No Brasil, as jazidas de carvão do nordeste do Rio Grande do Sul são consideradas como o maior potencial para reservatórios de gás metano associado com camadas de carvão (CBM). O objetivo desse estudo é avaliação do potencial da jazida Chico Lomã em relação ao gás natural associado com as camadas de carvão, através da realização de sondagem para coleta de testemunhos, seguido por medidas de desorção de gás para determinação do conteúdo de gás total. Para caracterização petrológica, foram realizadas descrição de litotipos, refletância da vitrinita e análise de macerais. A caracterização química incluiu análise imediata e elementar, poder calorífico, teor de enxofre, difração de raios X e fluorescência de raios X. Além disso, no gás coletado, foram analisados isótopos estáveis de carbono e hidrogênio e composição do gás. As amostras foram também analisadas quanto à capacidade de adsorção de metano. Para a área de estudo foi gerado um modelo geológico 3D para calcular o volume de carvão na jazida, seguido por uma avaliação do volume de gás associado com carvão. Os resultados indicam uma espessura cumulativa de 11, 46 m de carvão no poço CBM 001-CL-RS, associado com uma intrusão ígnea com 11 m de espessura, o que elevou o nível da refletância da vitrinita na zona de contato transformando parcialmente carvão em coque natural em distâncias menores que 2 m da intrusão. Os resultados da análise petrográfica da refletância da vitrinita do carvão indicam um range de 0.55 – 4.42 %Rrandom. A distribuição dos macerais indica maiores valores de vitrinita no topo da sequência. O conteúdo de liptinita mostra um range de ausente até 6,2%, enquanto o conteúdo de inertinita varia de 5,8 até 33,6%, com os maiores valores em direção à base da sequência. O conteúdo de matéria mineral, baseado em análises óticas, consiste principalmente de argilas, seguida de carbonato, pirita e quartzo. O teor de cinzas, baseado na análise imediata, mostra uma variação de 29,06 a 82,78%, com os maiores valores abaixo da intrusão ígnea. O conteúdo de matéria volátil apresenta correlação inversa com o aumento da refletância. O conteúdo de carbono (d.a.f.) aumenta com a refletância. O teor de enxofre mostra valores mais elevados nas amostras do topo da Formação Rio Bonito, bem como o poder calorífico. A análise da difração de raios X mostra que a maioria das amostras são constituídas principalmente de quartzo, caolinita, albita e calcita. A análise de fluorescência de raios X mostra maiores concentrações de Si, Al e Fe, porém também foram identificados elementos calcófilos, litófilos e siderófilos. As medidas de desorção do gás variam de 0,051 até 0,740 cm3/g carvão nas camadas acima da intrusão, enquanto que nas camadas abaixo da intrusão não foi determinado gás. Os valores dos isótopos de carbono e hidrogênio atribuem origem termogênica ao gás enquanto que metano é o principal componente no gás. A capacidade de adsorção de metano das amostras varia de 2,50 a 6,50 cm3 sugerindo uma insaturação das camadas de carvão. Baseado no modelo geológico 3D e nos dados analíticos, 7,152 bilhões de toneladas de carvão foram estimados para a jazida Chico Lomã, associado com 1,32 bilhões de m3 de gás. / In Brazil, the coal deposits in northeastern Rio Grande do Sul are considered to have the greatest potential for storage of methane gas associated with coal seams (CBM). The aim of this study is to evaluate the potential of the Chico Lomã coalfield in relation to natural gas associated with coal seams, by carrying out a CBM test well to collect samples, followed by gas desorption measurements to determine the total gas content. For petrological characterization, were performed description of lithotypes, vitrinite reflectance and maceral analysis. Chemical characterization included proximate and ultimate analyses, calorific value, sulfur content, X-ray diffraction and X-ray fluorescence. In addition, the gas collected was analysed for stable carbon and hydrogen isotopes and gas composition. The samples were also analyzed for methane adsorption capacities. For the study area a 3D geological model was generated to calculate the volume of coal in the coalfield, followed by assessment of gas volume associated with the coal. The results indicate a cumulative coal thickness of 11, 46 m in well CBM 001-CL-RS, associated with an igneous intrusion of 11 m thickness, which increased the level of vitrinite reflectance in the contact zone partially transforming the coal to