Orientador: Ivonete Ávila / Coorientador: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: José Alexandre Matelli / Banca: Alex Mendonça Bimbato / Banca: Greta Larisa Aurora Arce Ferrufino / Banca: Délson Luiz Módulo / Resumo: A aplicação do etanol como combustível ou como aditivo misturado à gasolina é muito importante para a maioria dos países que procuram reduzir a dependência dos combustíveis fósseis e mitigar os gases de efeito estufa. O uso cada vez maior de misturas de etanol e gasolina torna cada vez mais relevante o conhecimento de suas propriedades físicas e químicas, de forma a favorecer uma melhor compreensão do efeito do teor de etanol na mistura com a gasolina no desempenho do motor. Esta tese tem por objetivo avaliar se existe, ou não, uma relação entre a energia de ativação da mistura de etanol e gasolina, obtida pelas técnicas de análise térmica, e a energia útil obtida em testes de motor. Foram utilizadas diferentes percentagem de etanol na mistura de etanol-gasolina denominadas por E0 (gasolina pura), E5 (5% v/v etanol), E10, E15, E20, E25, E30, E50 e E75. O estudo cinético foi realizado em um sistema simultâneo TG (termogravimetria) e DTA (análise térmica diferencial) com a metodologia para ensaios não isotérmicos para obter a energia de ativação. Alem de utilizar a análise do sinergismo, entre os componentes das misturas, como ferramenta para avaliar o efeito do teor de etanol na mistura com a gasolina. A energia útil dos combustíveis foi obtida nos testes de dinamômetro no motor monocilíndrico padrão de ciclo Otto com seis taxas de compressão diferentes. Na análise dos dados verificou-se que existe sinergismo nas misturas com teor de etanol entre 5% e 30%. Estas misturas tamb... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of ethanol as fuel or as an additive blended with gasoline is very important for most countries which aim to reduce the heavy dependence on fossil fuels and mitigate greenhouse gases emission. An increased use of ethanol and gasoline blends has placed great relevance on acquiring knowledge about their physical and chemical properties. Thus, knowledge of such properties favors a better understanding of the effect of the percentage of ethanol/gasoline blends on engine performance. This thesis aims to assess whether there is or not a relationship between the activation energy of the mixture of ethanol and gasoline, obtained by thermal analysis techniques, and the useful energy obtained in engine tests. They used different percentage of ethanol in the ethanol-gasoline blends denoted by E0 (pure gas), E5 (5% v/v ethanol), E10, E15, E20, E25, E30, E50 and E75. A kinetic study has been conducted through a simultaneous TG (thermogravimetry) and DTA (differential thermal analysis) by following the methodology of non-isothermal tests to obtain the activation energies of the tested mixtures. Was used the synergism analyze, between the components of the mixtures, as a tool to evaluate the effect of ethanol content in the gasoline mixture. The useful energy fuel was obtained by dynamometer tests to Otto cycle single cylinder standard engine with six different compression rates. In the data analysis was found that synergism exists in mixtures with ethanol content between 5% to 30%. These mixtures also showed the best power results for compression ratios of 6:1 to 7:1. The thermal analysis results showed that mixtures with low ethanol content (to 30%) exhibit higher volatility and, possibly, this characteristic improves combustion in Otto cycle engines / Doutor

Orientador: Pedro Magalhães Sobrinho / Coorientador: Celso Eduardo Tuna / Banca: Eliana Vieira Canettieri / Banca: José Rui Camargo / Resumo: Os projetos de eficiência energética desempenham um papel chave na melhoria da segurança energética, da sustentabilidade ambiental e do desempenho econômico. Este trabalho tem como objetivo apresentar o desenvolvimento e os resultados de um projeto piloto de eficientização energética aplicado a usina hidrelétrica de Paraibuna. Neste sentido, foi desenvolvida uma proposta de metodologia para otimização do uso da energia em toda a instalação de uma usina hidrelétrica, procurando, a partir de resultados de inspeção e de ensaios, analisar como a energia elétrica está sendo utilizada e propondo melhorias no que se refere à racionalização de sua aplicação. Além disso, a utilização de outras fontes de energia existentes e não aproveitadas, bem como a aplicação de novas tecnologias, são avaliadas, priorizando a redução de danos ao meio ambiente, a diminuição de custos de manutenção e o aumento de ganhos econômicos. As ações deste projeto foram dirigidas a programas de racionalização do uso de energia nos sistemas de iluminação, de ar condicionado, de bombeamento e nos trocadores de calor responsáveis pela refrigeração dos mancais das turbinas. As reduções obtidas foram significativas, chegando a 52% no sistema de iluminação, 28% no sistema de ar condicionado e 36% para os sistemas de bombeamento. Em relação a