FERREIRA, P. G. Efeitos do dióxido de carbono do biogás na combustão de filtração. 2015. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-10-02T11:54:54Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_pgferreira.pdf: 3922116 bytes, checksum: 80ab77127c95cd110f9efedde90ae109 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-10-09T16:08:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_pgferreira.pdf: 3922116 bytes, checksum: 80ab77127c95cd110f9efedde90ae109 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-09T16:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_pgferreira.pdf: 3922116 bytes, checksum: 80ab77127c95cd110f9efedde90ae109 (MD5) Previous issue date: 2015-05-27 / The use of biogas, with high concentrations of carbon dioxide (CO2) in its composition, in thermal systems of conventional combustion can result in combustion instabilities, leading to a decrease of the flame front propagation velocity, resulting even to the flame extinction. In addition, this contaminant can increase greenhouse gas levels in the exhaust, such as carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbons (UHC), nitrogen oxides (NOx) among others. Thus, this research aims to demonstrate the effectiveness of "Filtration Combustion" (FC) to deal with fuels of low heat content, such as biogas. CF is a non-conventional technology capable of producing ultra-low emissions of CO, HC and NOx. The experimental apparatus used in this research consists of a porous burner constituted of ceramic spheres (alumina) that fill the combustion chamber, where heat exchangers are inserted at the porous matrix ends. The FC allows even the application of a reciprocating gas flow system, which periodically switches the direction of the gas flow in the chamber. The reciprocal filtration combustion allows the operation with several fuels and providing a stable combustion process with temperature distribution on trapezoidal profile, with temperature peaks between 1300 and 1600 K. In this context, the present experimental study tries to identify and to analyze the effects of carbon dioxide in FC, which covers energy extraction efficiency, emissions, reaction stability, and flammability limits using several air-fuel mixtures, altering both the CO2 concentration in the biogas composition as the equivalence ratio (ER), in which the technical methane is taken as the reference gas. The results have pointed out significant benefits of the reversal on the combustion process, allowing operation in a wide equivalence ratio range (0.1 <Ф <1.0), and achieving energy extraction efficiencies above 90%, with ultra-low CO and NOx emissions (below 1 ppm). However, when the burner operates on only flow direction, it is possible to realize a drastic reduction of the flammability limit, as the CO2 content in the biogas composition is increased. / A utilização do biogás, com elevadas concentrações de dióxido de carbono (CO2) em sua composição, em sistemas térmicos de combustão convencionais pode resultar em instabilidades na reação, levando a uma diminuição da velocidade de propagação da frente de chama (onda de combustão), ocasionando inclusive a sua extinção. Além disso, este contaminante pode aumentar os índices de gases poluentes na exaustão, tais como: monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos não queimados (HC), óxidos de nitrogênio (NOx), dentre outros. Por esta razão, esta pesquisa tem como objetivo demonstrar a eficácia da "Combustão de Filtração" (CF) em lidar com os combustíveis de baixo poder calorífico, como o biogás. CF é uma tecnologia não-convencional capaz de produzir emissões ultrabaixas de CO, HC e NOx. O aparato experimental empregado nessa pesquisa consistiu de um queimador poroso, constituído de esferas cerâmicas (alumina) que preenchem a câmara de combustão, onde trocadores de calor estão inseridos nas extremidades dessa matriz porosa. A CF possibilitou, inclusive, a aplicação de um sistema de escoamento recíproco, que alternou periodicamente a direção do escoamento dos gases na câmara. A combustão de filtração recíproca permitiu a operação com diversos combustíveis e proporciona um processo de combustão estável com a distribuição de temperatura em perfil trapezoidal, com picos de temperatura entre 1300 e 1600 K. Neste contexto, o presente estudo experimental buscou identificar e analisar os efeitos do dióxido de carbono na CF, o que engloba eficiência de extração de energia, emissões, estabilidade da reação, e limites de inflamabilidade, utilizando várias misturas ar-combustível, alterando tanto a concentração de CO2 na composição do biogás como a razão de equivalência (RE), tendo como gás de referência o metano técnico. Os resultados apontaram benefícios significativos da reversão sobre o processo de combustão, permitindo a operação em uma ampla faixa de razão de equivalência (0,1<Ф<1,0), e alcançando uma eficiência de extração de energia acima de 90%, com emissões ultrabaixas de CO e NOx (abaixo de 1 ppm). Em contrapartida, quando o queimador operou em apenas um sentido do escoamento, foi possível perceber uma redução no limite de inflamabilidade à medida que foi incrementado o teor de CO2 na composição do biogás