natural coke at distances less than 2 m of the intrusion. The results of the petrographic analysis of coal vitrinite reflectance indicate a range from 0.55 to 4.42 Rrandom%. The maceral distribution indicates higher values of vitrinite at the top of the sequence. The content of liptinite shows a range from nil to 6.2%, whereas the content of inertinite ranges from 5.8 to 33.6%, with the highest values towards the base of the sequence. The mineral matter content, based on optical analyses, consists mainly of clay, followed by carbonate, pyrite and quartz. The ash content, based on proximate analysis, shows a variation from 29.06 to 82.78%, with the highest values below the igneous intrusion. The volatile matter content shows an inverse correlation with the increase in reflectance. The carbon content (d.a.f.) increase with reflectance. The sulfur content shows higher values in samples from the top of the Rio Bonito Formation, as well the calorific value. X-ray diffraction analysis shows that most samples consist mainly of quartz, kaolinite, albite and calcite. X-ray fluorescence analysis shows higher concentrations of Si, Al and Fe, but also chalcophile, lithophile and siderophile elements were identified. The desorption gas measurements vary from 0,051 to 0.740 cm3 / g in seams above the intrusion, whereas in the seams below the intrusions no gas was determined. The carbon and hydrogen isotope values suggest a thermogenic origin of the gas, whereas methane is the predominant compound of the gas. The methane adsorption capacity of the samples varies from 2.50 to 6.50 cm3 suggesting an under-saturation of the coal seams. Based on the 3D geological model and analytical data 7.152 billion tons of coal were estimated for the Chico Lomã coalfield, associated with 1.32 billion m3 of gas.

A velocidade de queima laminar adiabática de reações de combustão é um parâmetro chave, relacionado à cinética química do combustível, a qual define características importantes como a forma e a faixa de estabilidade de uma chama. Nos últimos anos, um grande esforço vem sendo direcionado para a determinação precisa desse parâmetro para diferentes combustíveis, porém a grande diversidade de técnicas e metodologias de medição existente acarreta em uma grande dispersão entre os resultados encontrados na literatura. Dentre as várias técnicas disponíveis, o método do fluxo de calor destaca-se por fornecer medidas de velocidade de chama adiabática com boa precisão. O método, diferentemente dos demais existentes, não depende de extrapolações e é capaz de obter chamas aproximadamente adiabáticas. Neste estudo, foi construída uma bancada de trabalho baseada no método do fluxo de calor com a finalidade de medir a velocidade de chama plana laminar adiabática de diferentes misturas entre combustível e comburente. Foram realizadas medições para pré-misturas metano/ar e gás natural/ar em diferentes razões de equivalência (0,65 a 1,5) para a temperatura de 298 K e pressão atmosférica. Uma análise das possíveis fontes de erro é apresentada utilizando-se 95 % de intervalo de confiança, resultando em uma incerteza de 2,8 % para a pré mistura estequiométrica metano/ar para a qual a velocidade de chama encontrada foi de 35,4 cm/s. Nas mesmas condições, para a mistura gás natural/ar foi obtido o resultando de 34,8 cm/s, para a proporção estequiométrica com uma incerteza de 3,1 %. O experimento apresenta incertezas de medição tanto maiores quanto mais afastadas da condição estequiométrica a chama se apresenta, chegando a 20 % para chamas ricas com razão de equivalência 1,5. As medições obtidas para diferentes razões de equivalência mostram-se de acordo com os resultados encontrados na literatura, apresentando valor absoluto e de incertezas dentro dos padrões do método. / The adiabatic laminar burning velocity of a fuel/oxidant mixture is a key parameter in combustion. It defines important flame characteristics like its shape and stability range. In the last years, a great effort has been employed on the precise determination of this parameter for different fuels. The diversity of techniques and extrapolation methods for achieving adiabatic flame data results in the large scatter found in literature. Among various techniques available, the heat flux method is known to provide adiabatic burning velocity measurements with good accuracy. The method does not depend on extrapolations and is able to produce flames that closely reach the adiabatic condition. In this