Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-05Bitstream added on 2014-06-13T18:47:02Z : No. of bitstreams: 1 lamas_wq_dr_guara.pdf: 876448 bytes, checksum: 84281f8365b2bd1b6c356067b0c6c181 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia para a alocação dos custos dos produtos por uma mini-estação de tratamento de esgotos, com vistas a realizar a análise da viabilidade econômica do investimento necessário para a sua implantação, inclusive caracterizando-a como a melhor escolha a ser adotada na solução de saneamento básico em zonas rurais e em regiões de limitado poder aquisitivo, além de que tem potencial energético face à sua capacidade de transformar em eletricidadea energia contida no biogás gerado. Essa metodologia á aplicada ao sistema instalado no campus de Guaratinguetá da Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual Paulista, tendo sido estabelecidas as condições iniciais a partir da realidade vivida no campus e sendo relacionadas as características termodinâmicas do sistema, a partir do seu diagrama de processo. As características associadas ao diagrama de processo possibilitam construir o diagrama funcional termoeconômico do sistema e determinar as equações referentes às funções exergéticas desse sistema e os respectivos valores das exergias associados. Após esses cálculos, elabora-se um modelo estrutural para avaliar os custos de seus produtos (biogás, biofertilizante, água em condições de re-uso e energia elétrica) e avaliar a viabilidade econômica em função do retorno de capital investido. A seguir, a mesma metodologia á aplicada a um sistema comercialmente disponível, com características de tratamento muito próximas às da mini-ETE. A partir dos resultados obtidos, é possível verificar que a mini-estação de tratamento de esgoto é uma alternativa viável e muito atraente sobre o ponto de vista técnico-econômico, pois além de apresentar auto-suficiência energética, possui um retorno de investimento de aproximadamente um terço do tempo do sistema comercialmente disponível com características semelhantes para tratamento. / In this work a methodology that allows for the allocation of costs of the generated products for a small wastewater treatment station is developed, and used to perform an analysis of its economic feasibility, to justify the investment, beside its characterization as one of the best choice to be adopted as a basic sanitation solution in rural areas, and in areas characterized by low income population, together with a major energy potential because of its capability to transform the generated biogas into electric energy. For this purpose, the methodology is applied to a system established at Guaratinguetá Campus, School of Engineering, São Paulo State University. After establishing initial conditions based on site evaluation, the thermodynamics features of the system are related based on its process diagram. Such features, associated to process diagram, make it possible to build the thermoeconomi functional diagram for the system under analysis and, after words, the equations related to exergetic functions for the system are determined and the exergy values are calculated. After these calculations, a structural model is developed, in order to provide its products costs (biogas, biofertilizer, water in reuse conditions and electric energy). The economic viability is evaluated as a function of the estimated return on investment. The same methodology is then applied to a commercially available system, with characteristics close to a small wastewater treatment station. Based on the results of this work it is possible to verify that the small wastewater treatment station is a viable and attractive alternative in the technical and economic point of view, showing self-sufficiency in energy, and a pay-back period about one-third of estimated time of the commercial system referred to with similar features.