SIQUEIRA, R. M. Combustão de filtração aplicada ao biogás com elevada concentração de Sulfeto de Hidrogênio. 2015. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-10-01T17:55:15Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_rmsiqueira.pdf: 3942445 bytes, checksum: cc21bf199c6e9ed8293a54e4a32f7534 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-10-09T16:17:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_rmsiqueira.pdf: 3942445 bytes, checksum: cc21bf199c6e9ed8293a54e4a32f7534 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-09T16:17:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_rmsiqueira.pdf: 3942445 bytes, checksum: cc21bf199c6e9ed8293a54e4a32f7534 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / Using Natural Gas or Biogas in natura, containing high hydrogen (H2S) sulfide concentrations, to apply in conventional combustion processes, can cause several damages to equipment. This is due to the fact that it is a very corrosive gas that can form a sulfur acid reaction with water from combustion. In addition, using these fuels without pretreatment can cause instability on reaction, even under flame risk deletion, which implies in efficiency and oxide carbon (CO) and nitrogen oxide (NOx) emission levels. Therefore, this study refers to the experimental method of non-conventional combustion process application, the porous media combustion, also known as filtration combustion, to deal with these special fuels, impossible to use in known thermal systems. A burner all filled with alumina spheres (Al2O3) was the equipment used for these experiments. This inert porous media fills even the heat exchangers located on the ends of the burner. The equivalent ratio, flow velocity and gas composition influence in the process, are experimental analyzed. Preliminary results have suggested that when using an ultra-lean air-fuel mixture, the reaction can remain steady with a good H2S conversion and low CO and NOx emissions. / O uso do gás natural ou biogás in natura, contendo elevadas concentrações de sulfeto de hidrogênio (H2S), para aplicação em processos de combustão convencionais, pode acarretar em diversos danos aos equipamentos, devido esse gás ser bastante corrosivo e, também, por formar ácido sulfúrico ao reagir com a água resultante da combustão. Além do que, a utilização dos citados combustíveis sem um tratamento prévio pode ocasionar instabilidade da reação, inclusive sob risco de apagamento da chama, o que implica na eficiência e nos níveis de emissão de monóxido de carbono (CO) e óxido de nitrogênio (NOx). Portanto, o presente trabalho refere-se ao estudo experimental da aplicação de um processo de combustão não-convencional, a combustão em meios porosos, também conhecida como combustão de filtração (CF), para lidar com esses combustíveis especiais, impossível para os sistemas térmicos conhecidos. O equipamento utilizado nos experimentos é um queimador, preenchido totalmente por esferas de alumina (Al2O3), em que esse meio poroso inerte envolve inclusive os trocadores de calor localizados nas extremidades do queimador. A influência da razão de equivalência, velocidade de escoamento e composição do gás sob o processo é analisada experimentalmente. Os resultados sugerem que, mesmo utilizando uma mistura ar-combustível ultra pobre, a reação pode se manter estável, apresentando boa conversão do H2S e baixas emissões de NOx

O transporte marítimo depende essencialmente da energia dos derivados do petróleo e, em conseqüência, produz emissões de CO2, SOX, NOX e material particulado entre outros. Hoje o transporte aquaviário responde por aproximadamente 4,5% das emissões de carbono, 4% das emissões de óxidos de enxofre e 7% das emissões de oxido de nitrogênio. Se a expansão desse modal de transporte se mantiver nos próximos anos, como se tem previsto, a sua participação na emissão destes tipos de poluentes deve aumentar e, certamente, haverá pressões da sociedade para introdução de medidas que contenham esse aumento. Pode-se afirmar que os poluentes gerados pelo Transporte Marítimo são resultado de deficiência em projeto de navios e de seus sistemas, de uma má gestão operacional, e inclusive da ausência de medidas de regulamentação mais rigorosas. O estudo se concentra em estudar dois destes pontos. O primeiro se refere ao desenvolvimento do projeto do navio e da instalação propulsora com a preocupação de reduzir o consumo de energia. Isso implica em alterações nos projetos e seus sistemas de propulsão, tirando melhor proveito da