outras fontes de energia, apresenta-se um estudo sobre a implantação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede que resultam em uma economia de 91,7 MWh/ano. Este trabalho também apresenta um estudo sobre o aproveitamento do potencial hidráulico disponível em uma ramificação do conduto forçado da usina com a implantação de uma mini turbina Pelton de 30 kVA. Finalmente, avalia-se a implantação de uma micro usina de biodiesel, suficiente para alimentar as barcas que realizam travessias na represa ... (Resumo Completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The energy efficiency projects play a key role in the improvement of energy security, environmental sustainability and economic performance. This research aims to present the development and results of a pilot project for energy efficiency applied to the hydroelectric power plant of Paraibuna. In this sense, a proposed methodology for optimization of energy use throughout the installation of a hydroelectric power plant was developed, looking, from inspection and testing results, analyze how electrical energy is being used and proposing improvements with regard to the rationalization of its application. In addition, the use of other existing energy sources and not exploited, as well as the application of new technologies, are evaluated, prioritizing the reduction of damage to the environment, reducing of maintenance costs and the increasing of economic gains. The actions of this project were aimed at rational energy use in lighting systems, air conditioning, pumping and heat exchangers responsible for the cooling of turbine bearings. Reductions achieved were significant, reaching 52% in the lighting system, 28% in the air conditioning system and 36% for pumping systems. About other energy sources, is presented a study on the implementation of photovoltaic systems connected to the network that result in a saving of 91.7 MWh/year. This work also presents a study on the use of the available hydraulic potential in a branch of the penstock of the plant with the implementation of a pelton turbine of 30 kVA. Finally, is evaluated the deployment of a small biodiesel plant, enough to feed the ferries which perform sailings on the dam. It is hoped that this study, expand research on energy efficiency by encouraging changes of habits, form features, updating and training the staff involved in the processes of production and use of energy and ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

CAPES / O Brasil é o segundo maior produtor de biodiesel no cenário mundial, produzindo 3,4 milhões de m3 por ano, e tendo como matéria-prima primordial o óleo de soja e posteriormente a gordura animal. Devida à vasta utilidade e desafios apresentados pela utilização destas duas matérias-primas esta pesquisa teve como enfoque investigar as propriedades destes dois biodieseis comercialmente disponíveis, visando avaliar o comportamento das amostras em relação ao processo de termodegradação. Para tanto, ambos biodieseis, um derivado 100% de óleo de soja (BSO) enquanto o outro é 50% de óleo de soja e 50% de gordura animal (BSG) foram termodegradados a 130°C para os tempos de 00, 03, 06, 09, 12, 24 e 36 horas. As amostras foram submetidas às análises de densidade, viscosidade, poder calorífico, índice de acidez, ponto de nuvem (PN), ponto de fluidez (PF), calor específico, coeficiente térmico do índice de refração (dn/dT), espectroscopia na região UV/Vis e infravermelho médio. Além disso, as amostras foram analisadas por meio dos termogramas TG, DTG e DSC. Com relação aos dados de densidade, as amostras de BSG apresentaram valores inferiores em comparação com BSO. Semelhantemente, a viscosidade dinâmica a 40°C, energia de ativação e índice de acidez para a amostra BSO 36h demonstra valores superiores a BSG 36h, pois à medida que a amostra de origem vegetal é degradada a mesma sofre quebra das duplas ligações que gera maior número de produtos resultando em maior alteração das suas caraterísticas. Porém, o PN e PF são superiores para a amostra BSG, devido à composição de gordura animal presente na amostra. Ao analisar os parâmetros de poder calorífico, calor específico e (dn/dT), observou-se que essas propriedades não variaram significativamente entre as amostras. Os resultados demonstram que todas as amostras perderam qualidade à medida que o tempo de termodegradação aumentou. Indicando assim, que a termodegradação gera produtos prejudiciais a qualidade da amostra e impossibilita a mesma de ser utilizada como combustível comercial. Dentre as diversas propriedades examinadas, a viscosidade, o índice de acidez e a densidade indicam com maior clareza o deterioramento do combustível à medida que o mesmo é termodegradado. Para ambos os biodieseis, as amostras termodegradadas por até 06 horas apresentaram características aceitáveis pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). / Brazil is the second largest producer of biodiesel worldwide producing 3.4 million m3 per year, having soybean