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-12Bitstream added on 2014-06-13T19:05:48Z : No. of bitstreams: 1 toyohara_dqk_dr_guara.pdf: 1364559 bytes, checksum: 61b2fae4fc0ec6b8e166f25f846996e8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A necessidade de se reduzir o consumo de energia se fundamenta nas questões ambientais uma vez que a poluição atmosférica, chuva ácida e alteração climática global estão intimamente relacionadas com a produção e utilização de energia. É com esse desafio que essa investigação buscou, por meio de um estudo sobre biocombustíveis na educação básica, promover a formação do indivíduo com competências básicas, contribuindo para que esse indivíduo saiba lidar com a tecnologia e adquira senso crítico para atuar por uma sociedade melhor e intervir nos problemas ambientais relativos a questões energéticas. Para tanto, a contribuição foi feita por meio do processo educativo, com o olhar dirigido ao educador. Por meio de formação continuada de professores, a pesquisa promoveu a intervenção nas propostas de projetos de ensino dos educadores com diferentes estratégias de ensino para abordar o tema biocombustíveis entre outros relativos à energia. As estratégias citadas foram: o trabalho de campo, muito utilizado em projetos de educação ambiental; registros do professor e do aluno, denominados diários de aprendizagem; planejamento do projeto de ensino ou do plano de trabalho docente para a condução de trabalhos de alunos por meio da Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP); e a avaliação de desempenho com critérios de excelência definidos entre professores e alunos na forma de rubricas. O desenvolvimento de projetos no contexto escolar, conduzidos por meio da ABP, demonstrou ser uma estratégia de ensino indicada à formação integral do aluno, em especial, nos conteúdos atitudinais, o que foi possível verificar na reflexão dos atores (alunos e professores) envolvidos nesse processo / The need to reduce energy consumption is based on environmental issues since air pollution, acid rain and global climate change are closely related to the production and use of energy. It is with this challenge that this research sought, through a study of biofuels in high education, to promote the formation of the individual with basic skills, contributing so that that individual can handle the technology and acquire critical thinking to work for a better society and intervene in environmental problems related to energy issues. With a view to this purpose, the contribution was made through the educational process, with a focus on the educator. Through the continued formation of the teachers, the research has promoted the intervention in the educator‟s teaching projects, emphasizing different teaching strategies to address the issue of biofuels and other energy-related issues. The strategies mentioned were: the field work, often used in environmental education projects; records of the teacher and the student, known as learning logs; planning of the teaching project or of the teaching plan for driving the students‟ work through Project Based Learning (PBL); and the performance evaluation based on excellence criteria established between teachers and students in the form of rubrics. The development of projects in schools, conducted by means of a PBL approach, proved to be a teaching strategy indicated to the formation of the student as a whole, especially in the attitudinal contents, which could be seen from the reflection of the actors (students and teachers) involved in this process

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-07T16:52:05Z No. of bitstreams: 1 2017_MarcosAndréTorrezaniRodrigues.pdf: 4819473 bytes, checksum: 7704e797116deda21d1ece8320ae497d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-12-01T17:59:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MarcosAndréTorrezaniRodrigues.pdf: 4819473 bytes, checksum: 7704e797116deda21d1ece8320ae497d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T17:59:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MarcosAndréTorrezaniRodrigues.pdf: 4819473 bytes, checksum: 7704e797116deda21d1ece8320ae497d (MD5) Previous issue date: 2017-12-01 / O principal objetivo deste trabalho é avaliar a relação entre as tecnologias fotovoltaica e heliotérmica (também chamada de CSP, do inglês Concentrating Solar Power) cilindroparabólico para usinas híbridas. Essas usinas terão parâmetros definidos de geração de energia e foram simuladas em diferentes locais do Brasil. As simulações foram feitas em software específico para obter dados comparáveis entre as regiões analisadas e entre as usinas híbridas e uma planta exclusivamente CSP cilindro-parabólico atendendo os mesmos parâmetros de geração da planta híbrida. Além disso, fazer uma avaliação em termos de custos, para as tecnologias analisadas, dentro do país e estudar a hibridização entre CSP e fotovoltaica como uma forma de incentivo a introdução de CSP no mercado nacional. O estudo foi realizado para um modelo de usina elétrica de 100MW de potência nominal, sendo 50MW de CSP e 50 MW de fotovoltaica. As otimizações que foram feitas na planta híbrida, em cada localidade, para atender os parâmetros de