The fishery is a complex and dynamic socio-ecological system involving several actors and knowledge areas. Along the Brazilian coast the small-scale fisheries are very common and provide important ecosystem services. This fishery modality are usually data-poor in terms of catch and abundance data, landing records, quantification of vessels and fishing gear used. This data-limited condition frequently hampers fishery assessments and effective managements. That is the case in the Abrolhos Bank, East Brazil, a wide portion of the shallow continental shelf that encompass a complex benthic habitat with coral reefs, rhodoliths, buracas, mangroves, seaweed banks and with a great biodiversity. Over this area the small-scale fisheries are a traditional activity, extremely diverse in terms of exploitation capacity, fishing gears, target stocks and operating areas. On the Abrolhos Bank, snappers and groupers are very common resources, besides being predators important for the ecosystem equilibrium. However, these stocks are not evaluated or continuously monitored in the fishing landings and any regional fishery management is currently in place. The overall goal of this thesis was to elucidate questions on three snappers (Lutjanus jocu, Lutjanus synagris and Ocyurus chrysurus) and three groupers (Cephalopholis fulva, Epinephelus morio and Mycteroperca bonaci) fishery characteristics, impacts and sustainability in the Abrolhos Bank. The specific objectives were (1) to assess, organize, and analyze these fisheries to find out patterns on stocks occurrence, on fishing fleets and fishing areas, and to propose management units; (2) to examine the abundance trends and the exploitation status of the six stocks through indicators of size, biomass landed, mortality, spawning and yield, and (3) to evaluate the stocks risk to overexploitation and their fishery sustainability considering biological, environmental social and economic aspects. The study was conducted in four coastal communities of the Abrolhos Bank. The data were obtained by interviews with fishers, experts and stakeholders, from fishery landings monitoring databases, by specimens\' measures in landings and from literature. Groups of stocks co-occurring in landings and groups of stocks co-occurring in fishing grounds were discovered. Seven similar fishing areas were determined and suggested as spatial management units. Overfishing and decline in the relative abundance were detected to five stocks. The major causes of overfishing were high fishing mortality, low spawning potential ratio, low mega-spawners and high juveniles in landings. The fishery has led some stocks on alert to overexploitation and the results revealed that coral reefs habitat and ecosystem are also threaten by mining waste and dredging. Furthermore, there is a weak environmental governance in the region and insufficient community participation in the construction of management proposals. The results reveal a concerning situation regarding the stocks exploitation status but provide the key points to be worked on together the fishing communities. This thesis emphasizes the need for urgent elaboration of fishery regulation measures in the region and may contribute in the delineating of management proposals in this complex and threatened fishery system. / A pesca é um sistema sócio ecológico complexo e dinâmico, envolvendo vários atores e áreas de conhecimento. Ao longo da costa brasileira as pescarias de pequena escala são muito comuns e provém importantes serviços ecossistêmicos. Essa modalidade de pesca frequentemente é pobre em dados de captura e abundância, registros de desembarques, quantificação de embarcações e de artes de pesca utilizadas. Essa condição frequentemente dificulta avaliações pesqueiras e o manejo eficaz. Isso ocorre no Banco dos Abrolhos, leste do Brasil, uma ampla porção da plataforma continental rasa que compreende um complexo habitat bentônico com recifes de corais, rodolitos, buracas, mangues, bancos de algas e com grande biodiversidade. Nesta área, a pesca de pequena escala é uma atividade tradicional extremamente diversificada em termos de capacidade de explotação, artes de pesca, estoques alvo e áreas de operação. No Banco dos Abrolhos vermelhos e garoupas são recursos muito comuns, além de predadores importantes para o equilíbrio do ecossistema. No entanto, estes estoques não são avaliados ou monitorados nos desembarques pesqueiros, e