study, a workbench was built based on the heat flux method aiming at measuring the adiabatic laminar flame velocity of different fuel and oxidant mixtures. Data were obtained for methane/air and natural gas/air mixtures for different equivalence ratios (0.65 to 1.5) at 298 K and 1 atm. An analysis of possible error sources is also presented using 95% of confidence interval. For a soichiometric methane/air mixture the flame speed was found to be 35.4 cm/s with 2.8% of uncertainty. Under the same conditions, for a stoichiometric natural gas/air mixture the value obtained was 34.8 cm/s with an uncertainty of 3.1%. The experiment shows that the uncertainties increase as the premixture deviates from the stoichiometric condition, reaching 20% for an equivalence ratio of 1.5. The measurements obtained for different equivalence ratios are consistent with results found in the literature and with acceptable uncertainties for the method.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-27T14:01:53Z No. of bitstreams: 1 ALFREDINA DOS SANTOS ARAÚJO - TESE (PPGEP) 2006.pdf: 1109435 bytes, checksum: 15b173725f8a1ad90eb4e7cbec8f6742 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T14:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALFREDINA DOS SANTOS ARAÚJO - TESE (PPGEP) 2006.pdf: 1109435 bytes, checksum: 15b173725f8a1ad90eb4e7cbec8f6742 (MD5) Previous issue date: 2006-09 / Nos últimos anos tem-se buscado rotas alternativas para a conversão do gás natural em gás de síntese, uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono, da qual pode ser obtido o H2. A tendência à formação de coque pode ser minimizada pelo desenvolvimento de novos materiais catalíticos. Essa reação requer o emprego de catalisadores metálicos. Portanto neste trabalho, a reforma a vapor do metano foi realizada sobre catalisadores monometálicos à base de níquel e platina com seguintes teores 0,5%, 1,0%, 1,5% e 2,0%, suportados na zeólita NaY. Os catalisadores metálicos foram preparados via impregnação por umidade incipiente e foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), redução a temperatura programada, área superficial específica, volumes de poros e a reação de deshidrogenação do ciclohexano. Os catalisadores foram avaliados na reação de reforma a vapor a 600ºC, 1 atm e CH4/H2O = 4 por 360 minutos. O DRX e FTIRs indicaram que os processos de impregnação dos metais não mudaram as estruturas das zeólitas Y. Os perfis de RTP dos metais nas zeólitas foi possível observar que a redução das espécies de níquel inicia-se em 198ºC e há um consumo máximo de hidrogênio em 483ºC, no caso da platina a redução se inicia em 203ºC. Na deshidrogenação do ciclohexano observou-se aumento da atividade da função catalítica que está relacionado com a maior densidade dos sítios catalíticos. Todos os catalisadores conduziram a atividades elevadas, relacionadas com a proximidade dos teores metálicos. No contexto geral, o catalisador platina-NaY mostrou atividades mais altas do que os catalisadores níquel-NaY. / In the last years, it has been an increasing interest for new alternatives to natural gas conversion to synthesis gas, a mixture of hydrogen and carbon monoxide from which hydrogen can be obtained. This reaction requires the use of metallic sites and the tendency to produce coke can be minimized by the use of new catalytic materials. In order to develop new catalysts to this reaction nickel and platinum supported on NaY zeolite (0.5%, 1.0%, 1.5% and 2.0%) were studied in this work. Samples were prepared by incipient wet impregnation and characterized by thermal differential analysis, thermogravimetry, X-ray diffraction (XRD), Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIRs), temperature programmed reaction (TPR), specific surface area and porosity measurements and cyclohexane dehydrogenation. The catalysts were evaluated in steam reforming at 600 oC, 1 atm and CH4/H2O = 4 for 360 min. The XRD and FTIRs0,0 showed that metal impregnation did not change the structure of Y zeolite. From the TPR profiles, it was noted that the reduction of nickel began at 198ºC with a maximum at 483ºC. In the case of platinum the reduction began at 203ºC. From the cyclohexane dehydrogenation, it was observed an increase of activity, which is related to the higher amount of catalytic sites. All catalysts showed high activities, closely related to the metal charge. As a whole, the platinum-NaY catalyst showed higher activities that the nickel-NaY ones.

