Orientador: Ruy de Quadros Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-19T16:15:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_MarianeQueirozde_M.pdf: 1651877 bytes, checksum: 96c77fad53d4f0135ad1faf49866e212 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Principal objetivo desta dissertação é estudar o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo como uma influência na adoção de práticas e tecnologias mais limpas e sustentáveis no setor de energia elétrica do Brasil A inquietação sobre as mudanças climáticas tem saído do âmbito puramente ambiental e se tornado uma preocupação econômica e social. A discussão sobre a responsabilidade das atividades humanas para o aquecimento global (ações antropogênicas), sobre os efeitos das mudanças climáticas serem ou não iminentes e o que fazer para impedir o agravamento do problema são questões que nos últimos anos tem orientado o debate ambiental em relação às mudanças climáticas. Com a implantação do Protocolo de Kyoto, o mecanismo proposto para auxiliar a mitigação e o desenvolvimento econômico é o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). Por meio deste mecanismo, os países desenvolvidos e aqueles em desenvolvimento poderão criar projetos, em cooperação, para atingir os objetivos de redução dos gases de efeito estufa. Desta forma, o MDL serviria como motivação econômica às nações que precisam reduzir suas emissões de dióxido de carbono. Para melhor entendimento da contextualização e classificação teórica do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo é apresentado as principais características da Economia Ambiental sobre as questões ambientais e uma visão alternativa a esta corrente de pensamento econômico. Mostrando que a influência do desenvolvimento tecnológico em sistemas de energia e meio ambiente permeia as discussões da política energética e ambiental. Após apresentar o referencial teórico é descrito o setor elétrico brasileiro e em seguida as características institucionais do MDL. A última parte da dissertação apresenta a experiência do MDL no Brasil, descrevendo as atividades de projetos e a estrutura e trâmite dos projetos na instituição brasileira responsável pela análise e aprovação dos projetos. Para analisar os projetos de MDL em energia renovável no País foi necessário entender quais são os procedimentos para aprovação dos projetos e os resultados alcançados no desenvolvimento desses projetos. Após a descrição institucional foi feito o estudo e análise dos projetos brasileiros em energia renovável para geração de energia elétrica, para tentar responder à questão proposta neste trabalho, se MDL representa um estímulo efetivo à adoção e difusão de tecnologias e práticas mais limpas e sustentáveis no Brasil, principalmente no setor de energia elétrica / Abstract: This essay's main goal is studying the Clean Development Mechanism as an influence in the adoption of more practical, clean and sustainable technologies in the electrical electric power sector of Brazil. The inquietude on climate changes has left the environmental scope and is becoming an economical and social concern. The discussion on human activity responsibilities over global warming, the climate changing effects being or not imminent and what to do to avoid the escalation of the problem are questions that have being heading and orienting the environmental debate on climate changing. With the implantation of the Kyoto Protocol, the mechanism proposed to contribute the mitigation and economical development is the Clean Development Mechanism (CDM). Through this mechanism, developed and developing countries will be able to create, together or not, projects to achieve the objectives of reducing the amount of greenhouse gases issued. This way, CDM will stand as an economical motivation to all nations that need to reduce its carbon dioxide emissions. For better understanding of the contextualization and theoretical classification of the Clean Development Mechanism, are presented the main characteristics of Environmental Economics on environmental issues and an alternative view to this economics school. Showing that the influence of technological development in energy and environment systems permeate the discussions of energy and environmental policy. After presenting the theoretical reference, the Brazilian electricity sector is described and then the institutional characteristics of the CDM. This essay last part presents the CDM experience in Brazil, describing the project activities, structures and advances on the Brazilian institute responsible for analyzing and approving the projects. To analyze the CDM projects on renewable energy in Brazil, it was necessary to understand which are the procedures for approval and achieved results while developing these projects. After the institutional description, the study and analysis of the Brazilian projects on renewable energy for electric power generation was made to try answering the question proposed in this essay: whether CDM represents an effective spur to the adoption and diffusion of more practical, sustainable and cleaner technologies in Brazil, especially in the electricity sector / Mestrado / Politica Cientifica e Tecnologica / Mestre em Política Científica e Tecnológica