and animal fat as primary feedstocks. Due to the wide utility and challenges presented by the use of these two feedstocks, this study investigated the properties of two commercially available biodiesels, in order to evaluate the behavior of the samples in relation to the process of thermal degradation. Both biodiesels, one derived from 100% soybean oil (BSO) while the other 50% soybean oil and 50% animal fat (BSG), were subjected to thermal degradation at 130°C for different period of times: 00, 03, 06, 09, 12, 24 and 36 hours. The samples underwent the following analysis: density, viscosity, calorific value, acid value, cloud point (CP), pour point (PP), specific heat, thermal coefficient of refractive index (dn/dT), visible and mid-infrared spectroscopy. In addition, samples were analyzed by means of TG, DTG and DSC. The results regarding the samples’ density showed lower values for BSG compared to BSO. Likewise, the dynamic viscosity at 40°C, activation energy and acidity index for the BSO 36h sample showed values superior to BSG 36h, because as biodiesel from vegetable feedstock is degraded, it suffers breakage of the double bonds that generates a greater number of products resulting in greater change in the sample’s characteristics. However, CP and PP were found to be superior for the BSG sample due to its percentage of animal fat composition. By analyzing the calorific value, specific heat and dn/dT, it was observed that these properties did not vary significantly between samples. The results showed that all samples suffered some transformation resulting in the loss of fuel quality as the thermal degradation time increased. Thus, indicating that thermal degradation of samples generated products adverse to the sample’s quality, which unable it from being used as commercial fuel. Among the examined properties, viscosity, acid number and density indicate with greater clearness the deterioration of fuel. For both biodiesels, samples which were thermally degradated up to 06 hours presented values acceptable by Brazilian’s National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP).

CAPES; FINEP; Fundação Araucária / O biodiesel desponta como uma das mais promissoras alternativas ambientalmente corretas aos combustíveis fósseis. A falta de um sensor apropriado para medir sua quantidade na mistura petrodiesel-biodiesel surge como uma grande oportunidade de pesquisa. Este trabalho apresenta um estudo sobre a fabricação e a caracterização de dispositivos intrínsecos a fibra ótica com o intuito de constituir um transdutor capaz de determinar a concentração de biodiesel presente em misturas petrodiesel-biodiesel. A gravação destes dispositivos, as redes de período longo, foi feita por meio da técnica de incidência lateral ponto-a-ponto de radiação ultravioleta oriunda de um laser Excímero de KrF operando em 248 nm. Na avaliação da sensibilidade ao índice de refração do meio externo às redes foram utilizados fluídos com índices de refração entre 1,00 e 1,47. Através de um processo de espelhamento aplicado na extremidade das fibras se obtém um tipo de dispositivo conhecido como CLPG. É feita a análise para a imersão da rede e da cavidade no mensurando, só da cavidade, assim como de porções da cavidade. Os dados mais promissores foram conseguidos com pequena porção da cavidade imersa em mistura petrodiesel-biodiesel, um caso em que é possível medir o índice de refração com relação à intensidade do sinal e inferir a proporção de cada componente na mistura. Ao final os parâmetros metrológicos do sistema foram apurados indicando boa confiabilidade, principalmente para a faixa de misturas B60 a B100. / The Biodiesel presents itself as one of the most promising environment friendly alternatives to the use of fossil fuels. The lack of a suitable sensor to measure the quality of biodiesel in the petrodiesel-biodiesel blend consists a great research opportunity. This work presents the implementation of a recording system of long period gratings, through the point-by-point technique of lateral exposure to ultraviolet radiation from a KrF Excimer laser operating at 248 nm, at Laboratório de Laser of UTFPR with the goal of producing a transducer that can quantify the proportion of petrodiesel and biodiesel blends through the changes in the refraction index. To evaluate the gratings sensitivity to the refraction index of the external environment, several liquids were used with refraction index ranging from 1.00 to 1.47. Through a reflective coating applied to the extremity of the fiber a kind of device usually called CLPG is obtained. A detail study of samples in contact with both the cavity and the grating, only with the cavity and finally with submerged portions of the cavity. The case of only a small party of the cavity immersed in the substance allows the measure of the refractive index related to signal strength. Finally, the metrological parameters of the system were evaluated indicating a good confiability, mainly for the B60 e B100 blends.