The settlement of the maritime boundary disputes between China and Japan in the East China Sea, and between Greece and Turkey in the Aegean Sea, is politically deadlocked. While diplomatic settlement efforts have been ongoing for the past several decades, neither side in each case appears prepared to back down from its respective maritime claims. Bilateral consultations and negotiations have been unable to prevent occasional flare-ups and, as tensions remain significantly high, it may not be long before one of the not infrequent confrontations spirals out of control. The existing status quo in each case is unstable and does not favour either side, both from the perceptive of contaminating bilateral relations as a whole, but also to the extent that it holds hostage the multiple benefits that could otherwise be generated from the exploitation of the seabed energy resources in the contested waters. Indeed, while important discoveries of commercial hydrocarbon accumulations have been made, and in fact, some of them are currently being developed in the peripheries of the East China Sea and the Aegean, the full mineral potential of the contested areas remain unproven and unrealised due to the ongoing maritime and territorial conflicts. That being the case, the debate surrounding these two conflicts has progressed to the point where there is an urgent need for a meaningful discussion on finding a practical way forward. It is the purpose of the present thesis to address this need, first, by undertaking a detailed analysis of these disputes on the basis of the legal rules and principles of international law and; second, by critically evaluating possible institutional designs of interstate cooperation on the exploitation of offshore oil and gas resources in disputed areas. This thesis considers that because of the near-impossibility of settling the maritime and territorial disputes in the East China Sea and the Aegean, at least in the short term, and the remote possibility of meaningfully utilising the resources in the given areas while these conflicts persist, provisional interstate cooperation in the form of joint development constitutes the best alternative course of action for disputing states to coordinate the exploration and exploitation of resources without having resorted previously to boundary delimitation settlement. On the basis of the above analysis, this thesis discusses the prospect of realising joint development regimes in the East China Sea and the Aegean and their appropriate institutional design in the light of the legal, historical, political, and geographical characteristics of the disputes in question. The overall aim of the present study is to discern useful guidelines that can be used to inform and support diplomatic discussions on bilateral cooperation over disputed seabed energy resources by addressing three key objectives: - Better understanding of the longstanding East China Sea and Aegean maritime boundary disputes under the rules of the public international law of the sea, as developed to date having regard to international jurisprudence and state practice. - Conceptualisation and better understanding of the legal characteristics and functional benefits of joint development regimes. - Critical evaluation of variations in the design of joint development regimes having regard to successful or unsuccessful precedents in the practice of states.

O hidrogênio é considerado uma fonte ideal de energia, pois sua combustão não gera contaminantes, apenas água. Dentre os processos disponíveis para produção de hidrogênio, destaca-se a decomposição catalítica do metano, pois, ao contrário do que ocorre na reforma a vapor e na oxidação parcial, nesta rota não há produção de CO. O objetivo deste trabalho é o estudo cinético e a determinação da taxa da reação de decomposição do metano sobre catalisador tipo óxido misto (Cu-Ni-Al) para obtenção de hidrogênio de alta pureza. O catalisador foi separado em quatro faixas de granulometria a fim de se determinar a influência da difusão interna à partícula na velocidade da reação, e o critério de Mears foi utilizado para avaliar o efeito da difusão externa. Os resultados obtidos mostram que, nas condições estudadas, os efeitos difusivos não influenciam significativamente a velocidade da reação. A seguir, a reação foi realizada sob diferentes temperaturas (500 a 600°C) e concentrações de metano (0,5 a 1,2 mol m-3), para determinação da equação da taxa. Observou-se que a reação é de primeira ordem, com uma energia de ativação de 50655 J mol-1. Além do hidrogênio, a reação forma carbono que se deposita na superfície do catalisador causando sua desativação. Os efeitos da regeneração do catalisador por oxidação deste carbono também foram investigados. Repetidos ciclos de reaçãoregeneração foram executados, sendo