O biodiesel pode ser obtido a partir de óleos vegetais, gorduras animais ou óleos residuais por meio de reação com etanol ou metanol e destaca-se entre as fontes renováveis de energia apontadas como solução para aumentar a segurança no suprimento de energia e minimizar alguns problemas ambientais decorrentes do uso de combustíveis derivados do petróleo.Torna-se necessário então, avaliar as propriedades dos diferentes tipos de biodiesel obtidos a partir de diferentes matérias-primas e processos que convergem ou divergem das especificações requeridas, quais são as desvantagens do ponto de vista ambiental e de desempenho do motor e suas possíveis soluções. Este trabalho teve por objetivo estudar os aspectos técnicos e ambientais relacionados ao seu uso em motores de combustão. / The Biodiesel can be produced from vegetal oils, animal fats or residual oils by means of reaction with ethanol or methanol and is detached among the renewable sources of energy as a solution to increase the security in the energy suppliment and to minimize some decurrent environment problems from the use of fossie fuels. Thus, it?s necessary to evaluate the trends for the specifications of fuels, which properties of biodiesel converge or not of the required specifications, which are the disadvantages of the environment and performance engine and its possible solutions. The object of this work had been to study the technical and environment aspects related about its use in combustion engine.

A comunidade internacional vem continuamente alertando sobre os riscos ambientais advindos da emissão de gases de efeito estufa. Considerada uma alternativa limpa, segura e de baixo impacto ambiental, a energia eólica tem se tornado uma alternativa para geração de eletricidade. No Brasil, tem-se realizado grandes investimentos na construção de parques eólicos e seu contínuo crescimento tem motivado a realização de estudos que proponham melhorias no funcionamento do sistema. Devido à característica inconstante do vento, os aerogeradores comerciais utilizados nos parques eólicos frequentemente possuem conversores de potência, desta forma, apresentam características diferentes em relação a sistemas de geração convencionais quando da ocorrência de faltas internas. Este estudo propõe a análise de transitórios eletromagnéticos em aerogeradores que utilizam geradores síncronos associados a conversores de potência, com ênfase nas faltas internas. Para tanto, foi realizado o equacionamento dinâmico do sistema que representa o aerogerador conectado à rede através do conversor back-to-back. A partir das funções de transferências obtidas, foram definidos os ajustes para os controladores através do método simétrico ótimo. Para a validação do sistema de controle foi elaborado o modelo computacional do sistema, a partir do qual foram gerados resultados que possibilitam melhor compreensão da atuação dos controladores e das formas de onda do sistema. Por fim, foram aplicadas faltas em diversos pontos do sistema, gerando como resultados gráficos que apresentam a interação entre as proteções dos conversores, local de ocorrência das faltas, resistência de falta e as grandezas analisadas. / The international community has been continuously warning of environmental risks arising from greenhouse gas emissions. For being considered as a clean, safe and low environmental impact alternative, wind energy has been considered attractive for electricity generation. Brazilian government have made great investments in the construction of wind farms, and its continued growth has motivated studies proposing improvements for the wind power generation systems. Commercial wind turbines used in wind farms, often employ power converters, behaving different from conventional electromechanical generation systems in the event of internal faults. This study proposes the analysis of electromagnetic transients in wind turbines that use synchronous generators in association with power converters, with emphasis in internal faults. For this, the dynamic behaviour of the system representing the wind turbine connected to the network through the backto-back converter was performed. Based on the transfer functions obtained, the settings for the controllers were defined by the optimal symmetric method. In order to validate the control system a computational model was elaborated, from which graphics were generated, allowing a better understanding of the controllers actuation and the waveforms of the system. Finally, faults were applied in multiple points of the system, generating as results, graphs that show the interaction between the protections of the converters, place of occurrence of faults, fault resistance and the parameters analyzed.