tecnologia disponível no mercado, bem como análise da viabilidade de uso de fontes alternativas de energia. O segundo ponto se refere ao processo de gestão operacional, com ênfase na redução da emissão de poluentes. Serão examinados exemplos práticos que sustentem as reduções e benefícios, por exemplo, a redução de velocidade do navio. Por ultimo foram expostas as alternativas que o autor considera as mais promissoras para atingir o objetivo pretendido. São selecionadas as melhores opções que contribuem para a redução das emissões de gases, entre as medidas tecnológicas, operacionais e de dimensionamento de frota. Algumas destas alternativas podem ser aplicadas aos navios existentes, enquanto que outras só podem ser aplicadas no projeto de navios novos. / The shipping depends on the energy of oil products, which produce emissions of CO2, SOX, NOX and particulate matter. Today, the water transport accounts for approximately 4.5% of carbon emissions, 4% of sulfur oxides emissions and 7% of nitrogen oxide emissions. If the expansion of this mode of transport is maintained in the coming years, as has been predicted, its participation in the emission of these types of pollutants must increase, and certainly there will be pressure from society for introducing measures to contain its increase. It can be argued that pollutants generated by the Maritime Transport are the result of deficiency in the design of ships and theirs systems, deficient operational management, and even the absence of more stringent regulatory measures. The study focuses on the study of these two points. The first refers to the development of Ship design and propulsion plant with a view to reducing energy consumption. This implies changes in design and propulsion systems, making best use of available technology, as well as the evaluation of viability in the use of sources of alternative energy. The second point refers to the process of operational management, with emphasis on reducing of emissions. Practical examples are examined to support and benefit the reductions of emissions, for example, the reduction of ship speed. Finally is exposed the alternatives that the author considers the most promising to achieve the desired goal. The best options are selected to reducing greenhouse gas emissions between technological measures, operational and fleet sizing. Some of these alternatives can be applied to existing ships, while others may only be applied in the design of new ships.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Using Natural Gas or Biogas in natura, containing high hydrogen (H2S) sulfide concentrations, to apply in conventional combustion processes, can cause several damages to equipment. This is due to the fact that it is a very corrosive gas that can form a sulfur acid reaction with water from combustion. In addition, using these fuels without pretreatment can cause instability on reaction, even under flame risk deletion, which implies in efficiency and oxide carbon (CO) and nitrogen oxide (NOx) emission levels. Therefore, this study refers to the experimental method of non-conventional combustion process application, the porous media combustion, also known as filtration combustion, to deal with these special fuels, impossible to use in known thermal systems. A burner all filled with alumina spheres (Al2O3) was the equipment used for these experiments. This inert porous media fills even the heat exchangers located on the ends of the burner. The equivalent ratio, flow velocity and gas composition influence in the process, are experimental analyzed. Preliminary results have suggested that when using an ultra-lean air-fuel mixture, the reaction can remain steady with a good H2S conversion and low CO and NOx emissions. / O uso do gÃs natural ou biogÃs in natura, contendo elevadas concentraÃÃes de sulfeto de hidrogÃnio (H2S), para aplicaÃÃo em processos de combustÃo convencionais, pode acarretar em diversos danos aos equipamentos, devido esse gÃs ser bastante corrosivo e, tambÃm, por formar Ãcido sulfÃrico ao reagir com a Ãgua resultante da combustÃo. AlÃm do que, a utilizaÃÃo dos citados combustÃveis sem um tratamento prÃvio pode ocasionar instabilidade da reaÃÃo, inclusive sob risco de apagamento da chama, o que implica na eficiÃncia e nos nÃveis de emissÃo de monÃxido de carbono (CO) e Ãxido de nitrogÃnio (NOx). Portanto, o presente trabalho refere-se ao estudo experimental da aplicaÃÃo de um processo de combustÃo nÃo-convencional, a combustÃo em meios porosos, tambÃm conhecida como combustÃo de filtraÃÃo (CF), para lidar com esses combustÃveis especiais, impossÃvel para os sistemas tÃrmicos conhecidos. O equipamento utilizado nos experimentos à um queimador, preenchido totalmente por esferas de alumina (Al2O3), em que esse meio poroso inerte envolve inclusive os trocadores de calor localizados nas extremidades do queimador. A influÃncia da razÃo de equivalÃncia, velocidade de escoamento e composiÃÃo do gÃs sob o processo à analisada experimentalmente. Os resultados sugerem que, mesmo utilizando uma mistura ar-combustÃvel ultra pobre, a reaÃÃo pode se manter estÃvel, apresentando boa conversÃo do H2S e baixas emissÃes de NOx.