a regeneração realizada por oxidação do carbono com ar sintético ou por oxidação e redução. A oxidação foi conduzida a diferentes temperaturas (500 a 600°C) e intervalos de duração (20 a 75 min), com a reação ocorrendo em condições severas (600°C e 1,2 mol m-3 de metano). A melhor condição de regeneração, ou seja, aquela que permite um maior número de ciclos com baixa perda de atividade, foi determinada. Observou-se, também, que o carbono depositado apresenta a forma de nanotubos, os quais têm se tornado um dos campos mais ativos da nanociência e da nanotecnologia, devido a suas propriedades excepcionais. Os nanotubos de carbono formados durante a reação foram analisados, quanto a sua estrutura, por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). / Hydrogen is considered the ideal source of energy, because its combustion doesn't generate pollutants, just water. The catalytic decomposition of methane stands out among the available processes for hydrogen production because, unlike steam reform and partial oxidation, in this route there is not production of CO. The objective of this work is the kinetic study and the reaction rate determination of methane catalytic decomposition over Cu-Ni-Al catalyst for pure hydrogen production. In order to determinate the limiting step, reaction was conducted using four catalyst particle size ranges and the Mears criterion was applied. The external diffusion effects and diffusion in porous catalysts step do not influence significantly the reaction rate in the studied conditions. The reaction was carried out in a thermobalance with different temperatures (500 to 600°C) and methane concentrations (0.5 to 1.2 mol m-3) to determining the reaction rate. It was observed that the reaction is of first order, with activation energy of 50655 J mol-1. The reaction also forms carbon, which is deposited on the catalyst surface causing deactivation. The carbon oxidation for catalyst regeneration was also investigated. Repeated reaction-regeneration cycles were carried out, being the regeneration composed by oxidation or by oxidation and reduction. The oxidation was carried out at different temperatures (500 to 600°C) and times (20 to 75min), with the reaction happening in severe conditions (600°C and methane concentration of 1.2 mol m-3). The best regeneration condition, that is, the condition that allows a larger number of cycles with low activity loss, it was determined. It was also observed that the deposited carbon is in the nanotubes form, which has exceptional properties. The structure of carbon nanotubes formed during the reaction was analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM).

O Gás Natural Liquefeito (GNL) tem, aos poucos, se tornado uma importante opção para a diversificação da matriz energética brasileira. Os navios metaneiros são os responsáveis pelo transporte do GNL desde as plantas de liquefação até as de regaseificação. Dada a importância, bem como a periculosidade, das operações de transporte e de carga e descarga de navios metaneiros, torna-se necessário não só um bom plano de manutenção como também um sistema de detecção de falhas que podem ocorrer durante estes processos. Este trabalho apresenta um método de diagnose de falhas para a operação de carga e descarga de navios transportadores de GNL através da utilização de Redes Bayesianas em conjunto com técnicas de análise de confiabilidade, como a Análise de Modos e Efeitos de Falhas (FMEA) e a Análise de Árvores de Falhas (FTA). O método proposto indica, através da leitura de sensores presentes no sistema de carga e descarga, quais os componentes que mais provavelmente estão em falha. O método fornece uma abordagem bem estruturada para a construção das Redes Bayesianas utilizadas na diagnose de falhas do sistema. / Liquefied Natural Gas (LNG) has gradually become an important option for the diversification of the Brazilian energy matrix. LNG carriers are responsible for LNG transportation from the liquefaction plant to the regaseification plant. Given the importance, as well as the risk, of transportation and loading/unloading operations of LNG carriers, not only a good maintenance plan is needed, but also a failure detection system that localizes the origin of a failure that may occur during these processes. This research presents a fault diagnosis method for the loading and unloading operations of LNG carriers through the use of Bayesian networks together with reliability analysis techniques, such as Failure Modes and Effects Analysis (FMEA ) and Fault Tree Analysis (FTA). The proposed method indicates, by reading sensors present in the loading and unloading system, which components are most likely faulty. The method provides a well-structured approach for the development of Bayesian networks used in the diagnosis of system failures.