A comunidade internacional vem continuamente alertando sobre os riscos ambientais advindos da emissão de gases de efeito estufa. Considerada uma alternativa limpa, segura e de baixo impacto ambiental, a energia eólica tem se tornado uma alternativa para geração de eletricidade. No Brasil, tem-se realizado grandes investimentos na construção de parques eólicos e seu contínuo crescimento tem motivado a realização de estudos que proponham melhorias no funcionamento do sistema. Devido à característica inconstante do vento, os aerogeradores comerciais utilizados nos parques eólicos frequentemente possuem conversores de potência, desta forma, apresentam características diferentes em relação a sistemas de geração convencionais quando da ocorrência de faltas internas. Este estudo propõe a análise de transitórios eletromagnéticos em aerogeradores que utilizam geradores síncronos associados a conversores de potência, com ênfase nas faltas internas. Para tanto, foi realizado o equacionamento dinâmico do sistema que representa o aerogerador conectado à rede através do conversor back-to-back. A partir das funções de transferências obtidas, foram definidos os ajustes para os controladores através do método simétrico ótimo. Para a validação do sistema de controle foi elaborado o modelo computacional do sistema, a partir do qual foram gerados resultados que possibilitam melhor compreensão da atuação dos controladores e das formas de onda do sistema. Por fim, foram aplicadas faltas em diversos pontos do sistema, gerando como resultados gráficos que apresentam a interação entre as proteções dos conversores, local de ocorrência das faltas, resistência de falta e as grandezas analisadas. / The international community has been continuously warning of environmental risks arising from greenhouse gas emissions. For being considered as a clean, safe and low environmental impact alternative, wind energy has been considered attractive for electricity generation. Brazilian government have made great investments in the construction of wind farms, and its continued growth has motivated studies proposing improvements for the wind power generation systems. Commercial wind turbines used in wind farms, often employ power converters, behaving different from conventional electromechanical generation systems in the event of internal faults. This study proposes the analysis of electromagnetic transients in wind turbines that use synchronous generators in association with power converters, with emphasis in internal faults. For this, the dynamic behaviour of the system representing the wind turbine connected to the network through the backto-back converter was performed. Based on the transfer functions obtained, the settings for the controllers were defined by the optimal symmetric method. In order to validate the control system a computational model was elaborated, from which graphics were generated, allowing a better understanding of the controllers actuation and the waveforms of the system. Finally, faults were applied in multiple points of the system, generating as results, graphs that show the interaction between the protections of the converters, place of occurrence of faults, fault resistance and the parameters analyzed.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-08-31T17:31:02Z No. of bitstreams: 2 Rafael Gil Ferques.pdf: 3690928 bytes, checksum: 17c4b08062f8653c149c33ca36510c74 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T17:31:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Rafael Gil Ferques.pdf: 3690928 bytes, checksum: 17c4b08062f8653c149c33ca36510c74 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / The objective of this work was the development of a computational application for the design of wind power generation systems in small-scale On-Grid and Off-Grid installations, using a user friendly and interactive process. For this, the concepts of artificial intelligence were used in conjunction with genetic algorithms, to verify the technical and economic viability of the implantation of the wind power generation system. Also, implement an integrated database, containing technical specifications and component costs of a wind system. The encoding of the application was done through the languages Java, C, C++ and the database in MySQL language. For the development of the neural networks and genetic algorithms, it was used to the Encog library. With wind data, demand, energy consumption and type of configuration desired, the application performs the sizing of the wind system and then, using artificial intelligence, verifies the best scenario for the project. Following is a report with the physical and financial information. The calculations used for the design were according to Pinho et al. (2008), CRESESB (2014) and Albano (2009). The application has proven effective in scaling and economical analysis of small wind systems, allowing fast and simple simulation of On-Grid systems and Off-Grid systems. / O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma aplicação computacional para dimensionamento de sistemas de geração de energia eólica em instalações On-Grid e Off-Grid de pequeno porte, utilizando-se um processo amigável e interativo ao usuário. Para isso foram utilizados os conceitos de inteligência artificial em conjunto com algoritmos genéticos, para verificação da viabilidade técnica e econômica da implantação do sistema de geração eólica. Ainda, implementar um banco de dados integrado, contendo especificações técnicas e custos de componentes de um sistema eólico. A codificação da aplicação foi feita por meio das linguagens Java, C, C++ e o banco de dados em linguagem MySQL. Para o desenvolvimento das redes neurais e algoritmos genéticos, foi utilizado a biblioteca Encog. Com os dados de vento, demanda, consumo energético e tipo de configuração desejada, o aplicativo realiza o dimensionamento do sistema eólico e em seguida, com o uso da inteligência artificial, verifica o melhor cenário para o projeto. Na sequência é apresentado um relatório com as informações físicas e financeiras. Os cálculos utilizados para o dimensionamento foram conforme Pinho et al. (2008), CRESESB (2014) e em Albano (2009). O aplicativo mostrou-se eficaz no dimensionamento e análise econômica de sistemas eólicos de pequeno porte, permitindo de forma rápida e simples a simulação de sistemas On-Grid e sistemas Off-Grid.