geração, foram feitas sempre na parte CSP da planta híbrida. / The main objective of this work is to evaluate the relationship between photovoltaic and parabolic-cylinder Concentrating Solar Power (CSP) technologies for hybrid plants. These plants will have defined generation parameters and were simulated in different locations in Brazil. The simulations were done in specific software to obtain comparable data between the analyzed regions and between the hybrid plants and a CSP cylinder-parabolic plant that operates alone according to the same generation parameters of the hybrid plant. In addition, make a cost assessment for the technologies analyzed, within the country and study the hybridization between CSP and photovoltaic as a way of encouraging the introduction of CSP in the domestic market. The study was carried out for an electric power plant model with 100MW of nominal power, 50MW of CSP and 50 MW of photovoltaic. The optimizations that were made in the hybrid plant at each location to meet generation parameters were always made in the CSP part of the hybrid plant.

Orientador: Nazem Nascimento / Banca: João Andrade de Carvalho Junior / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Harald Martin Hoffmann / Banca: Douglas Lauria / Resumo: Sabe-se que um dos principais fatores (senão o maior) do aquecimento global e das mudanças climáticas é a utilização em larga escala de combustíveis fósseis na produção de energia. Esta tese tem como fundamento pensar as bases do desenvolvimento energético a partir da segurança no abastecimento energético e a segurança climática e propor alternativas quanto à adoção de energias limpas e renováveis no suprimento da demanda mundial. Por um lado, essas estão sendo sugestionadas para que possam reduzir as emissões de gases de efeito estufa e, por outro, para garantir o abastecimento energético frente ao seu avanço e à redução das fontes fósseis enquanto mantenedoras do atual sistema de produção e geração de energia. Para tanto, serão apontados modelos que estão sendo desenvolvidos e que podem instrumentalizar mudanças na atual estrutura energética. A ampliação no uso das energias renováveis e de programas de eficiência energética estão entre as propostas tecnicamente possíveis para alcançar tais objetivos. Portanto, dentre as propostas analisadas, este trabalho optou por estudar o modelo alemão de desenvolvimento de energia eólica e compará-lo com o modelo brasileiro. Buscou-se, também, estudar o atual estágio de desenvolvimento e uso dos biocombustíveis - em especial o etanol - brasileiro e compará-lo com o modelo alemão de produção do etanol e biodiesel. A escolha por essa estrutura de análise baseia-se na constatação que tais modelos, estruturados no desenvolvimento tecnológico e apoio político, ampliaram a contribuição para a redução das emissões de gases de efeito estufa e a segurança no abastecimento energético. A aceitação desses modelos sustenta-se no notório desenvolvimento alcançado quanto aos resultados de substituição das fontes fósseis em ambos os casos. As bases da pesquisa foram divididas entre o Brasil... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: We know that one of the main factors (if It is not the largest) global warming and climate change is the large-scale use of fossil fuels in energy production. This thesis's objective are to think the basis of energy development from the energy supply security, the climate security and propose alternatives regarding the adoption of clean and renewable energy in front of the global demand supplies. They have been suggested because can be alternatives for reducing emissions of greenhouse gases and one kind of guarantee for forward energy supplies progress, as well as for reduction of fossil fuels as the main current system of power production. To this end, we consider models that have been developed and that would help change the current energy structure. The increase in the use of renewable energy and energy efficiency programs are among the proposals technically possible to achieve such goals. Therefore, among the proposals considered, this thesis chose to study the German model of wind power development and compare it with the Brazilian model. We also sought to study the current stage of development and Brazilian biofuels uses - especially ethanol. We compared it with the German model of producing ethanol and biodiesel. The choice of this structure analysis is based on the finding that such models are structured in technological development and political support, increased the contribution to reducing emissions of greenhouse gases and energy supply security. The acceptance of these models is sustained in the notorious development reached on the results of replacing fossil fuels in both cases. The bases of the research were divided between Brazil and Germany. These were sustained in an intense bibliographical survey of the literature: books, academic papers and journals on environmental issues. Being a current and in constant update, we sought also the literature of journalism, follow... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-28Bitstream added on 2014-06-13T19:28:01Z : No. of bitstreams: 1 ugazpena_jc_me_ilha.pdf: 1313528 bytes, checksum: cf937a97b0176d9fd8659ab572e66915 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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... / 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)

Orientador : Dr. Carlos Roberto Sanquetta / Co-orientadores : Dra. Graciela Ines Bolzon de Muñiz, Dr. José Roberto Canziani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Curso de Pós-Graduação Interinstitucional em Bioenergia. Defesa: Curitiba, 2015 / Inclui referências : f. 77-83 / Resumo: O objetivo deste estudo é determinar a viabilidade econômica de uma unidade de produção de biodiesel que utiliza a soja como matéria prima. O setor do biodiesel é relativamente novo na economia brasileira. Iniciou-se com o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), lançado em dezembro de 2004 pelo governo federal com base nos estudos do Grupo de Trabalho Interministerial (GTI). Estabeleceram-se os parâmetros da unidade produtora de biodiesel para o levantamento dos custos e necessidades de investimento. Analisou-se a série histórica dos preços da soja em grãos, do farelo de soja e do biodiesel. Identificaram-se os fluxos do processo agrícola de produção da soja, e os processos industriais da extração do óleo da soja e da produção final do biodiesel. Elaborou-se o projeto financeiro para a unidade de produção de biodiesel. Os resultados mostraram-se favoráveis em relação à TIR, VPL e Payback. A rentabilidade da unidade industrial de produção de biodiesel analisada é de 22,71% ao ano, valor este somente é possível se os valores recebidos forem aplicados à mesma taxa. O VPL foi calculado utilizando-se a taxa de referência da economia brasileira correspondente a 6,17% a.a. e obteve-se o resultado aproximado de R$ 55 milhões positivos, ou seja, é um investimento rentável. No Payback chegou a 3 anos e 1 mês, o que significa que o investidor terá o retorno esperado do investimento, mesmo que haja alta da commodity soja e mantendo-se as atuais políticas brasileiras para o biodiesel. O Ebitda resultou em 15,30% e este ganha importância apenas no resultado final da empresa. Quanto maior é o indicador do Ebitda melhor será o resultado financeiro da empresa. Estes valores são obtidos presumindo-se que a unidade de produção de biodiesel trabalhe em plena capacidade e toda a sua produção seja comercializada. O principal fator de restrição do setor de biodiesel no mercado brasileiro atualmente são os leilões da ANP que controlam a demanda. Palavras chave: Biodiesel. Viabilidade Econômica. Soja. / Abstract: The objective of this study is to determine the economic feasibility of a biodiesel plant that uses soybean as raw material. The biodiesel sector is relatively new in the Brazilian economy. It began with The National Program of Production and Use of Biodiesel launched in December 2004 by the Federal Government based on studies of the Inter-Ministerial Work Group. Parameters for the biodiesel production plant were pre-established to calculate the costs and investment necessary. The historical prices for soybeans, soybean meal and biodiesel was analyzed. The flows of the agriculture process of soybean production and the industrial processes of soybean oil extraction and the final biodiesel production were identified. The financial project for the biodiesel production plant was prepared. The results obtained are favorable regarding IRR, NPV and Payback. The profitability of the industrial biodiesel production plant analyzed is 22.71% per year, value that is only possible if values received have the same rate applied. The NPV calculated was using the reference rate of the Brazilian economy, which is 6.17% per year, and the result obtained is approximately a positive R$ 55 million, so it is a profitable investment. The payback is in 3 years and 1 month, meaning that the investors will have the expected returns, even if there is an increase in the soybean commodity, and maintaining the current Brazilian policies for biodiesel. The resulting Ebitda is 15.30%, this gains importance only on the company's outcomes. The higher the Ebitda index, the better are the final results of the companies. These are values obtained assuming that the biodiesel production plant works at full capacity and that all of the production is sold. The main factor that currently restricts the biodiesel sector in the Brazilian market is the biodiesel auction of the National Petroleum Agency, which controls demand. Keywords: Biodiesel, economic feasibility, soybeans.