nenhuma gestão pesqueira regional está atualmente em vigor. O objetivo geral desta tese foi elucidar questões sobre as características, impactos e sustentabilidade da pesca de três vermelhos (Lutjanus jocu, Lutjanus synagris and Ocyurus chrysurus) e três garoupas (Cephalopholis fulva, Epinephelus morio and Mycteroperca bonaci) no Banco dos Abrolhos. Os objetivos específicos foram (1) avaliar, organizar e analisar essas pescarias para descobrir padrões de ocorrência de estoques, padrões de frotas e áreas de pesca, e propor unidades de manejo; (2) examinar as tendências na abundância e o status de explotação dos seis estoques por meio de indicadores de tamanho, biomassa desembarcada, mortalidade, desova e rendimento; e (3) avaliar o risco de sobreexplotação dos estoques e a sustentabilidade pesqueira considerando aspectos biológicos, ambientais, sociais e econômicos. O estudo foi realizado em quatro comunidades costeiras do Banco dos Abrolhos. Os dados foram obtidos em entrevistas com pescadores e especialistas locais, em bases de dados de monitoramentos pesqueiros, em medições de espécimes em desembarques e na literatura. Grupos de estoques co-ocorrendo em desembarques e grupos de estoques co-ocorrendo em áreas de pesca foram descobertos. Sete áreas de pesca semelhantes foram determinadas e sugeridas como unidades de manejo espaciais. Sobrepesca e declínio na abundância relativa foram detectados em cinco estoques. As principais causas da sobrepesca foram alta mortalidade por pesca, baixo potencial de desova, poucos mega-reprodutores e muitos juvenis nos desembarques. A pesca deixou alguns estoques em alerta de sobreexplotação e os resultados revelaram que o habitat recifal e o ecossistema são ameaçados também por resíduos de mineração e pela dragagem. Além disso, a governança ambiental na região é fraca e a participação comunitária em propostas de gestão é insuficiente. Os resultados revelam uma situação preocupante quanto ao estado de exploração dos estoques, mas fornecem os pontos-chave a serem trabalhados em conjunto com as comunidades pesqueiras. Esta tese enfatiza a necessidade de elaboração urgente de medidas de regulação pesqueira na região e pode contribuir para o delineamento de propostas de manejo neste complexo e ameaçado sistema pesqueiro.

The fishery is a complex and dynamic socio-ecological system involving several actors and knowledge areas. Along the Brazilian coast the small-scale fisheries are very common and provide important ecosystem services. This fishery modality are usually data-poor in terms of catch and abundance data, landing records, quantification of vessels and fishing gear used. This data-limited condition frequently hampers fishery assessments and effective managements. That is the case in the Abrolhos Bank, East Brazil, a wide portion of the shallow continental shelf that encompass a complex benthic habitat with coral reefs, rhodoliths, buracas, mangroves, seaweed banks and with a great biodiversity. Over this area the small-scale fisheries are a traditional activity, extremely diverse in terms of exploitation capacity, fishing gears, target stocks and operating areas. On the Abrolhos Bank, snappers and groupers are very common resources, besides being predators important for the ecosystem equilibrium. However, these stocks are not evaluated or continuously monitored in the fishing landings and any regional fishery management is currently in place. The overall goal of this thesis was to elucidate questions on three snappers (Lutjanus jocu, Lutjanus synagris and Ocyurus chrysurus) and three groupers (Cephalopholis fulva, Epinephelus morio and Mycteroperca bonaci) fishery characteristics, impacts and sustainability in the Abrolhos Bank. The specific objectives were (1) to assess, organize, and analyze these fisheries to find out patterns on stocks occurrence, on fishing fleets and fishing areas, and to propose management units; (2) to examine the abundance trends and the exploitation status of the six stocks through indicators of size, biomass landed, mortality, spawning and yield, and (3) to evaluate the stocks risk to overexploitation and their fishery sustainability considering biological, environmental social and economic aspects. The study was conducted in four coastal communities of the Abrolhos Bank. The data were obtained by interviews with fishers, experts and stakeholders, from fishery landings monitoring databases, by specimens\' measures