O biodiesel pode ser obtido a partir de óleos vegetais, gorduras animais ou óleos residuais por meio de reação com etanol ou metanol e destaca-se entre as fontes renováveis de energia apontadas como solução para aumentar a segurança no suprimento de energia e minimizar alguns problemas ambientais decorrentes do uso de combustíveis derivados do petróleo.Torna-se necessário então, avaliar as propriedades dos diferentes tipos de biodiesel obtidos a partir de diferentes matérias-primas e processos que convergem ou divergem das especificações requeridas, quais são as desvantagens do ponto de vista ambiental e de desempenho do motor e suas possíveis soluções. Este trabalho teve por objetivo estudar os aspectos técnicos e ambientais relacionados ao seu uso em motores de combustão. / The Biodiesel can be produced from vegetal oils, animal fats or residual oils by means of reaction with ethanol or methanol and is detached among the renewable sources of energy as a solution to increase the security in the energy suppliment and to minimize some decurrent environment problems from the use of fossie fuels. Thus, it?s necessary to evaluate the trends for the specifications of fuels, which properties of biodiesel converge or not of the required specifications, which are the disadvantages of the environment and performance engine and its possible solutions. The object of this work had been to study the technical and environment aspects related about its use in combustion engine.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-22T14:00:22Z No. of bitstreams: 2 Tese - Daywes Pinheiro Neto - 2017.pdf: 2567797 bytes, checksum: e19e41358dab14d4c81db95a21c6f3ce (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-22T14:01:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Daywes Pinheiro Neto - 2017.pdf: 2567797 bytes, checksum: e19e41358dab14d4c81db95a21c6f3ce (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-22T14:01:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Daywes Pinheiro Neto - 2017.pdf: 2567797 bytes, checksum: e19e41358dab14d4c81db95a21c6f3ce (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents a methodology for multiobjective optimization applied to risk analysis of investment in electricity generation from renewable sources. Analysis of hydro (large-scale and small-scale), wind, and photovoltaic energy is carried out considering the economic profile and demand of the investor. The methodology of risk analysis applies the Monte Carlo method to generate synthetic time series of the random variables. The investment analysis approaches are made for individual sources and also for different portfolios, using detailed modeling for the cash flow. The proposed mathematical modeling of multiobjective optimization takes into account aspects of commercialization, legislation, taxation, financing, and the investor's demand. The results provide information of the generation potential, statistical indicators of the Net Present Value and Modified Internal Rate of Return, as well as the Pareto frontiers. Thus, the investor can choose the best portfolio with hydro, wind and photovoltaic energy which satisfies their demand characteristics and their financial risk profile. Therefore, this work offers a valuable tool to support decision making and to contribute with the electric sector development. / Este trabalho apresenta metodologia para otimização multiobjetivo aplicada à análise de risco de investimento em geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis. Realiza-se análise das fontes hidrelétrica (grande e pequeno porte), eólica e solar fotovoltaica, considerando o perfil econômico e a demanda do investidor. Para cada fonte, será apresentada metodologia de análise de risco que utiliza modelos econométricos, com a aplicação do método de Monte Carlo, para geração de séries sintéticas das variáveis aleatórias. São apresentadas abordagens de análise de investimento considerando as fontes separadamente e também a formação de portfólios, utilizando detalhada modelagem para o fluxo de caixa. É proposta modelagem matemática de otimização multiobjetivo que considera os aspectos de comercialização no Ambiente de Contratação Livre e no Ambiente de Contratação Regulado, a legislação pertinente ao setor elétrico e o atendimento à demanda do projeto. Os resultados fornecem informações do potencial de geração, indicadores estatísticos das distribuições de probabilidade do Valor Presente Líquido, da Taxa Interna de Retorno Modificada e do Payback Descontado, e também fronteiras de Pareto com as soluções ótimas para investimento, onde o investidor poderá optar pela melhor carteira de investimento, composta por usinas PCH, eólica e solar fotovoltaica, que satisfaz suas características de demanda e seu perfil de risco financeiro. Portanto, este trabalho oferece ferramenta de apoio à tomada de decisão que visa contribuir para o desenvolvimento do setor elétrico.