CNPQ; Fundação Araucária; PETROBRÁS / Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a aplicabilidade de redes de período longo e estruturas de redes de período longo, gravadas em fibra ótica de sílica, quando empregadas como transdutores de índice de refração para avaliar biodiesel e os óleos de origem desses biocombustíveis. Como amostras, foram utilizados óleos de soja, de fritura e de girassol, biodiesel de óleo de soja e biodiesel de óleo de girassol. Os experimentos foram realizados utilizando uma rede de período longo convencional e uma estrutura de rede de período longo, chamada de rede de período longo em cascata, na qual uma rede período longo é empregada numa configuração interferométrica similar a um interferômetro de Michelson. Inicialmente, foram analisadas as diversas amostras de óleo e biodiesel em temperatura ambiente. Os resultados mostraram que quando os dispositivos são imersos nas diferentes amostras, que possuem índice de refração igual ou maior do que o da casca da fibra ótica, as condições de guiamento da luz não permitem mais que estes possam ser usados como transdutores de índice de refração. Entretanto, no caso da rede de período longo em cascata, quando somente a cavidade do interferômetro de Michelson, ou parte desta cavidade, é colocada em contato com as amostras, o dispositivo se mostra uma promissora ferramenta para verificação da qualidade do biodiesel. Ainda na tentativa de melhorar o desempenho da rede de período longo em cascata, as amostras foram aquecidas com o objetivo de alterar o seu índice de refração, tornando-o menor do que o índice de refração da casca da fibra. Os resultados mostraram que o aumento sistemático da temperatura da amostra constitui um eficiente artifício para análise de substância cujos índices de refração, à temperatura ambiente, são iguais ou maiores que o da casca da fibra ótica. / This work presents a study of the applicability of long period gratings and long period gratings structures, written in silica optical fiber, when they are employed as a transducer of refractive index to analyze the biodiesel and their original oils. As samples were used: soybean oil, fried oil, sunflower oil, soybean oil biodiesel and biodiesel from sunflower oil. The experiments were performed using a conventional long period grating and a long period grating structure named as cascaded long period grating, in which a long period grating is employed on an interferometric configuration similar to a Michelson interferometer. Initially, were analyzed several samples of oil and biodiesel at room temperature. The results showed that when the devices were immersed in the different samples, which have refractive index equal or higher than that of the optical fiber cladding, the guiding light conditions no longer allow these devices for the use as a refractive index transducer. However, if the cascaded long period grating is used, when only the cavity of the Michelson interferometer or part of this cavity is placed in contact with samples, the devide shows a promising tool for checking the quality of biodiesel. Still trying to improve the performance of the cascade long period gratings, the samples were heated in order to modify their refractive index, making them smaller than the refractive index of the fiber cladding. The results showed that the systematic increase of the sample temperature is an efficient artifice for analysis of substances which refractive index, at room temperature, are equal of higher than that of the optical fiber cladding.