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The use of biogas, with high concentrations of carbon dioxide (CO2) in its composition, in thermal systems of conventional combustion can result in combustion instabilities, leading to a decrease of the flame front propagation velocity, resulting even to the flame extinction. In addition, this contaminant can increase greenhouse gas levels in the exhaust, such as carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbons (UHC), nitrogen oxides (NOx) among others. Thus, this research aims to demonstrate the effectiveness of "Filtration Combustion" (FC) to deal with fuels of low heat content, such as biogas. CF is a non-conventional technology capable of producing ultra-low emissions of CO, HC and NOx. The experimental apparatus used in this research consists of a porous burner constituted of ceramic spheres (alumina) that fill the combustion chamber, where heat exchangers are inserted at the porous matrix ends. The FC allows even the application of a reciprocating gas flow system, which periodically switches the direction of the gas flow in the chamber. The reciprocal filtration combustion allows the operation with several fuels and providing a stable combustion process with temperature distribution on trapezoidal profile, with temperature peaks between 1300 and 1600 K. In this context, the present experimental study tries to identify and to analyze the effects of carbon dioxide in FC, which covers energy extraction efficiency, emissions, reaction stability, and flammability limits using several air-fuel mixtures, altering both the CO2 concentration in the biogas composition as the equivalence ratio (ER), in which the technical methane is taken as the reference gas. The results have pointed out significant benefits of the reversal on the combustion process, allowing operation in a wide equivalence ratio range (0.1 <&#1060; <1.0), and achieving energy extraction efficiencies above 90%, with ultra-low CO and NOx emissions (below 1 ppm). However, when the burner operates on only flow direction, it is possible to realize a drastic reduction of the flammability limit, as the CO2 content in the biogas composition is increased. / A utilizaÃÃo do biogÃs, com elevadas concentraÃÃes de diÃxido de carbono (CO2) em sua composiÃÃo, em sistemas tÃrmicos de combustÃo convencionais pode resultar em instabilidades na reaÃÃo, levando a uma diminuiÃÃo da velocidade de propagaÃÃo da frente de chama (onda de combustÃo), ocasionando inclusive a sua extinÃÃo. AlÃm disso, este contaminante pode aumentar os Ãndices de gases poluentes na exaustÃo, tais como: monÃxido de carbono (CO), hidrocarbonetos nÃo queimados (HC), Ãxidos de nitrogÃnio (NOx), dentre outros. Por esta razÃo, esta pesquisa tem como objetivo demonstrar a eficÃcia da "CombustÃo de FiltraÃÃo" (CF) em lidar com os combustÃveis de baixo poder calorÃfico, como o biogÃs. CF à uma tecnologia nÃo-convencional capaz de produzir emissÃes ultrabaixas de CO, HC e NOx. O aparato experimental empregado nessa pesquisa consistiu de um queimador poroso, constituÃdo de esferas cerÃmicas (alumina) que preenchem a cÃmara de combustÃo, onde trocadores de calor estÃo inseridos nas extremidades dessa matriz porosa. A CF possibilitou, inclusive, a aplicaÃÃo de um sistema de escoamento recÃproco, que alternou periodicamente a direÃÃo do escoamento dos gases na cÃmara. A combustÃo de filtraÃÃo recÃproca permitiu a operaÃÃo com diversos combustÃveis e proporciona um processo de combustÃo estÃvel com a distribuiÃÃo de temperatura em perfil trapezoidal, com picos de temperatura entre 1300 e 1600 K. Neste contexto, o presente estudo experimental buscou identificar e analisar os efeitos do diÃxido de carbono na CF, o que engloba eficiÃncia de extraÃÃo de energia, emissÃes, estabilidade da reaÃÃo, e limites de inflamabilidade, utilizando vÃrias misturas ar-combustÃvel, alterando tanto a concentraÃÃo de CO2 na composiÃÃo do biogÃs como a razÃo de equivalÃncia (RE), tendo como gÃs de referÃncia o metano tÃcnico. Os resultados apontaram benefÃcios significativos da reversÃo sobre o processo de combustÃo, permitindo a operaÃÃo em uma ampla faixa de razÃo de equivalÃncia (0,1<&#1060;<1,0), e alcanÃando uma eficiÃncia de extraÃÃo de energia acima de 90%, com emissÃes ultrabaixas de CO e NOx (abaixo de 1 ppm). Em contrapartida, quando o queimador operou em apenas um sentido do escoamento, foi possÃvel perceber uma reduÃÃo no limite de inflamabilidade à medida que foi incrementado o teor de CO2 na composiÃÃo do biogÃs.