Simuladores de reservatÃrios sÃo amplamente utilizados em projetos de Engenharia de PetrÃleo. Os simuladores do tipo composicional utilizam EquaÃÃes de Estado (EdEâs) para o cÃlculo de diversas propriedades dos fluidos petrolÃferos, como a densidade da fase oleosa, o fator de compressibilidade da fase gasosa, a pressÃo de saturaÃÃo, dentre outras. No presente trabalho estudou-se a capacidade preditiva de trÃs equaÃÃes de estado (EdEâs): duas cÃbicas, e amplamente utilizadas em simuladores de reservatÃrios (Soave-Redlich-Kwong e Peng-Robinson), e uma nÃo-cÃbica, que vem ganhando notoriedade no meio cientÃfico e à oriunda da mecÃnica estatÃstica, a EdE Perturbed Chain â Statistical Association Fluid Theory (PC-SAFT). Diversos dados da literatura foram coletados e modelados pelas EdEâs selecionadas. Durante o trabalho desenvolveu-se um simulador em linguagem orientado ao objeto (Delphi 7Â) para cÃlculos de equilÃbrio lÃquido-vapor e de propriedades volumÃtricas de fluidos petrolÃferos. As EdEâs apresentaram bons resultados para propriedades como o volume relativo, fator de compressibilidade e a densidade do Ãleo. PorÃm nÃo apresentaram resultados considerÃveis para a pressÃo de saturaÃÃo, razÃo gÃs-Ãleo e fator-volume de formaÃÃo do Ãleo. Mesmo a EdE PC-SAFT apresentando resultados similares aos das outras EdEâs estudadas, muito ainda pode ser melhorado para esta equaÃÃo na aplicaÃÃo em simuladores de reservatÃrios, pois a mesma apresenta poucos estudos neste tipo de aplicaÃÃo. / Reservoir simulators are widely used in petroleum engineering projects. The simulators of compositional type using equations of state (EOSâs) for calculate various properties of petroleum fluids, as such the density of oil phase, the compressibility factor of gas phase, the saturation pressure, etc. In this work was studied the predictive capacity of three EOSâs, two cubic and widely used in reservoir simulators (Soave- Redlich-Kwong and Peng-Robinson) and a non-cubic EOS, that has had notoriety and comes of statistical mechanics, the Perturbed Chain â Statistical Association Fluid Theory (PC-SAFT). Several data from literature were collected and modeled with these EOSâs. A simulator in object-oriented language (Delphi 7Â) for calculations of liquid-vapor equilibrium and volumetric properties of petroleum fluids was developed during this work. The EOSâs present good results for some properties, such as relative volume,compressibility factor and oil density. Even the PC-SAFT EOS present similar results when compared with other EOSâs studied, much can be still improved in this equation for applications in reservoir simulators, since it contain few studies on this type of application.