in landings and from literature. Groups of stocks co-occurring in landings and groups of stocks co-occurring in fishing grounds were discovered. Seven similar fishing areas were determined and suggested as spatial management units. Overfishing and decline in the relative abundance were detected to five stocks. The major causes of overfishing were high fishing mortality, low spawning potential ratio, low mega-spawners and high juveniles in landings. The fishery has led some stocks on alert to overexploitation and the results revealed that coral reefs habitat and ecosystem are also threaten by mining waste and dredging. Furthermore, there is a weak environmental governance in the region and insufficient community participation in the construction of management proposals. The results reveal a concerning situation regarding the stocks exploitation status but provide the key points to be worked on together the fishing communities. This thesis emphasizes the need for urgent elaboration of fishery regulation measures in the region and may contribute in the delineating of management proposals in this complex and threatened fishery system. / A pesca é um sistema sócio ecológico complexo e dinâmico, envolvendo vários atores e áreas de conhecimento. Ao longo da costa brasileira as pescarias de pequena escala são muito comuns e provém importantes serviços ecossistêmicos. Essa modalidade de pesca frequentemente é pobre em dados de captura e abundância, registros de desembarques, quantificação de embarcações e de artes de pesca utilizadas. Essa condição frequentemente dificulta avaliações pesqueiras e o manejo eficaz. Isso ocorre no Banco dos Abrolhos, leste do Brasil, uma ampla porção da plataforma continental rasa que compreende um complexo habitat bentônico com recifes de corais, rodolitos, buracas, mangues, bancos de algas e com grande biodiversidade. Nesta área, a pesca de pequena escala é uma atividade tradicional extremamente diversificada em termos de capacidade de explotação, artes de pesca, estoques alvo e áreas de operação. No Banco dos Abrolhos vermelhos e garoupas são recursos muito comuns, além de predadores importantes para o equilíbrio do ecossistema. No entanto, estes estoques não são avaliados ou monitorados nos desembarques pesqueiros, e nenhuma gestão pesqueira regional está atualmente em vigor. O objetivo geral desta tese foi elucidar questões sobre as características, impactos e sustentabilidade da pesca de três vermelhos (Lutjanus jocu, Lutjanus synagris and Ocyurus chrysurus) e três garoupas (Cephalopholis fulva, Epinephelus morio and Mycteroperca bonaci) no Banco dos Abrolhos. Os objetivos específicos foram (1) avaliar, organizar e analisar essas pescarias para descobrir padrões de ocorrência de estoques, padrões de frotas e áreas de pesca, e propor unidades de manejo; (2) examinar as tendências na abundância e o status de explotação dos seis estoques por meio de indicadores de tamanho, biomassa desembarcada, mortalidade, desova e rendimento; e (3) avaliar o risco de sobreexplotação dos estoques e a sustentabilidade pesqueira considerando aspectos biológicos, ambientais, sociais e econômicos. O estudo foi realizado em quatro comunidades costeiras do Banco dos Abrolhos. Os dados foram obtidos em entrevistas com pescadores e especialistas locais, em bases de dados de monitoramentos pesqueiros, em medições de espécimes em desembarques e na literatura. Grupos de estoques co-ocorrendo em desembarques e grupos de estoques co-ocorrendo em áreas de pesca foram descobertos. Sete áreas de pesca semelhantes foram determinadas e sugeridas como unidades de manejo espaciais. Sobrepesca e declínio na abundância relativa foram detectados em cinco estoques. As principais causas da sobrepesca foram alta mortalidade por pesca, baixo potencial de desova, poucos mega-reprodutores e muitos juvenis nos desembarques. A pesca deixou alguns estoques em alerta de sobreexplotação e os resultados revelaram que o habitat recifal e o ecossistema são ameaçados também por resíduos de mineração e pela dragagem. Além disso, a governança ambiental na região é fraca e a participação comunitária em propostas de gestão é insuficiente. Os resultados revelam uma situação preocupante quanto ao estado de exploração dos estoques, mas fornecem os pontos-chave a serem trabalhados em conjunto com as comunidades pesqueiras. Esta tese enfatiza a necessidade de elaboração urgente de medidas de regulação pesqueira na região e pode contribuir para o delineamento de propostas de manejo neste complexo e ameaçado sistema pesqueiro.