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-08-22T15:56:22Z No. of bitstreams: 1 2014_RafaelMeloTeixeira.pdf: 6376069 bytes, checksum: 74c93161d11661d3fd7b80424f15c2a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-09-29T12:38:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_RafaelMeloTeixeira.pdf: 6376069 bytes, checksum: 74c93161d11661d3fd7b80424f15c2a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-29T12:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_RafaelMeloTeixeira.pdf: 6376069 bytes, checksum: 74c93161d11661d3fd7b80424f15c2a0 (MD5) / A busca por fontes alternativas de energia cresce cada vez mais no cenário mundial. A última década tem registrado progressos consideráveis a nível global na investigação e desenvolvimento de tecnologias associadas ao aproveitamento da energia proveniente do oceano. Fatores importantes que contribuíram para potencializar a busca por combustíveis renováveis foram: a pressão crescente da sociedade por combustíveis renováveis e menos poluentes e a certeza de que o petróleo vai acabar. As ondas do mar são geradas pelo atrito e pressão entre o vento e a água do oceano, devido ao seu movimento oscilatório possuem grande potencial como fonte renovável de energia. Uma proposta de colheita de energia a partir de ondas do mar consiste na conversão de oscilações verticais em movimento rotativo utilizando um pêndulo excitado parametricamente. Sendo este movimento rotativo, então utilizado para alimentar um gerador elétrico. Neste contexto, é importante analisar a dinâmica de um pêndulo nãolinear excitado parametricamente. Sem ação de controle, o pêndulo pode apresentar diferentes tipos de comportamento, indo de simples oscilações periódicas ao comportamento caótico. Embora diversos autores tenham verificado soluções rotativas, é importante mencionar que o pêndulo excitado parametricamente apresenta bifurcações que podem desestabilizar este tipo de resposta. Torna-se, então, interessante controlar bifurcações com objetivo de manter soluções rotativas estáveis. Inicialmente, este trabalho apresenta uma análise da dinâmica de um pêndulo não-linear excitado parametricamente, considerando um sistema com e sem a existência de ruídos (dinâmico e de observação) e diferentes valores de frequência e amplitude de forçamento, o com enfoque na identificação de soluções rotativas. Em seguida, emprega-se o método de controle Extended Time-Delaved Feedback (ETDF) de forma a evitar as bifurcações que desestabilizam as soluções rotativas desejadas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The search for alternative energy sources grows increasingly in the world nowadays. In the last decade, significant progress in a global level has been observed in research and development associated with harvesting energy from ocean. Important factors that contributed to enhance the search for renewable fuels were: increasing pressure from society for renewable and cleaner fuels and the certain that the oil will phase out. Sea waves are generated by friction and pressure between the wind and the ocean water, due to its oscillatory motion that has great potential as a renewable energy source. One concept of harvesting energy from ocean waves consists in converting vertical oscillations into rotary motion oscillations using a parametrically excited pendulum. This rotational behavior can be used to power an electric generator. In this context, it is important to analyze the dynamics of a nonlinear pendulum excited parametrically. Without control, the pendulum can exhibit different types of behavior, from simple periodic oscillations to chaotic behavior. Although several authors have observed rotating solutions, it is important to mention that the parametrically excited pendulum presents bifurcations that can destabilize this type of response. In this context, it is interesting to avoid bifurcation in order to maintain rotational solutions stable. At first, this