Orientador: Edson Lazarini / Banca: Orivaldo Arf / Banca: Vespasiano Borges de Paiva Neto / Resumo: A nova orientação da agricultura energética é no sentido de produzir matérias primas para o biodiesel, sendo uma das alternativas, grãos de pinhão manso (Jatrophacurcas L.). Visando obter mais informações sobre a cultura, desenvolveu-se o presente trabalho objetivando avaliar o desenvolvimento vegetativo, a produtividade de grãos de pinhão manso e o Custo Operacional Total, no primeiro ano após o plantio, em função de arranjos espaciais entre plantas. O experimento foi desenvolvido na área experimental da UNESP - Campus de Ilha Solteira, localizada em Selvíria - MS, no período de 09/04/2010 a 27/07/2011. Utilizou- se o delineamento experimental em blocos casualizados, com 17 tratamentos e 4 repetições. Os espaçamentos entre linhas e entre plantas na linha utilizados foram, respectivamente: 2,0x1,0, 2,0x1,5, 2,0x2,0, 3,0x1,0, 3,0x1,5, 3,0x2,0, 3,0x3,0, 4,0x1,0, 4,0x1,5, 4,0x2,0, 4,0x3,0, 4,0x4,0, 5,0x1,0, 5,0x1,5, 5,0x2,0, 5,0x3,0 e 5,0x4,0 m. Foram realizadas 7 avaliações fenológicas nas plantas e 3 colheitas dos frutos. As plantas de pinhão manso apresentaram altura média de 2,26 m, diâmetro de caule de 101 mm, 6 ramos por planta, 6 inflorescências, 4 infrutescências, diâmetro médio da copa de 2,06 m e o fechamento médio da rua foi de 60%. Os tratamentos não influenciaram na relação casca/fruto que em média foi de 31,3% em peso. Os arranjos mais adensados de 2,0x1,0, 3,0x1,0 e 3,0x1,5 m foram os mais produtivos, com produtividade de 821, 887 e 1.027 kg ha -1 , respectivamente. O Custo Operacional Total na implantação da lavoura, no arranjo de 3,0x1,0 m foi de R$ 6.751,34 ha -1 e no arranjo 4,0x4,0 m foi de R$ 3.154,43 ha -1 , enquanto que na condução do 1o ano, foi de R$ 4.945,19 ha -1 e R$ 4.097,17 ha -1 , respectivamente / Abstract: The new orientation of energy agriculture is to produce raw materials for biodiesel, and one of the alternatives, Jatropha grains. To obtain information about the culture, developed this study to evaluate the vegetative growth, yield of Jatropha grains and Total Operating Cost in the first year after planting, depending on spatial arrangements between plants. The experiment was conducted in the experimental area of UNESP - Ilha Solteira Campus, located in Selvíria County, Mato Grosso do Sul State, Brazil,in the period from 04/09/2010 to 07/27/2011. We used a randomized block design, with 17 treatments and 4 replications. The spacing between rows and between plants used were, respectively: 2.0x1.0, 2.0x1.5, 2.0x2.0, 3.0x1.0, 3.0x1.5, 3.0x2.0, 3.0x3.0, 4.0x1.0, 4.0x1.5, 4.0x2.0, 4.0x3.0, 4.0x4.0, 5.0x1.0, 5.0x1.5, 5.0x2.0, 5.0x3.0 and 5.0x4.0 m. It was done 7 evaluations on plants phenology of fruit and 3 harvests. Jatropha plants had an average height of 2.26 m, stem diameter of 101 mm, 6 branches per plant, six inflorescences, four clusters, the average canopy diameter of 2.06 m and the avarage closure of "street" was 60%. Treatments did not influence the relationship peel/fruit that average was 31.3 wt%. The most dense spacing, 2.0x1.0, 3.0x1.0 and 3.0x1.5 m, were the most productive, with yield of 821, 887 and 1.027 kg ha -1 , respectively. The Total Operating Cost in the crop establishment, spaced 3,0x1,0 m was R$ 6,751.34 ha -1 and spacing of 4.0x4.0 m was R$ 3,154.43 ha -1 , while driving in 1 st year was R$ 4,945.19 ha -1 and R$ 4,097.17 ha -1 , respectively / Mestre