O transporte marítimo depende essencialmente da energia dos derivados do petróleo e, em conseqüência, produz emissões de CO2, SOX, NOX e material particulado entre outros. Hoje o transporte aquaviário responde por aproximadamente 4,5% das emissões de carbono, 4% das emissões de óxidos de enxofre e 7% das emissões de oxido de nitrogênio. Se a expansão desse modal de transporte se mantiver nos próximos anos, como se tem previsto, a sua participação na emissão destes tipos de poluentes deve aumentar e, certamente, haverá pressões da sociedade para introdução de medidas que contenham esse aumento. Pode-se afirmar que os poluentes gerados pelo Transporte Marítimo são resultado de deficiência em projeto de navios e de seus sistemas, de uma má gestão operacional, e inclusive da ausência de medidas de regulamentação mais rigorosas. O estudo se concentra em estudar dois destes pontos. O primeiro se refere ao desenvolvimento do projeto do navio e da instalação propulsora com a preocupação de reduzir o consumo de energia. Isso implica em alterações nos projetos e seus sistemas de propulsão, tirando melhor proveito da tecnologia disponível no mercado, bem como análise da viabilidade de uso de fontes alternativas de energia. O segundo ponto se refere ao processo de gestão operacional, com ênfase na redução da emissão de poluentes. Serão examinados exemplos práticos que sustentem as reduções e benefícios, por exemplo, a redução de velocidade do navio. Por ultimo foram expostas as alternativas que o autor considera as mais promissoras para atingir o objetivo pretendido. São selecionadas as melhores opções que contribuem para a redução das emissões de gases, entre as medidas tecnológicas, operacionais e de dimensionamento de frota. Algumas destas alternativas podem ser aplicadas aos navios existentes, enquanto que outras só podem ser aplicadas no projeto de navios novos. / The shipping depends on the energy of oil products, which produce emissions of CO2, SOX, NOX and particulate matter. Today, the water transport accounts for approximately 4.5% of carbon emissions, 4% of sulfur oxides emissions and 7% of nitrogen oxide emissions. If the expansion of this mode of transport is maintained in the coming years, as has been predicted, its participation in the emission of these types of pollutants must increase, and certainly there will be pressure from society for introducing measures to contain its increase. It can be argued that pollutants generated by the Maritime Transport are the result of deficiency in the design of ships and theirs systems, deficient operational management, and even the absence of more stringent regulatory measures. The study focuses on the study of these two points. The first refers to the development of Ship design and propulsion plant with a view to reducing energy consumption. This implies changes in design and propulsion systems, making best use of available technology, as well as the evaluation of viability in the use of sources of alternative energy. The second point refers to the process of operational management, with emphasis on reducing of emissions. Practical examples are examined to support and benefit the reductions of emissions, for example, the reduction of ship speed. Finally is exposed the alternatives that the author considers the most promising to achieve the desired goal. The best options are selected to reducing greenhouse gas emissions between technological measures, operational and fleet sizing. Some of these alternatives can be applied to existing ships, while others may only be applied in the design of new ships.

Essa pesquisa tem como objetivo propor um novo referencial metodológico para estimar a linha de base para projetos de MDL a serem conectados ao sistema interligado nacional SIN, a partir de uma visão do mix futuro das fontes energéticas que serão responsáveis pelas gerações de energia, nos próximos dez anos. Objetiva também aplicar essa nova abordagem para calcular as emissões deslocadas pelas atividades de projetos de MDL, através do cálculo do fator de substituição, medido em tCO2/MWh. Este fator estima a redução das emissões decorrente da substituição de parte da energia gerada pelas usinas térmicas convencionais, pela entrada no sistema de usinas que geram energia limpa e/ou pela redução da demanda agregada do sistema elétrico pela implementação de programas/medidas de eficiência energética pelo lado da demanda Para tanto, usando um modelo que simula o equilíbrio entre a oferta elétrica e os requisitos de energia previstos para o horizonte de 10 anos de energia calcula-se, inicialmente, as emissões dos GEE do sistema elétrico sem considerar a entrada do projeto de MDL. Na seqüência, as emissões do sistema elétrico são novamente calculadas, considerando a entrada do projeto MDL. Atualmente a linha de base do SIN é calculada, mensalmente, com base no Tool to calculate the emission factor for an eletricity system, que é uma ferramenta metodológica aprovada pelo CE do MDL, para determinar o fator de emissão de sistemas elétricos interligados. Essa ferramenta determina o fator de emissão de atividades de projetos que substituem eletricidade gerada na rede elétrica. Sustenta-se nesta pesquisa que é pouco provável, pelo menos no SIN, que as condições observadas em anos recentes e/ou atuais se reproduzam no futuro. Ao contrário do que ocorria até