Este trabalho estuda a integração energética ancorada no gás natural entre os países que formam o chamado Cone Sul, ou seja: Argentina, Bolívia, Brasil, Chile, Paraguai e Uruguai. Inclui-se uma breve revisão histórica, bem como uma análise comparativa com outras realidades internacionais. O trabalho volta-se para o futuro e assume como pressuposto que a integração energética e econômica das nações representa uma estratégia fundamental para que nações e regiões possam aumentar sua competitividade em um mundo cada vez mais global. A partir de revisão e análise das experiências de integração energética norte americana e européia, com ênfase no gás natural, são avaliados os fatores que levaram esses países a atingirem o atual nível de integração, buscando os fatores coincidentes e eventuais diferenças, que ajudem a guiar no caminho de uma integração sul americana, especificamente no Cone Sul. Esse trabalho também se propõe a analisar os a formação das indústrias de gás natural nos principais países que formam o chamado Cone Sul, tentando entender as principais questões regulatórias e econômicas assim como quais foram as principais influências geopolíticas nessa formação. Também é avaliada a estrutura logística que conecta esses países e como eles se relacionam comercialmente e também na esfera geopolítica. A análise parte do princípio que novos pontos de recebimento Gás Natural Liquefeito - GNL através de navios no Brasil, Chile e, possivelmente, no Uruguai trarão, além de uma oferta adicional de gás natural, um sinal de preço até então inédito em toda região. Propõe-se então, que a partir desses novos fatores logístico e econômico, crie-se a motivação para que se produza uma regulação de transporte e comercialização de gás natural para todo Cone Sul e assim se inicie um processo integração baseado na racionalidade econômica. A proposta é verificar a possibilidade de que os países que formam o Cone Sul aproveitem o fato de já estarem interligados fisicamente através de gasodutos evoluam para uma integração econômica e regulatória na indústria gasífera. / This work studs the energy integration based on natural gas among the countries from the Southern Cone: Argentina, Bolivia, Brazil, Chile Paraguay and Uruguay. It includes a short historic review as well as a comparative analysis with other realities. This work look to the future and assumes that the energy and economy integration represents a fundamental strategy for countries e regions to increase their competitiveness inside a global world. From the review and the analysis of North American and European Energy integration experiences, with emphasis on natural gas, the events that led these countries to accomplish the present integration degree will be evaluated, presenting coincident factors and eventual differences that could help guide to the way of South American integration, specifically in the so-called Southern Cone. This study also proposes to review the natural gas industries formation in the main countries that form the Southern Cone, trying to understand the most important regulatory and economic issues as well as the essential geopolitical influences on such formation. The logistics structure that connects these countries, the way they relate commercially and their geopolitical relation will also be assessed. The analysis supposes that new Natural Gas Liquefied - LNG reception terminals through Brazilian, Chilean and possibly Uruguaian vessels will bring both an additional supply of natural gas and a new price indication throughout the region. In view of that and considering these new economic and logistical factors, the creation of a motivation to construct a natural gas transportation and marketing regulation for all Southern Cone is proposed, starting an integration process based on economic rationality. This study purpose is to launch the stimulus for the Southern Cone countries to take advantage of the fact that they are already physically interconnected and thus also create mechanisms for economic integration.

Na tomada de decisão, para construção e ampliação das redes de infra-estrutura, diferentes fatores devem ser considerados para a priorização do atendimento a áreas que constituirão um mercado consumidor potencial para o serviço em questão. Neste trabalho, propõe-se a análise conjunta de aspectos sociais, técnicos e econômicos associados ao processo de ocupação dos grandes centros urbanos, como base para verificação de estimativas de mercado, custos e técnicas mais apropriadas para a ampliação da infra-estrutura de distribuição canalizada de gás natural. Como base ao estudo proposto, sugere-se a criação de um modelo, que integre a compreensão da dinâmica urbana às estratégias de expansão da rede de distribuição de gás, caracterizando as possibilidades de consumo em faixas de atratividade. A metodologia desenvolve-se através da organização de 4 sistemas de informações: aspectos de qualidade de vida, planejamento urbano, projeções de demanda por estratificação em tipos de uso do solo e características da obra civil. Relacionando dados sociais ao consumo estimado por tipo de ocupação do solo às características de ramificação da rede, a metodologia permite classificar cada área que compõe uma cidade segundo a viabilidade (atratividade) de implantação da rede de distribuição de gás e os locais com potencial de adensamento da rede já existente. Para verificação da coerência metodológica, seleciona-se como estudos de caso os Municípios de São Paulo, São Caetano do Sul e oito municípios da Região Administrativa de Araçatuba. Como conclusão, apresenta-se o ranking de atratividade a implantação do gás canalizado nessas cidades através da modelagem