CAPES / O Brasil é o segundo maior produtor de biodiesel no cenário mundial, produzindo 3,4 milhões de m3 por ano, e tendo como matéria-prima primordial o óleo de soja e posteriormente a gordura animal. Devida à vasta utilidade e desafios apresentados pela utilização destas duas matérias-primas esta pesquisa teve como enfoque investigar as propriedades destes dois biodieseis comercialmente disponíveis, visando avaliar o comportamento das amostras em relação ao processo de termodegradação. Para tanto, ambos biodieseis, um derivado 100% de óleo de soja (BSO) enquanto o outro é 50% de óleo de soja e 50% de gordura animal (BSG) foram termodegradados a 130°C para os tempos de 00, 03, 06, 09, 12, 24 e 36 horas. As amostras foram submetidas às análises de densidade, viscosidade, poder calorífico, índice de acidez, ponto de nuvem (PN), ponto de fluidez (PF), calor específico, coeficiente térmico do índice de refração (dn/dT), espectroscopia na região UV/Vis e infravermelho médio. Além disso, as amostras foram analisadas por meio dos termogramas TG, DTG e DSC. Com relação aos dados de densidade, as amostras de BSG apresentaram valores inferiores em comparação com BSO. Semelhantemente, a viscosidade dinâmica a 40°C, energia de ativação e índice de acidez para a amostra BSO 36h demonstra valores superiores a BSG 36h, pois à medida que a amostra de origem vegetal é degradada a mesma sofre quebra das duplas ligações que gera maior número de produtos resultando em maior alteração das suas caraterísticas. Porém, o PN e PF são superiores para a amostra BSG, devido à composição de gordura animal presente na amostra. Ao analisar os parâmetros de poder calorífico, calor específico e (dn/dT), observou-se que essas propriedades não variaram significativamente entre as amostras. Os resultados demonstram que todas as amostras perderam qualidade à medida que o tempo de termodegradação aumentou. Indicando assim, que a termodegradação gera produtos prejudiciais a qualidade da amostra e impossibilita a mesma de ser utilizada como combustível comercial. Dentre as diversas propriedades examinadas, a viscosidade, o índice de acidez e a densidade indicam com maior clareza o deterioramento do combustível à medida que o mesmo é termodegradado. Para ambos os biodieseis, as amostras termodegradadas por até 06 horas apresentaram características aceitáveis pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). / Brazil is the second largest producer of biodiesel worldwide producing 3.4 million m3 per year, having soybean and animal fat as primary feedstocks. Due to the wide utility and challenges presented by the use of these two feedstocks, this study investigated the properties of two commercially available biodiesels, in order to evaluate the behavior of the samples in relation to the process of thermal degradation. Both biodiesels, one derived from 100% soybean oil (BSO) while the other 50% soybean oil and 50% animal fat (BSG), were subjected to thermal degradation at 130°C for different period of times: 00, 03, 06, 09, 12, 24 and 36 hours. The samples underwent the following analysis: density, viscosity, calorific value, acid value, cloud point (CP), pour point (PP), specific heat, thermal coefficient of refractive index (dn/dT), visible and mid-infrared spectroscopy. In addition, samples were analyzed by means of TG, DTG and DSC. The results regarding the samples’ density showed lower values for BSG compared to BSO. Likewise, the dynamic viscosity at 40°C, activation energy and acidity index for the BSO 36h sample showed values superior to BSG 36h, because as biodiesel from vegetable feedstock is degraded, it suffers breakage of the double bonds that generates a greater number of products resulting in greater change in the sample’s characteristics. However, CP and PP were found to be superior for the BSG sample due to its percentage of animal fat composition. By analyzing the calorific value, specific heat and dn/dT, it was observed that these properties did not vary significantly between samples. The results showed that all samples suffered some transformation resulting in the loss of fuel quality as the thermal degradation time increased. Thus, indicating that thermal degradation of samples generated products adverse to the sample’s quality, which unable it from being used as commercial fuel. Among the examined properties, viscosity, acid number and density indicate with greater clearness the deterioration of fuel. For both biodiesels, samples which were thermally degradated up to 06 hours presented values acceptable by Brazilian’s National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP).