poucos anos atrás, em que a expansão do sistema elétrico era basicamente assentada em empreendimentos hidrelétricos, na atualidade desenha-se uma clara tendência à fossilização da matriz do setor elétrico nacional. Os resultados do trabalho mostraram que há uma tendência de elevação das emissões do SIN, embora o comportamento do Fator de Substituição, em termos anuais apresente variações importantes, em função das reais necessidades do despacho das térmicas inflexíveis que servem ao SIN a cada ano. No entanto, considerando todo o período estudado, os resultados encontrados são coerentes com o aumento da participação das UTE emissoras dos GEE no mix futuro das fontes energéticas que fornecerão eletricidade ao SIN. Os valores obtidos dos fatores de substituição (FSSINp) para todos os experimentos, entre 2008 e 2017, são significativamente superiores à linha de base do SIN de 2007, calculada com base no Tool to calculate the emission factor for an electricity system. / This research has as a goal propose a new methodological reference to assess the baseline for CDM projects designed to be connected to the national connected system SIN, coming from a foreseen sight of the energetic sources mix that will be responsible for the energy generation, in the next ten years and apply the news approach to calculate the emissions move to distinct amounts of entry energies of SIN, either by generation of new plants that do not generate emissions of GHE, except concern nuclear plants, or by the reduction of future demand of electrical energy, originated from the implantation of programs/measures of energetic efficiency considering demand. The factor of emission replacement factor of the electrical system measures the energy movement generated by the plants that serve the electrical system by the entrance of new plants that do not generate emissions of GHE. Thus, using a model that simulates the balance between supply and requirements for electric energy provided to the horizon of 10 years of energy it is estimated, initially, the GHG emissions of the electric system without considering the input of the CDM project. Following the emissions of the electric system are again calculated, considering the entry of the CDM project. Currently, the SIN baseline is calculated, monthly as a base tool to calculate the emission factor for an electricity system, which is a methodological tool approved by the CDM Executive Board, to determine emission factor of electrical systems. This thesis sustains that it is unlikely, at last in the SIN that the conditions noticed in recent years and/or conditions, will reproduce in the future. On the contrary of what has occurred a few years ago, in which the expansion of the electrical system was basically set up in hydro electrical enterprise, nowadays there is a trend toward fossilization of matrix of national electrical sector. The results of the study showed that there is a trend of increased emissions of SIN, but behavior of Factor Substitution in the year, vary in important ways, depending on the needs of the order of thermal inflexible to serve the SIN each year. However, considering the whole period studied, the results are consistent with the increased participation of the GHG emission UTEs in future mix of energy sources that will provide electricity to the SIN. The values of the factors of substitution (FSSINp) for all experiments, between 2008 and 2017 are significantly above the baseline of SIN, 2007, calculated on the Tool do calculate the emission factor for an electricity system.

Essa pesquisa tem como objetivo propor um novo referencial metodológico para estimar a linha de base para projetos de MDL a serem conectados ao sistema interligado nacional SIN, a partir de uma visão do mix futuro das fontes energéticas que serão responsáveis pelas gerações de energia, nos próximos dez anos. Objetiva também aplicar essa nova abordagem para calcular as emissões deslocadas pelas atividades de projetos de MDL, através do cálculo do fator de substituição, medido em tCO2/MWh. Este fator estima a redução das emissões decorrente da substituição de parte da energia gerada pelas usinas térmicas convencionais, pela entrada no sistema de usinas que geram energia limpa e/ou pela redução da demanda agregada do sistema elétrico pela implementação de programas/medidas de eficiência energética pelo lado da demanda Para tanto, usando um modelo que simula o equilíbrio entre a oferta elétrica e os requisitos de energia previstos para o horizonte de 10 anos de energia calcula-se, inicialmente, as emissões dos GEE do sistema elétrico sem considerar a entrada do projeto de MDL. Na seqüência, as emissões do sistema elétrico são novamente calculadas, considerando a entrada do projeto MDL. Atualmente a linha de base do SIN é calculada, mensalmente, com base no Tool to calculate the emission factor for an eletricity system, que é uma ferramenta metodológica aprovada pelo CE do MDL, para determinar o fator de emissão de sistemas elétricos interligados. Essa ferramenta determina o fator de emissão de atividades de projetos que substituem eletricidade gerada na rede elétrica. Sustenta-se nesta pesquisa que é pouco provável, pelo menos no SIN, que as condições observadas em anos recentes e/ou atuais se reproduzam no futuro. Ao contrário do que ocorria até poucos anos atrás, em que a expansão do