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The state of Rio Grande do Sul (RS) produces little of the ethanol consumed because of edaphoclimatic conditions that preclude the extensive agricultural production and the consequent construction and operation of large distilleries. However, small-scale distilleries may supply, in part, this ethanol for consumption through production with sugarcane. The Life Cycle Assessment (LCA) and Energy Efficiency Analysis were performed to evaluate small-scale ethanol production considering the individual step and the overall analysis. The main results of the LCA were given in terms of environmental impacts and damage according to Eco-Indicator 99 assessment method, and demonstrated that nitrogen- and phosphorus- rich fertilizers along with herbicide and limestone were responsible for major environmental damage during the agricultural step, while the use of equipments and electricity had major impacts in industrial step. The agricultural step showed high energy efficiency (9.98-19.03 - energy in/energy out ratio) while the industrial stage showed energy efficiency of 0.86-0.87 and 0.20-0.21 with and without bagasse energy credits, respectively. In the overall analysis, the industrial step showed higher impacts and damages. Small-scale ethanol production chain presented energy efficiency (2.59-2.92) with bagasse energy credits. Otherwise the process could be energetically inefficient (0.61-0.69). Construction of the small-scale distillery and acquisition/sizing of equipment based on the availability of raw material supply are actions to avoid energy losses and environmental damage. The LCA was also used to evaluate, environmentally, the production of two types of distillation columns (tray type and mixed type) for continuous production of hydrous ethanol to indicate the model less impact on the environment. The results showed that the production of mixed distillation column generates lower contributions of impact to the environment, therefore their choice for installation in small-scale is indicated in terms of mitigating environmental impacts. / O estado do Rio Grande do Sul (RS) produz pouco do etanol consumido por causa de condições edafoclimáticas que impedem a produção agrícola extensiva e a consequente construção e operação de grandes usinas. No entanto, pequenas destilarias podem fornecer, em parte, este etanol para consumo através da produção a partir de cana-de-açúcar. A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e a Análise de Eficiência Energética foram realizadas para avaliar a produção de etanol em pequena escala, considerando cada etapa individual e a análise global. Os principais resultados da ACV foram dados em termos de impactos e danos ambientais de acordo com o método de avaliação de impacto Eco-Indicador 99, e demonstrou que o uso de fertilizantes ricos em nitrogênio e fósforo juntamente com o uso de herbicida e calcário foram responsáveis por maior parte dos impactos ambientais na etapa agrícola enquanto o uso de equipamentos e eletricidade tiveram grandes impactos na etapa industrial. A etapa agrícola apresentou alta eficiência energética (9,98-19,03 - razão energia saída/energia entrada), enquanto a fase industrial mostrou eficiência energética de 0,86-0,87 e 0,20-0,21 com e sem créditos de energia do bagaço, respectivamente. Na análise global, a etapa industrial mostrou maiores impactos e danos. A cadeia produtiva de etanol em pequena escala apresentou eficiência energética (2,59-2,92) com créditos de energia do bagaço. Caso contrário, o processo pode ser energeticamente ineficiente (0,61-0,69). A construção da microdestilaria e aquisição/dimensionamento dos equipamentos com base na disponibilidade de matéria-prima de alimentação são ações para evitar perdas de energia e danos ambientais. A ACV também foi usada para avaliar, ambientalmente, a produção de dois tipos de colunas de destilação (tipo pratos ou bandejas e tipo mista) para produção contínua de etanol hidratado visando indicar o modelo de menor impacto sobre o meio ambiente. Os resultados mostraram que a produção de coluna destilação mista gera menores contribuições de impacto ao meio ambiente, por isso, a sua escolha para instalação em uma microdestilaria é indicado em termos de mitigação de impactos ambientais.