work presents an analysis of the dynamics of a parametrically excited nonlinear pendulum, considering the system with and without noise (dynamic and observation) and different values for forcing frequency and amplitude, focusing on the identification of rotating solutions. Then, the Extended Time-Delaved Feedback (ETDF) control method is used to avoid bifurcations that destabilize the desired rotational solutions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2014. / Submitted by Marília Freitas (marilia@bce.unb.br) on 2014-09-29T11:56:40Z No. of bitstreams: 1 2014_SumaraTeixeiraAlves.pdf: 1020568 bytes, checksum: cf3ec2286acf892b45078fb17375e732 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2014-09-29T12:20:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_SumaraTeixeiraAlves.pdf: 1020568 bytes, checksum: cf3ec2286acf892b45078fb17375e732 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-29T12:20:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_SumaraTeixeiraAlves.pdf: 1020568 bytes, checksum: cf3ec2286acf892b45078fb17375e732 (MD5) / Na busca de novas tecnologias, muitas pesquisas estão sendo desenvolvidas visando à produção de energias mais limpas. Uma das fontes de energias renováveis mais pesquisadas são os resíduos de biomassas lignocelulósicas, como a madeira de eucalipto, que fornecem materiais como celulose, hemicelulose e lignina, para a produção de biocombustíveis, como briquetes e etanol. A biomassa estudada foi o eucalipto da espécie Eucalyptus urophylla. O processo de conversão destes materiais a etanol é separado em três etapas ¿ pré-tratamento ¿ hidrólise ¿ fermentação. O pré-tratamento foi realizado em duas etapas a primeira foi ácida com 1,5 % de H2SO4 e a segunda etapa foi alcalina com 4% de NaOH. Em seguida foi realizada a etapa de hidrólise enzimática. Na etapa de fermentação foi analisado o comportamento da levedura Saccharomyces cerevisiae, que é largamente utilizada no processo de fermentação. O pré-tratamento tem o objetivo de disponibilizar a celulose presente na biomassa e a hidrólise enzimática de quebrar esta celulose em glicose. Durante os procedimentos de pré-tratamento há a formação de compostos inibidores que podem interferir na fermentação, sendo o rendimento do etanol comprometido. Estes produtos são os derivados do furano, como o furfural e o 5-hidroximetilfurfural, os ácidos alifáticos, como o ácido acético, e os derivados fenólicos. O foco deste trabalho é avaliar a produção de etanol a partir da celulose resultante das etapas citadas acima. Na fermentação do meio hidrolisado a levedura não se desenvolveu completamente e a produção de etanol não foi eficiente. Com isso, foram analisados diferentes meios de fermentação e foi constado que além da presença de inibidores no meio hidrolisado, há a falta de nutrientes para o crescimento do microrganismo, pois a levedura obteve resultados opostos quando analisado o meio sintético contendo inibidores e o meio hidrolisado suplementado com sais minerais. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In search of new technologies, many researches are being developed aiming at the production of cleaner energy. One of the most researched sources of renewable energy is waste from lignocellulosic biomass such as eucalyptus wood, providing materials such as cellulose, hemicellulose and lignin for the production of biofuels such as ethanol and briquettes. His biomass was studied eucalypt species Eucalyptus urophylla. The process of conversion of these materials to ethanol is separated into three phases – pre-treatment – Hydrolysis – Fermentation. The pre-treatment was performed in two stages with the first acid was 1.5% H2SO4 and the second stage was alkaline with 4% NaOH. After the enzymatic hydrolysis step was carried out. In the fermentation step was analyzed the behavior of the yeast Saccharomyces cerevisiae, is widely used in the fermentation process. Pretreatment aims to provide this in biomass and enzymatic hydrolysis of cellulose into glucose break this pulp. During the following pre-treatment for the formation of inhibitory compounds that can interfere with the fermentation, and the yield of ethanol compromised. These products are furan derivatives such as furfural and 5-hydroxymethylfurfural, aliphatic acids such as acetic acid and phenolic derivatives. The focus of this study is to evaluate the production of ethanol from cellulose resulting from the steps mentioned above. In the fermentation of yeast hydrolysate medium not fully developed and ethanol production was inefficient. Thus, different fermentation media was analyzed and consisted that in addition to the presence of inhibitors in the hydrolyzate environment, there is a lack of nutrients for growth of the microorganism, as opposed to yeast results obtained when analyzing the synthetic medium containing inhibitors and the hydrolyzate medium supplemented mineral salts.