sistema elétrico era basicamente assentada em empreendimentos hidrelétricos, na atualidade desenha-se uma clara tendência à fossilização da matriz do setor elétrico nacional. Os resultados do trabalho mostraram que há uma tendência de elevação das emissões do SIN, embora o comportamento do Fator de Substituição, em termos anuais apresente variações importantes, em função das reais necessidades do despacho das térmicas inflexíveis que servem ao SIN a cada ano. No entanto, considerando todo o período estudado, os resultados encontrados são coerentes com o aumento da participação das UTE emissoras dos GEE no mix futuro das fontes energéticas que fornecerão eletricidade ao SIN. Os valores obtidos dos fatores de substituição (FSSINp) para todos os experimentos, entre 2008 e 2017, são significativamente superiores à linha de base do SIN de 2007, calculada com base no Tool to calculate the emission factor for an electricity system. / This research has as a goal propose a new methodological reference to assess the baseline for CDM projects designed to be connected to the national connected system SIN, coming from a foreseen sight of the energetic sources mix that will be responsible for the energy generation, in the next ten years and apply the news approach to calculate the emissions move to distinct amounts of entry energies of SIN, either by generation of new plants that do not generate emissions of GHE, except concern nuclear plants, or by the reduction of future demand of electrical energy, originated from the implantation of programs/measures of energetic efficiency considering demand. The factor of emission replacement factor of the electrical system measures the energy movement generated by the plants that serve the electrical system by the entrance of new plants that do not generate emissions of GHE. Thus, using a model that simulates the balance between supply and requirements for electric energy provided to the horizon of 10 years of energy it is estimated, initially, the GHG emissions of the electric system without considering the input of the CDM project. Following the emissions of the electric system are again calculated, considering the entry of the CDM project. Currently, the SIN baseline is calculated, monthly as a base tool to calculate the emission factor for an electricity system, which is a methodological tool approved by the CDM Executive Board, to determine emission factor of electrical systems. This thesis sustains that it is unlikely, at last in the SIN that the conditions noticed in recent years and/or conditions, will reproduce in the future. On the contrary of what has occurred a few years ago, in which the expansion of the electrical system was basically set up in hydro electrical enterprise, nowadays there is a trend toward fossilization of matrix of national electrical sector. The results of the study showed that there is a trend of increased emissions of SIN, but behavior of Factor Substitution in the year, vary in important ways, depending on the needs of the order of thermal inflexible to serve the SIN each year. However, considering the whole period studied, the results are consistent with the increased participation of the GHG emission UTEs in future mix of energy sources that will provide electricity to the SIN. The values of the factors of substitution (FSSINp) for all experiments, between 2008 and 2017 are significantly above the baseline of SIN, 2007, calculated on the Tool do calculate the emission factor for an electricity system.

Esta pesquisa teve como objetivo analisar os impactos na economia brasileira, de uma ampliação na produção e uso de etanol e biodiesel, como substituição de parte dos combustíveis fósseis, no período de 2010 a 2030, com base no Plano Nacional de Energia - PNE 2030. Foi de particular interesse, analisar os impactos econômicos com ênfase nas análises regionais e nos impactos sobre as emissões de gases de efeito estufa. Para esse propósito, utilizou-se um Modelo Computável de Equilíbrio Geral (EGC), mais especificamente, um modelo estático, inter-regional, bottom up. Identificou-se que esses impactos promovem aumentos em quase todos os agregados macroeconômicos, em especial os choques causados pelo biodiesel. Os resultados mostraram-se relevantes para o desenvolvimento regional e independência energética do ponto de vista dos impactos sobre as emissões dos gases de efeito estufa. Foram observadas reduções das emissões dos principais combustíveis fósseis da matriz energética. Conclui-se que, tanto economicamente como ambientalmente, as políticas de inserção gradual dos biocombustíveis, podem surtir efeitos favoráveis no aumento da atividade da economia brasileira e na redução das emissões totais. / This study aimed to analyze the impacts on the Brazilian economy of the expansion in the production and use of ethanol and biodiesel in substitution of part of fossil fuels between 2010 and 2030, based on the Plano Nacional de Energia - PNE 2030. Of particular interest was the analysis of regional impacts as well as of greenhouse gases emissions. A Computable General Equilibrium model of the Brazilian economy was used for this purpose. The model is static, inter-regional and bottom-up. Results showed that the impacts generated by the biofuels policies generate increases in the macroeconomic aggregates in the economy, especially in the case of the biodiesel policy, and are relevant from a greenhouse gases emissions standpoint. Reductions in the emissions associated to the main fossil fuels of the Brazilian energy matrix were observed. The study concludes that the policy of gradual insertion of biofuels in the Brazilian economy can generate both economic and environmental positive effects.