baseada na dinâmica urbana, a fim de apontar as possibilidades do gás natural, substituir outras formas de energia final nos usos urbanos, além de apresentar diretrizes tecnológicas para os Planos Diretores das cidades, visando à incorporação sustentável dessa infra-estrutura. Os resultados obtidos são coerentes à real expansão do serviço, demonstrando ser o modelo, uma ferramenta de bom grau de precisão, fácil compreensão e utilização como auxiliar no processo de tomada de decisão sobre a expansão e adensamento da rede canalizada de gás natural nas cidades brasileiras. / In the decision-making process for the construction and expansion of natural gas infrastructure, different factors must be considered to prioritize areas with high market potential for the given service. The aim of this work is to propose a systemic analysis of social, technical and economics profile relating to the development process of the great urban areas for assessing the market esteems, the costs and the most appropriate techniques for expanding the natural gas distribution infrastructure.In this work, an analytical methodology that integrates the understanding of the urban dynamics to the strategies of expansion in the natural gas distribution network is considered, characterizing gas consumption possibilities on attractiveness groups. The methodology is developed by gathering four information systems: life quality, urban plan, gas consumption projections by land use stratification and network system (civil engineering work). By relating the gas consumption estimated by each type of land occupation and the cost for expanding the gas distribution network, the model will indicate, for each neighborhood, the viability of implementing a gas network as well as the places with potential for growing density in the existing gas distribution system. For the methodological coherence analysis, the cities of São Paulo, São Caetano do Sul and eight cities of Araçatuba Administrative Area, are selected. As conclusion, the attractiveness ranking for the natural gas expansion are presented though the urban dynamics concept, showing the possibilities of the natural gas as an energy end use option in the urban services, beyond presenting technologies guidelines for the Urban Plans and the sustainable gas infrastructure incorporation in the cities. The results from the model use are satisfactory to the real natural gas service expansion. It has been demonstrated that the model proved to be a good tool with a reasonable precision degree, being easily understood and functioning as an auxiliary in the decision-making process for the natural gas expansion infrastructure in the Brazilian cities.

A proposta do método de análise da composição do custo da eletricidade gerada é baseada nos processos de utilização de energia e destruição da exergia contida no combustível através dos diversos processos termodinâmicos que compõe uma usina termelétrica de ciclo combinado. O método utiliza a termoeconomia para valorar e alocar o custo da degradação da exergia ao longo dos processos, considerando os custos referentes aos insumos e equipamentos utilizados. Embora o conceito possa ser aplicado a qualquer tipo de usina termelétrica em ciclo combinado ou cogeração, é desenvolvida neste trabalho a modelagem matemática para o caso de configurações com três níveis de pressão na caldeira de recuperação e condensação total do vapor produzido. É possível estudar qualquer configuração da forma n x 1 (n conjuntos de turbinas a gás e caldeiras de recuperação, com uma turbina a vapor e condensador) com a modelagem apresentada, desde que todos os conjuntos operem de forma idêntica e em regime permanente. A modelagem apresentada neste trabalho foi concebida a partir de um modelo complexo de usina, sobre o qual podem ser feitas variações para adaptá-lo a uma determinada configuração que se deseja estudar. As variação e adaptações incluem, por exemplo, uso de reaquecimento, queima suplementar e operação em cargas parciais, além de análises de sensibilidade quanto a parâmetros geométricos dos equipamentos. São apresentados e estudados do ponto de vista da termoeconomia, os resultados obtidos para uma termelétrica 2x1 em ciclo combinado operando com gás natural. / The proposal of the method for analyzing the composition of the electricity cost is based on the energy conversion processes and destruction of the exergy contained in the fuel through the several thermodynamic processes that comprise a combined cycle power plant. The method uses thermoeconomics to evaluate and allocate the cost of exergy degradation throughout the processes, considering the costs related to the used inputs and equipment. Although the concept may be applied to any combined cycle power plant or cogeneration one, this work develops only the mathematical modeling for three-pressure heat recovery steam generator configurations and total condensation of the produced steam. It is possible to study any n x 1 plant configuration (n trains of gas turbine and heat recovery steam generators associated to one steam turbine generator and condenser) with the presented model, since every train operates identically and in steady state. The presented model was conceived from a complex configuration of power plant, over which variations may be applied in order to adapt it to a defined configuration under study. The variations and adaptations include, for instance, use of reheat, supplementary firing and partial load operation, besides sensibility analysis of geometrical equipment parameters. The results obtained for a 2x1-combined cycle power plant using natural gas are presented and analyzed from the thermoeconomic point of view.