CAPES; FINEP; Fundação Araucária / O biodiesel desponta como uma das mais promissoras alternativas ambientalmente corretas aos combustíveis fósseis. A falta de um sensor apropriado para medir sua quantidade na mistura petrodiesel-biodiesel surge como uma grande oportunidade de pesquisa. Este trabalho apresenta um estudo sobre a fabricação e a caracterização de dispositivos intrínsecos a fibra ótica com o intuito de constituir um transdutor capaz de determinar a concentração de biodiesel presente em misturas petrodiesel-biodiesel. A gravação destes dispositivos, as redes de período longo, foi feita por meio da técnica de incidência lateral ponto-a-ponto de radiação ultravioleta oriunda de um laser Excímero de KrF operando em 248 nm. Na avaliação da sensibilidade ao índice de refração do meio externo às redes foram utilizados fluídos com índices de refração entre 1,00 e 1,47. Através de um processo de espelhamento aplicado na extremidade das fibras se obtém um tipo de dispositivo conhecido como CLPG. É feita a análise para a imersão da rede e da cavidade no mensurando, só da cavidade, assim como de porções da cavidade. Os dados mais promissores foram conseguidos com pequena porção da cavidade imersa em mistura petrodiesel-biodiesel, um caso em que é possível medir o índice de refração com relação à intensidade do sinal e inferir a proporção de cada componente na mistura. Ao final os parâmetros metrológicos do sistema foram apurados indicando boa confiabilidade, principalmente para a faixa de misturas B60 a B100. / The Biodiesel presents itself as one of the most promising environment friendly alternatives to the use of fossil fuels. The lack of a suitable sensor to measure the quality of biodiesel in the petrodiesel-biodiesel blend consists a great research opportunity. This work presents the implementation of a recording system of long period gratings, through the point-by-point technique of lateral exposure to ultraviolet radiation from a KrF Excimer laser operating at 248 nm, at Laboratório de Laser of UTFPR with the goal of producing a transducer that can quantify the proportion of petrodiesel and biodiesel blends through the changes in the refraction index. To evaluate the gratings sensitivity to the refraction index of the external environment, several liquids were used with refraction index ranging from 1.00 to 1.47. Through a reflective coating applied to the extremity of the fiber a kind of device usually called CLPG is obtained. A detail study of samples in contact with both the cavity and the grating, only with the cavity and finally with submerged portions of the cavity. The case of only a small party of the cavity immersed in the substance allows the measure of the refractive index related to signal strength. Finally, the metrological parameters of the system were evaluated indicating a good confiability, mainly for the B60 e B100 blends.

Les contextes climatique et énergétique mondiaux encouragent les pays de l'Union Européenne à améliorer leurs impacts environnementaux. Un des objectifs consiste à diminuer les émissions de CO2 en développant les énergies renouvelables. En France, la filière bois énergie représente la première source d'énergie renouvelable avec une production s'élevant à 10 MTep par an. Toutefois, il est indispensable de ne pas se limiter aux émissions de CO2 pour déterminer l'impact global d'une source d'énergie. En effet, la combustion de bois dans les appareils de chauffage domestique tels que les poêles, les inserts, les foyers ouverts, est à l'origine d'une part non négligeable de certains polluants atmosphériques tels que le CO, les COV, les HAP et les particules fines. L'objectif de ce projet est de réaliser un système efficace de dépollution capable de traiter l'ensemble des polluants à la sortie de ces appareils de chauffage. Des technologies sont déjà disponibles pour la dépollution des fumées issues de différentes sources de combustion, néanmoins nous devons intégrer les problématiques liées au fonctionnement de ces appareils ainsi que des critères de coût, de fonctionnalité et de développement durable définis dans un cahier des charges réalisé avec le partenaire industriel. Le travail réalisé nous à permis de concevoir et de tester un système complet capable de traiter tant les composants gazeux à l'aide d'un catalyseur à base de fer imprégné sur de la cérine, que les particules grâce à un lit filtrant régénéré par microondes. Le système décrit dans ce manuscrit présente une réduction faible des émissions, mais a permis de mettre en lumière les contraintes et les espoirs d'un futur système de traitement efficient. / The