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2013. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-04T13:32:07Z No. of bitstreams: 1 2014_ChristianGianfrancoValdiviaRodríguez.pdf: 3987519 bytes, checksum: eb495f6e1fa6a5038eccb40fdb802703 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-11-19T11:18:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_ChristianGianfrancoValdiviaRodríguez.pdf: 3987519 bytes, checksum: eb495f6e1fa6a5038eccb40fdb802703 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-19T11:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_ChristianGianfrancoValdiviaRodríguez.pdf: 3987519 bytes, checksum: eb495f6e1fa6a5038eccb40fdb802703 (MD5) / O uso de fontes renováveis e limpas para a produção industrial de biodiesel tornou-se um desafio nos últimos anos. A transesterificação de triacilglicerídeos (TAG), fazendo uso de catalisadores homogêneos, é a rota industrial mais usada na sua produção, trazendo consigo impactos meio-ambientais significativos e aumentando o preço do produto final ao fazer uso de processos de separação e purificação de produtos secundários (água, glicerol e excessos de catalisador). A utilização de catalisadores heterogêneos, bem como o processo de hidroesterificação, são alternativas –econômica e ambientalmente– viáveis na produção de biodiesel, a partir de fontes renováveis de baixa pureza. A reação de hidrólise usando catalisadores heterogêneos ácidos foi estudada nesse trabalho para definir seu comportamento. Variaram-se quantidades de água e porcentagem de catalisador, testado a diferentes temperaturas e tempos, com a finalidade de fornecer parâmetros físicoquímicos (densidade, viscosidade, rendimento). Os rendimentos obtidos durante os testes atingiram ao redor de 90 % após 30 h de reação na temperatura de 180 °C, e atingiu-se também 88 % após 24 h em 200 °C e 220 °C. Os dados obtidos poderão ser usados no desenho de processos novos de produção e purificação de biodiesel, assim como na instalação e manutenção de equipamentos. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The use of renewable and clean sources for industrial production of biodiesel has become a challenge in recent years. The transesterification of triacylglycerides (TAG), using homogeneous catalysts, is the most used route in industrial production, but carries significant environmental impacts, increasing the value of the final product due to the use of separation and purification processes of secondary products (water, glycerol and excess of the catalyst). The use of heterogeneous catalysts, as well as the hydroesterification process, is an alternative –environmentally and economically– viable to the production of biodiesel from renewable sources such as vegetable oils. The hydrolysis reaction using heterogeneous acid catalysts was studied in this work to define their behavior. It was varied the amount of water and the percentage of catalyst, testing these systems at different temperatures and times in order to provide physicochemical parameters (density, viscosity, and yield). The yields obtained during the tests reached around 90 % after 30 h reaction at the temperature of 180 °C, and also reached an 88 % after 24 h at 200 °C and 220 °C. This data information may be used in the designing of new biodiesel production and purification processes, as well as installation and maintenance of equipments.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2006. / Submitted by Alexandre Marinho Pimenta (alexmpsin@hotmail.com) on 2009-09-27T00:43:23Z No. of bitstreams: 1 2006_Marlos Moreira dos Santos.pdf: 453805 bytes, checksum: 763e36a1ab3308c77777d5e4a2ed0754 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2011-01-06T19:26:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Marlos Moreira dos Santos.pdf: 453805 bytes, checksum: 763e36a1ab3308c77777d5e4a2ed0754 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-06T19:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Marlos Moreira dos Santos.pdf: 453805 bytes, checksum: 763e36a1ab3308c77777d5e4a2ed0754 (MD5) Previous issue date: 2006 / O Estado brasileiro tem como meta ampliar para cerca de 15% a participação do gás natural (GN) na matriz energética