The small scale fuel ethanol production faces serious problems of inefficiency inherent to the process. The yield increase in distillation step presents a promising way to guarantee technical and economical feasibility to microdistilleries. As the general objective, it is proposed a different still, a hybrid miscellaneous of plates and packing, in stripping and rectifying sections respectively, and as a specific objective, to explore the best technical features of each tower internals. The studied prototype consists of one glass constructed continuous operation bench still, divided in 3 modules of 190cm effective height and a 4cm internal diameter; two modules filled with Raschig rings and one module as vigreux type. Tests were performed under total reflux, and later in continuous operation. In total reflux, the number of transfer units and the height of transfer unit were determined, referred to liquid and gas phases. The obtained values were approximately and respectively: 11,6 and 10,3; and 0,1847cm and 0,1632cm. The theoretical stages number was determined using four different methods that allowed evaluate the height equivalent to a theoretical plate. Standing out is the method proposed by Katayama, whose values were closer to the number and height transfer unit, 9,18 and 0,1733m respectively. Subsequently, seven experiments were performed (A, B, C, D, E, F and G) in continuous operation, differ only on their variable rate of vaporization, in order to assess their influence in the still operating performance (minimal distillated ethanol concentration - 83,04% mol, and maximum bottom ethanol concentration 0,196% mol, operational capacity and energetic factor). Therefore experiment C showed the lowest reflux ratio (2,293)and the highest energy factor (1,342), besides complying the concentration limits for the distillate (83,14% mol) and bottom product (0,16% mol). By comparing the experiments of higher (A 84,24% mol) and lower (E 82,82% mol) distillate concentration was concluded that, in order to obtain a small gain in distillate concentration (1,71%), it was necessary an increase of 226,07% in the A reflux ratio compared to E experiment, resulting in an increase of 51,38% in specific energy consumption. Thereby the A energetic factor experiment was approximately 50% smaller. It can be stated that these results prove the technical feasibility of proposed miscellaneous still, with wide application in microdistillaries. / A produção de álcool combustível em pequena escala, até 25L.h-1, enfrenta sérios problemas relativos à ineficiência inerentes a seus processos. O aumento de rendimento na etapa de destilação apresenta-se como uma maneira promissora de viabilizar técnica e economicamente as microdestilarias. Sendo esse o objetivo geral, propõe-se um destilador diferenciado, um misto composto de pratos e recheios, respectivamente nas seções de esgotamento e retificação, e como objetivo especifico, aproveitar as melhores características de cada um desses internos de torre. O protótipo estudado consiste de um destilador de bancada, construído em vidro, em regime de operação contínuo e dividido em três módulos, com altura efetiva total de 190 cm e diâmetro interno de 4cm; dois módulos preenchidos com anéis de Raschig e um módulo do tipo vigreux. Foram realizados testes em refluxo total e, posteriormente, em regime contínuo. Em refluxo total determinou-se o número de unidades de transferência e a altura da unidade de transferência, referidas às fases líquida e gasosa. Os valores obtidos foram aproximada e respectivamente: 11,6 e 10,3; e 0,1847 cm e 0,1632 cm. O número de estágios teóricos foi determinado utilizando-se quatro diferentes métodos, que permitiram avaliar a altura equivalente ao prato teórico. Destaca-se o método proposto por Katayama, cujos valores obtidos se aproximaram mais do número e altura das unidades de transferência, 9,18 e 0,1733m, respectivamente. Posteriormente foram executados sete experimentos (A, B, C, D, E, F e G), em regime contínuo, diferenciados entre si pela variação na taxa de evaporação, de maneira a permitir avaliar sua influência no desempenho operacional do destilador (concentração de etanol no destilado (mínimo igual a 83,04% mol) e no produto de fundo (máximo igual a 0,196% mol), capacidade operacional e fator energético). Assim, o experimento C apresentou a menor razão de refluxo (2,293) e o maior fator energético (1,342), além de respeitar os limites de concentração para o destilado (83,14% mol) e para o produto de fundo (0,16% mol). Através da comparação entre os experimentos de maior (A 84,24% mol) e menor (E 82,82% mol) concentração do destilado foi possível verificar que, a fim de obter-se um pequeno ganho na concentração do destilado (1,71%), foi necessário um aumento de 226,07% na razão de refluxo de A em relação a E, resultando em um aumento no consumo específico de energia de 51,38%. Assim, o fator energético foi aproximadamente 50% menor para o experimento A. Pode-se afirmar que esses resultados comprovam a viabilidade técnica da proposta desse sistema misto de destilação, com grande aplicabilidade nas microdestilarias.