global energy and climate contexts encourage EU countries to improve their environmental impacts. One goal is to reduce CO2 emissions by developing the use of renewable energies. In France, wood is the first renewable energy source with an equivalent of 10 Mtoe produced each year. However, it is essential to study the global environment impact of on this energy source including CO2 emissions but also the different pollutants emitted. Indeed, the combustion of wood in small home heating units as stoves, open and closed fireplaces, is responsible for a significant part of typical air pollutants such as CO, VOCs, PAHs and fine particles. The objective of this project is to develop an effective system able to treat both pollutants emittedfrom those heaters. Few technologies are already available for smoke after treatment. However, we must incorporate in our study constraints related to the operation of these wood heating devices as well as criteria of cost, functionality and sustainability defined in the specifications set with the industrial partner of this project. The result of the work performed in this project was the conception of a complete prototype tested for emissions reduction. The system is composed of ceria impregnated iron catalyst for gaseous compounds oxidation and a microwave regenerated bed filter for particles elimination. The tests performed on the prototype showed weak emissions abatement. Nevertheless, this project highlighted constraints and hopes for a future efficient after treatment system.

Les variations des prix du pétrole et des carburants représentent depuis les années 1970 un sujet d'étude majeur pour les économistes, notamment en raison de leur impact sur le pouvoir d'achat des consommateurs. Dans les années 1990, des économistes ont mis en évidence et modélisé un effet d'asymétrie dans la transmission du prix du pétrole, ensuite approfondi grâce à des modèles économétriques plus sophistiqués.Cependant, le rôle de la volatilité est encore imparfaitement décrit et des questions demeurent ouvertes. Comment les agents économiques modifient-ils leurs comportements en périodes d'incertitude accrue? Les facteurs de transmission des prix sont-ils affectés ? Quelles différences existe-t-il entre l'amont et l'aval de la chaîne de valeur? Ces questions sont traitées dans trois études, qui ont fait ou vont faire l'objet de publications dans des revues internationales.Dans sa globalité, cette thèse montre l'importance du rôle des changements de régime dans la transmission des prix sur les marchés de l'énergie. Nos résultats nous auront aussi permis de confirmer ou d' infirmer certaines hypothèses de la littérature, comme la présence d' asymétries sur le marché français des carburants, leur disparition sur le marché aval sous l'effet de la concurrence et du renforcement des contrôles publics, l'effet de la volatilité des prix sur les asymétries ou encore celui de la production américaine de gaz de schiste sur la consommation de gaz naturel. Ces résultats empiriques présentent un intérêt académique pour les économistes, mais aussi opérationnel pour les autorités de régulation des marchés et les pouvoirs publics dans le cadre de la transition énergétique. / Changes in oil and fuel prices since the 1970s represent a major subject of study for economists, particularly because of tbeir impact on consumer purchasing power. In the 1990s, economists have ideotified and modeled an asymmetric effect in the transmission oil prices, which they deepened through more sophisticated econometric models. However, the role ofvolatility is still imperfectly de.scribed and questions remain open. How do economic agents change their behavior in times of increased uncertainty? Are transmission factors of prices affected? What differences are there between the upstream and downstream in the value chaio? These issues are addressed in three studies, which have been or will be the subject of publications in internatiooaJ journals. As a whole, this thesis shows the importance of the role of regime changes in the transmission of prices on energy markets. Our results also aUowed us to confirm or deny some assomptions ofliterature, such as the preseoce of asymmetries in the French fuel market, their disappearance in the downstream market as a result of competition and strengthening of public control, the effect of price volatility on asymmetries or that of the US production of sbale gas on the oatural gasconsumption. Tbese empirical results are of academic interest to ecooomists, but also operational for market regulators and governments in the management of the energy transition.