Orientador: Gilberto de Martino Jannuzzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Causo_AlineFerreiraTripodi_M.pdf: 1711222 bytes, checksum: 3360c02834221402fcdb4f050e1c82d4 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os choques do petróleo nos anos 1970, o crescente debate sobre as mudanças climáticas e a crise energética ocorrida no Brasil, em 2001, são questões que apontam para a importância da implementação do Planejamento Integrado de Recursos, o qual agrega opções de expansão da oferta com alternativas de gestão da demanda e conservação de energia. As edificações representam grande parte do consumo energético e, no caso brasileiro, por exemplo, é responsável por 44% da demanda de energia elétrica, consumo que deve crescer nos próximos anos dado o contexto econômico e social do país. Esta dissertação teve por objetivo, então, apresentar, a partir de revisão da literatura, os principais instrumentos políticos para promoção de eficiência energética e geração renovável em edifícios e discutir possíveis aplicações de novos mecanismos e melhorias nas políticas existentes no Brasil. Em razão do reconhecimento internacional da Alemanha por suas políticas de incentivo à geração renovável e à eficiência energética, optou-se por fazer um estudo de caso deste país, com o intuito de compreender pontos importantes para a aplicação de mecanismos políticos no caso brasileiro, sobretudo com relação aos impactos a eles associados e à superação de barreiras. Como resultado principal, o trabalho expôs oportunidades de mecanismos políticos para serem implementados ou aprimorados no Brasil, visando a uma redução no consumo de energia das edificações brasileiras e a postergação da necessidade de investimentos na expansão da oferta energética, contribuindo para um desenvolvimento mais sustentável do país / Abstract: The oil shocks in the 70s, the climate change's debates and the energy crisis in Brazil, in the year 2001, demonstrate the importance of implementing the Integrated Resource Planning, which considers the expansion of energy's supply as well as alternatives of demand side management that contributes to energy savings. The building sector represents a major part of energy consumption. In Brazil, for instance, buildings consume 44% of all electricity and this demand tends to increase in the next years due to the social and economic context in the country. This dissertation aimed to present, based on a literature review, the main policy mechanisms used to promote energy efficiency and renewable generation in the building sector. It also sought to discuss possible applications of these instruments in Brazil as well as improvements in the existing policies. Based on Germany's international recognition on implementing energy efficiency and renewable energy policies, it was decided to do a case study of this country in order to capture relevant aspects for the implementation of policy mechanisms in the brazilian case, especially those related to instruments impacts and barriers addressed. The main outcome of this research was the discussion about opportunities for implementing and improving policy mechanisms in Brazil, aiming at saving energy in the building sector and postponing the need to invest in energy supply expansion, which could contribute for a more sustainable development in the country / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestra em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Katia Tannous / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T11:07:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_VicenteFranco_M.pdf: 7282944 bytes, checksum: fb759d971353c73317d6c0ac1974ee13 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo avaliar o potencial de biomassas amazônicas (ouriço de castanha-do-brasil, ouriço da sapucaia e caroço do fruto do tucumã) visando sua utilização como insumo energético em processos de termoconversão. As caracterizações das propriedades estabelecidas foram: física (diâmetro médio, esfericidade, massa específica real e aparente, e morfologia), química (analises química, elementar e imediata), térmica (Poder Calorífico Superior, Poder Calorífico Inferior e termogravimetria) e um estudo cinético (energia de ativação e fator pré-exponencial) a partir da análise termogravimétrica. As biomassas foram moídas em um moinho de martelo e separadas por peneiramento, onde o intervalo granulométrico escolhido foi de 497-2019 ?m. As partículas foram definidas como irregulares e suas esfericidades foram calculadas mediante as equações de Massarani e Peçanha (1986) e Riley (1941), obtendo as faixas de 0,3-0,8 e 0,6-0,9, respectivamente. As massas específicas, real e aparente, foram determinadas através de picnômetro a gás de Hélio e porosímetro de mercúrio, tendo como resultado valores entre 1424-1479 kg/m3 e entre 678-1115 kg/m3, respectivamente. Na análise morfológica foram encontradas duas estruturas celulares principais relacionadas à rigidez das biomassas, sendo estas: fibras e esclereídes. A análise da composição química apresentou teores de hemicelulose entre 2-3%, de celulose entre 31-58%, e de lignina 36-38%. A composição elementar foi determinada mediante analisador elementar CHN-S, onde se constatou a predominância dos teores de carbono e oxigênio (máx. 48%-47%, respectivamente). A composição imediata foi determinada mediante normas técnicas, obtendo-se: teor de umidade entre 7%-8% (ASTM E871-82), materiais voláteis 79%-86% (ASTM E872-82), cinzas 0,4%-2,0% (ASTM E1755-01) e carbono fixo 13-20% (por diferença). O Poder Calorífico Superior foi determinado pela norma ASTM D240-09 (Sanchez, 2010) e situou-se entre 19-20 MJ/kg. O Poder Calorífico Inferior foi determinado pela equação de Mendeleev resultando em 16 MJ/kg-17 MJ/kg. A partir da análise termogravimétrica das biomassas foram identificadas três regiões de perda de massa: 25-150ºC, atribuída à eliminação de água; 200-420ºC e 430-900ºC, atribuídas à degradação térmica das biomassas. Os principais componentes associados foram hemicelulose e celulose, e lignina, respectivamente. Na análise cinética da reação, a energia de ativação e fator pré-exponencial foram determinados através de dois métodos dinâmicos (Kissinger e Ozawa). A variação destes parâmetros foi mais significativa para o caroço do fruto do tucumã em relação os diâmetros médios, bem como entre as conversões das reações de degradação / Abstract: This study aims to evaluate the potential of Amazonian biomass (woody shell of the Brazil nut, woody shell of the sapucaia and tucumã endocarp) for their use as energy input into thermoconversion processes. The characterizations of the properties were established: physical (mean particle diameter, sphericity, real and apparent density, and morphology), chemical (chemical, ultimate and proximate analysis), thermal (Higher Heating Value, Lower Heating Value, thermogravimetry) and a kinetic study (activation energy, pre-exponential factor) from the thermogravimetric analysis. The biomasses were ground in a hammer mill and separated by sieving, where the particle sizes range 497-2019 microns was chosen. The particles were defined as irregular and its sphericities were calculated by Massarani and Peçanha (1986) and Riley (1941) equations obtaining ranges from 0.3 to 0.8 and 0.6 to 0.9 respectively. The densities (apparent and true) were determined by gas Helium pycnometer and mercury porosimeter resulting 1424-1479 kg/m3 and between 678-1115 kg/m3, respectively. In the morphological analysis, two major cellular structures related to the rigidity of biomass were found: fibers and sclereids. The chemical composition analysis showed that: 2-3% of hemicelluloses content, 31-58% of cellulose content and 36-38% of lignin content. The ultimate analysis was determined by CHN-S elemental analyzer, which it is noticed the predominance of carbon and oxygen (máx.48%-47%, respectively). The proximate analysis was determined by testing standards according: 7%-8% of moisture content (ASTM E871-82), 79%-86% of volatile materials (ASTM E872-82), 0.4%-2.0% of ash (ASTM E1755-01) and 13-20% of fixed carbon (by difference). The Higher Heating Value was determined by ASTM D240-09 (Sanchez, 2010) and obtaining between 19 MJ/kg -20 MJ/kg. The Lower Heating Value was determined by the Mendeleev formula resulting in 16 MJ/kg-17 MJ/kg. From the thermogravimetric analysis of biomass three regions of mass loss were identified: 25°C-150°C