A produção brasileira de gás natural (GN) cresceu 7,7% ao ano, entre 2006 e 2016, acompanhada do crescimento das descobertas de reservas de GN associado ao petróleo, oriundas dos campos contidos no polígono do pré-sal. Observa-se que a demanda por GN apresenta taxa de crescimento anual de 3,4% no período compreendido entre 2006 e 2018. No âmbito da oferta de GN, a reinjeção em poços demonstra um crescimento de 200% no período compreendido entre 2013 e 2018. Destaca-se na fonte de suprimento importada, através do gasoduto Bolívia-Brasil, o término da vigência do contrato de suprimento, previsto para 2019, que permitirá a renegociação das condições de fornecimento em termos de quantidade, preço e prazo. Tal importação também deverá se adequar às realidades de consumo e expectativas de crescimento da oferta doméstica no longo prazo. Este desequilíbrio, entre oferta e demanda, se apresenta como uma oportunidade no plano do aprimoramento da segurança energética do país, bem como nas diferentes dimensões de atrações de investimentos para expansão da indústria gasífera, através de métodos alternativos de movimentação de GN. Estes métodos são caracterizados neste trabalho como gás natural comprimido (GNC) e gás natural liquefeito em pequena escala (GNL). Identifica-se a competividade destes métodos de movimentação bem como são apresentados os principais elementos que compõem a formação de custos destes sistemas de movimentação de GN. Em seguida, é proposto um modelo de estimação de custos por unidade energética (USD/MMBTU), cuja competitividade, obtida através de simulações e comparadas com custos de gasodutos (utilizando-se o método abordado no PEMAT), é avaliada. Demonstra-se que, para volumes movimentados de 0.1MTPA, o a movimentação de GN por gasoduto apresenta menor custo por unidade energética até distâncias de 380 quilômetros (km). A partir desta distância, a movimentação através de sistemas de GNL apresenta-se mais competitiva. Observa-se que o GNC é mais competitivo que o GNL para distâncias de até 18 km, para o mesmo volume movimentado. Analisa-se as mesmas curvas para volumes movimentados de 0.5 MTPA e 1 MTPA, cuja competitividade do GNL, frente ao gasoduto, é observado em 650 km de distância no primeiro caso e não pode ser verificada no segundo caso. Em adição, o GNC apresentou resultados competitivos para volumes movimentados inferiores, cerca de 100 vezes, aos avaliados neste trabalho. Após a modelagem de estimação custos, aplica-se o modelo de GNL em pequena escala para abastecimento dos municípios situados no estado de São Paulo e em conjunto com o plano de metas do setor de gás natural (PMGN) para o estado. Observa-se que, dos 139 municípios avaliados, 103 municípios apresentaram competitividade ponderada para substituição de eletricidade e óleo combustível para fins térmicos industriais por GN. Do universo estudado, 85 municípios estavam contidos no PMGN com expectativa de instalação de infraestrutura de distribuição de GN entre 2022 e 2029 e cujo suprimento de NG poderia ser antecipado pelo sistema de GNL em pequena escala. / The Brazilian natural gas (NG) production has been growing 7,7% per year during 2006 and 2016, this growth has been followed by the increase of the reserves of oil associated natural gas from the fields within the pre-salt polygon. From the demand side, one can observe a growth of 3,4% per annum for the period starting in 2006 to 2018. It Worth to mention that the imported NG supply contract from Bolivia has its termination due to 2019, which will enable the negotiation of conditions of supply such as quantities, term and price. This import contract is expected to reflect the current conditions of demand and future supply from indigenous production in the long term. Based on that, on can observe an imbalance between supply and demand, which can be explored as an opportunity for improvements in the energy security of the country and also as an opportunity for investments in alternative methods for transportation of NG, in order to foster the industry. These alternative methods are described in this research as compressed natural gas (CNG) and small-scale LNG (SSLNG). It is explored not only the competitiveness of those methods but also the cost indicatives and the state of the art technologies are presented. Followed