJ/kg. Quanto ao teor de umidade, os resultados mostraram que a maioria atingiu este parâmetro de qualidade. A durabilidade mecânica dos pellets P1, pellets P3 e pellets P4 estão abaixo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The current world-wide energy model is based basically on the oil fuel use, but for environment questions (greenhouse effect and CO2 emissions) and economic ( barrel of the price), the oil comes being substituted for other forms of energy as wood pelletsthat it possess great potential to supply the current necessities of energy with lesser environment impact. In such a way, this objective study to compare the main chemistries characteristics (fixed carbonm volatile, ashes, extratives, lignin and holocellulose), physica characteristics (length, diameter , in bulk density, moisture content and mechanical durability), thermal characteristics (heating value, net heating value energy density, thermogravimetric) and the emissions CO and NOx, of this bioenergy with the standards of quality established by the national and international norms. The four analyzed samples had been wooden origin of pellets (onde eucalyptus and three of the pinus), one sample of the sawdust of the eucalyptus, one sample of the pinus bark and one sample the wood pinus chips. The wood pellets were produced in Brazil and gotten directly with the producers in commercial packings, and made analysis regarding standard rules. An electrochemical analyzer of gases... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Gustavo Ventorim / Coorientador: Jose Claudio Caraschi / Banca: José Claudio Caraschi / Banca: Claudio de Conti / Banca: Alcides Lopes Leão / Mestre

Orientador: Alcides Padilha / Banca: Kamal Abdel Radi Ismail / Banca: Vicente Luiz Scalon / Resumo: A escassez dos bens naturais e os constantes aperfeiçoamentos na área de energias renováveis exigem cada vez mais a busca por melhores condições e tecnologias para melhor aproveitamento energético em processos de combustão. O conjunto denominado pré-aquecedor de ar pode ser considerado o mais importante para a melhoria do processo de combustão de caldeiras convencionais. Este trocador está diretamente ligado à recuperação da energia disponível nos gases de combustão por contato indireto. A incrustação de fuligem (mistura de cinza e sílica) inerente ao processo de combustão é um dos fatores que mais impactam no rendimento térmico do equipamento. O presente trabalho analisa de forma transiente o efeito da incrustação sobre a parede interna dos tubos deste trocador de calor. Para isso, dois métodos para análise de desempenho foram utilizados, sendo o método definido neste trabalho como convencional, e o método proposto pela ASME (Performance Test Code 4.3 | PTC 4.3). Os resultados mostraram que embora o método convencional tenha apresentado valor médio de desempenho de 35% e o método ASME valor médio de 40%, ambos possuem o mesmo perfil, validando assim o método convencional. Além das análises de desempenho, outros resultados foram obtidos a partir dos dados determinados experimentalmente. Para realização deste trabalho, uma caldeira de alta pressão foi utilizada, sendo os dados de vazão dos fluxos de ar e gases para o método convencional, obtidos com a utilização de tubos de Pitot e tudo de Venturi desenvolvido especialmente para esta aplicacão / Abstract: The scarcity of natural resources and the constant improvements in the area of renewable energies are forcing increasingly to search for better conditions and better technologies for energy recovery from combustion processes. The set called air pre-heater can be considered the most important for improving the combustion process of conventional boilers. This heat exchanger is directly linked to the recovery of the available energy in the flue gas by indirect contact. The fouling of soot (mixture of ash and silica) inherent in the combustion process is one of the factors that most impact the thermal performance of the device. This study examines by transient form, the fouling effect on the inner wall of the heat exchanger tubes of this. For this, two methods for performance analysis were used, the method defined in this study as Conventional, and the method proposed by the ASME (Performance Test Code 4.3 | 4.3 PTC). The results showed that although the Conventional method has shown average performance of 35% and the method ASME average of 40%, both have the same profile, thus validating the Conventional method. Besides the analysis of performance, other results were obtained from data determined experimentally. For this study, a high-pressure boiler was used, and the data of air flow and gas flow to the conventional method obtained with the use of Pilot tubes and Venturi specially developed for this application / Mestre