attributed to the elimination of water; 200°C-420°C and 430°C-900°C attributed to thermal degradation of biomass corresponded to hemicelluloses and cellulose, and lignin, respectively. In analyzing the reaction kinetics, the activation energy and pre-exponential factor were determined through two dynamic methods (Kissinger and Ozawa). The variation of these parameters was more significant for the tucumã endocarp relating to mean particle diameters as well as conversion of thermal degradation reactions / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Katia Tannous / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T10:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carmo_VadsonBastosdo_D.pdf: 3190982 bytes, checksum: 87f430efac9d75b830041bb4b9b8c866 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência da energia renovável de fontes alternativas de biomassas como matérias-primas em processos de geração de energia integradas a produção de etanol de cana-de-açúcar para utilização no período de entressafra desta matéria-prima ou de forma independente através de uma usina termelétrica. As fontes de biomassa analisadas foram as seguintes: resíduos agroindustriais (casca de arroz, jequitibá-rosa, caixeta), resíduos urbanos (poda de árvores e fibra de coco) e plantio e floretas energéticas (capim-elefante e eucalipto). As eficiências energéticas relativas das biomassas foram determinadas a partir de uma usina termoelétrica de referencia, considerando-se a mesma potência de IMW, a eficiência do processo de termoconversão e os índices energéticos consolidados para esta avaliação energética e emergética, usando-se a Análise Envoltória de Dados (DEA). A floresta enegética de eucalipto, o plantio de campim-elefante, o resíduo urbano da fibra-de-coco e os resíduos agroindustriais das madeiras caixeto e jequitibá-rosa apresentaram os melhores indices de eficiência energética renovável relativa, demonstrando que estas fontes de biomassas apresentaram desempenhos similares ou próximos ao abtido pelo bagaço da cana-de-açucar e, portanto, com potencial para substuí-la na geração de 7.776 kWh/ano de bioenergia, com sustentabilidade. O uso de biomassas alternativas para geração de energia elétrica na substituição do uso de combustíveis fósseis em unidades geradoras convencionais por uma usina termoelétrica movida a biomassa, pode mitigar 96.733 quilitoneladas de CO2 durante a expectativa de operação da planta, constribuindo para a redução de emissões de gases do efeito estufa e geração de energia mais limpa e renovável / Abstract: This study aimed to evaluate the efficiency of renewable energy from alternative sources of biomass as raw materials in processes of power generation integrated production of ethanol from sugarcane for use in the off-season this raw material or fromindependent through a thermoelectric plant. The sources of biomass were analyzed as follows: agroindustrial waste (rice husk, jequitibá rosa and caixeta woods), municipal waste (pruning trees and coconut fiber) and florest energy plantations (elephant grass and eucalyptus). The relative efficiency renewable energy of biomass were determined from a reference power plant, considering the same power of 1MW and the efficiency of the thermal conversion process were then consolidaded in an emergy index for this energy and emergy evaluation, using the Data Envelopment analysis (DEA). The eucalyptus forest, planting of elephant grass, urban waste fiber cocount and agroindustrial waste woods of caixeta and jequitibá rosa showed the highest index of renewable energy relative efficiency, demonstrating that these sources of biomass showed similar or close to that obtained from sugarcane performance and therefore have the potential to replace it in the generation of 7,776 kWh / year of bio-energy with sustainability. The use of alternative biomass for power generation in the replacement of fossil fuels in conventional generating units powered by a thermoelectric plant biomass can mitigate 96,733 kilotonnes of C02 over the expected plant operation, constributing to the reduction of greenhouse gases emissions and generation of cleaner and renewable energy / Doutorado / Engenharia Química / Doutor em Engenharia Química