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a relação entre a emissão de CH4 e temperaturas finais de carbonização de madeira de Eucalyptus urograndis, conforme a metodologia AMSIIIK (UNFCCC, 2008). Da mesma forma, pretendeu-se avaliar a relação entre a emissão de CH4 e o rendimento gravimétrico em carvão (base seca), conforme preconizado pela metodologia AM0041 (UNFCCC, 2006). Com base nas informações encontradas, buscou-se analisar a adequação de ambas as metodologias com relação ao arcabouço teórico sobre a emissão de GNC no processo de pirólise, assim como ao incentivo, via Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, à adoção de práticas de carbonização mais eficientes, que possam resultar na redução da emissão de CH4. O experimento consistiu na condução de pirólises de cavacos da madeira a temperaturas finais de 400, 500, 600 e 700°C, a diferentes tempos de carbonização (2,5; 5,0; 7,5 e; 10 horas), em um forno-mufla conjugado a um sistema de coleta de gases. Foram calculados os rendimentos gravimétricos em carvão, licor pirolenhoso e gases não condensáveis. Os compostos químicos presentes nos gases nãocondensáveis foram identificados e quantificados mediante análise em cromatógrafo gasoso dotado de detectores de condutividade térmica, onde foi aplicado o ensaio dos seguintes gases: H2, CH4, CO e CO2. Além dessas análises foram realizadas regressões, conforme preconizam as metodologias AMSIIIK e AM0041, para identificar qual o melhor modelo obtido e, portanto, o mais indicado para a estimativa da emissão de CH4 no processo de carbonização. Concluiu-se que: a) aumentos na temperatura final de carbonização ocasionam aumento e diminuição no rendimento em gases e carvão, respectivamente; b) as diferentes taxas de aquecimento aplicadas nos ensaios laboratoriais não influenciaram o rendimento gravimétrico dos produtos da pirólise e a emissão de CO2, CO, CH4 e H2. Fugiram a essa tendência, os resultados de rendimento gravimétrico em carvão (base seca) obtidos a temperatura de 700oC; c) houve aumento na emissão de praticamente todos os gases com o aumento da temperatura final de carbonização; d) as regressões propostas pela metodologia AMSIIIK obtiveram melhores resultados do que aquela preconizada na metodologia AM0041, sendo o modelo de regressão que adota a temperatura como parâmetro de inferência da emissão de CH4 no processo de pirólise, o mais indicado para a estimativa de linhas de base em carvoarias que buscam a obtenção de créditos de carbono via melhoria da eficiência do processo de carbonização. / The objective of this work was to assess the relation between CH4 emissions and carbonization final temperatures of Eucalyptus urograndis wood, according to the AMSIIIK methodology (UNFCCC, 2008). On the same way, the correlation between CH4 emissions and the charcoal gravimetric yield (dry basis), as praised by the AM0041 methodology (UNFCCC, 2006), was evaluated. The results found were analyzed regarding the adequacy of both methodologies with the theoretical knowledge of noncondensable gases emissions in the pyrolysis process, as well as the incentive, through the Clean Development Mechanism, to the more efficient adoption of carbonization procedures that contribute to the reduction of CH4 emissions. The experiment consisted of the conduction of wood chips pyrolysis, in the temperatures of 400, 500, 600 and 700oC, at different times of carbonization (2,5; 5,0; 7,5 e; 10 hours), in an oven-muffle conjugated to a gas collector system. The gravimetrical yields of charcoal, pyroligneous liquor and non-condensable gases were calculated. The chemical composition of noncondensable gases were identified and quantified in gaseous chromatograph endowed with thermal conductivity detector, where the essay of the following gases was applied: H2, CH4, CO and CO2. Besides these analyses, regressions regarding the methodologies AMSIIIK and AM0041, have been carried through, to indentify the best model and, therefore, the most indicated for estimating CH4 emission in the carbonization process. Conclusions: a) increases in the carbonization final temperatures caused increase and reduction in the yields of gases and charcoal, respectively; b) the different heating rates applied in the laboratorial analysis have not influenced the gravimetric yield of the pyrolysis products, nor the emission of CO2, CO, CH4 and H2. The gravimetric yield of charcoal (dry basis) obtained at the temperature of 700oC, was the only data not to show this same trend; c) increases in the carbonization final temperatures lead to an increase in the emission of all gases; d) the AMSIIIK methodology regressions have gotten better results than those praised in methodology AM0041. Thus, the regression model which adopts the temperature as a parameter of CH4 emission inference in the pyrolysis process, is the most indicated for baseline estimate in charcoal facilities that seek carbon credits through the improvement of the carbonization process efficiency.