nacional até 2010. Entretanto, a expansão do emprego do GN enfrenta dificuldades relacionadas ao seu armazenamento e transporte para regiões não assistidas por gasodutos. Nas condições padrões de temperatura e pressão este combustível apresenta uma densidade de energia demasiadamente baixa (0,038 MJ/L). Já as formas comprimida e liquefeita requerem condições extremas de pressão ou temperatura (> 200 atm e –161 ºC, respectivamente), o que torna os sistemas dispendiosos e pouco operacionais dependendo do nicho de aplicação. Dentro deste contexto, o emprego do gás natural adsorvido (GNA) sobre materiais microporosos tem se apresentado como uma interessante alternativa, pois permite armazenar o gás com densidades de energia relativamente elevadas em condições mais favoráveis (temperatura ambiente e pressões da ordem de 35 atm). O objetivo do presente trabalho é a preparação, a partir do bambu (Dendrocalamus giganteus), de discos de carbono ativados com aplicação no armazenamento de gás natural. Inicialmente realizouse a impregnação do bambu com ácido fosfórico. A seguir, o material impregnado foi conformado na forma de discos através da prensagem a quente. Estes discos foram então tratados termicamente a 450 ºC sob atmosfera inerte e posteriormente lavados com água para remoção do ácido. Adicionalmente, alguns discos ativados quimicamente foram submetidos a um tratamento térmico (600 ºC) em atmosfera de CO2 na tentativa de otimizar a estrutura porosa via ativação física. Os materiais obtidos foram caracterizados quanto à estrutura porosa (avaliadas através das isotermas de N2 a -196 ºC e CO2 a 0 ºC), densidade aparente e capacidade de adsorção de metano. O material com melhor performance apresentou uma capacidade de adsorção de metano de 102 v/v e foi obtido através da ativação química utilizando-se uma proporção fósforo/precursor de 0,34 g/g. No caso das tentativas de ativação com o CO2, a elevada reatividade dos materiais de carbono, obtidos a partir do bambu, associada a restrições difusionais do CO2 nas condições de síntese impediram o desenvolvimento adicional da estrutura porosa. Por fim, realizou-se um estudo a respeito da densidade do metano adsorvido nos ultra e supermicroporos, sendo que os resultados obtidos puderam ser relacionados à performance dos materiais. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Brazilian Government aims to enlarge the participation of natural gas (NG) in the national energetic matrix up to around 15% until 2010. However, the expansion of the employment of NG has faced difficulties related to gas storage and transportation to areas unattended by pipe-lines. In the standard conditions of the temperature and pressure the NG exhibit a too low energy density (0.038 MJ/L). In turn, the compressed and liquefied forms demand extreme conditions of temperature or pressure (> 200 atm and –161 ºC, respectively), which makes the systems expansive and few operational depending on the application being considered. In this context, the use of NG as an adsorbed phase on microporous materials is an interesting alternative because it allows to store the gas with relatively high energy density at room temperature and pressures as low as 35 atm. The present work aims to prepar, from bamboo (Dendrocalamus giganteus), activated carbon discs for storing NG. Firstly, the precursor was impregnated with phosphoric acid and the impregnated material was conformed to the form of discs by hot pressing. Then, the discs were carbonized up to 450 ºC and washed with water to remove the acid. As an attempt to optimize the porous structure of the chemically activated samples by physical activation, some discs were additionally submitted to a thermal treatment up to 600 °C under a CO2 atmosphere. The generated materials were characterized in respect to their porous structures (assessed from their adsorption isotherms of N2 at -196 ºC and CO2 at 0 ºC) and measurements of apparent densities and methane adsorption capacities. The sample with the best performance, obtained by chemical activation with a ratio phosphorous/precursor of 0,34 g/g, presented a methane adsorption capacity of 102 v/v. In the case of the thermal treatments with CO2, the elevated reactivity of the carbons discs associated to diffusional problems of CO2 in the synthesis conditions prevented any additional development of the porous structure. Finally, a study about the density of the adsorbed phase in the ultra and supermicropores has carried out, being that the results could be related to the performance of the materials.