the characterising of CNG and SSLNG, a cost per-unit-of-energy estimation model is proposed for CNG and SSLNG and compared with the pipelines cost estimation adopted in the PEMAT. It is demonstrated that, for the transportation volumes of 0.1MTPA, pipelines option is more competitive than SSLNG up to 380 kilometres (km) transportation distance. SSLNG option was observed more competitive for transportation distances higher than 380 km. On the other hand, CNG option has demonstrated competitiveness only against SSLNG option and for transportation distances up to 18 km. For the transportation volumes of 0.5 MTPA and 1 MTPA, the SSLNG option was observed more competitive than the pipeline option, for transport distances higher than 650 km for the former volumes transported and no competitiveness was observed for the latter volumes transported. Additionally, for the sake of illustration, CNG has demonstrated competitiveness against SSLNG and pipeline for lower transported volumes, around 100 times lower than 0.1MTPA. After the cost estimation modelling, the SSLNG model was applied in the municipalities of the state of São Paulo and together with the plan of targets for the NG sector (PMGN) for the state. One can observe 103 municipalities out of 139 have shown competitive costs of SSLNG in the displacement of electricity and oil fuel for the thermic energy uses in the industrial and agricultural sector. 85 municipalities out of the 103 were considered in the PMGN as municipalities that would have NG distribution pipelines infrastructure from 2022 to 2029 and could anticipate the use on NG by adopting the SSLNG.

O desejo por energia aumenta à medida que o número de pessoas cresce e o aumento de seu padrão de vida conduz a maiores demandas para conforto. Para atender a este desafio, torna-se fundamental trazer novas fontes de suprimento de energia para o mercado. Estas precisam atender a critérios cada vez mais restritos de sustentabilidade. Abundantes recursos de gás natural estão geograficamente distribuídos ao longo da costa do Sudeste do Brasil, na região conhecida como polígono do Pré-Sal. No entanto, avanços crescentes em tecnologia são requeridas para trazer esse gás natural com eficiência às pessoas que precisam dele. A liquefação e transporte em pequena e média escala surge como opção estudada neste trabalho. A partir do ano 2000, o mundo testemunhou um aumento no interesse pela entrega do Gás Natural Liquefeito (GNL) diretamente ao consumidor. O gás natural representa cerca de 1/4 da demanda global de energia, 10% do qual é fornecido na forma de GNL. O GNL assume rapidamente um papel importante nas perspectivas energéticas mundiais uma vez que cresceu mais rápido do que qualquer outra fonte de gás - a uma média de 7% ao ano entre 2000 e 2015. A dissertação apresenta uma visão geral dos números do gás natural no Brasil, e no mundo, assim como uma revisão do mercado mundial de GNL identificando o crescente interesse por soluções de pequena e média escala (Small and Medium Scale Liquefied Natural Gas, SMSLNG). São examinados os detalhes da produção brasileira de GNL, decorrente da implantação, em 2006, do Projeto Gemini, uma planta de liquefação de pequena escala localizada na cidade de Paulínia SP. Em seguida, discute-se sobre a implementação de projetos de importação de GNL no Brasil. A partir dessas experiências passadas analisa-se os fatores facilitadores e as eventuais barreiras para o desenvolvimento do conceito de SMSLNG como solução tecnológica para liquefação de produções de gás natural de pequena e média escala na área do Pré-Sal da região Sudeste do Brasil. O trabalho conclui demonstrando que tecnologias para produção e manuseio do GNL em menores escalas encontram-se disponíveis no plano internacional e podem, efetivamente, colaborar para a monetização de fontes de suprimento de gás natural da área do Pré-Sal, tendo os mercados domésticos como destino. Porém, estratégias propostas para o desenvolvimento do SMSLNG aqui no Brasil dependem da melhoria da infraestrutura de distribuição do gás natural em todo o país e de avanços no quadro normativo e regulatório. Apresenta-se como estudo de caso, uma análise econômica da monetização do gás natural associado de um campo produtor do Pré-Sal. Os resultados comprovam que a solução SMSLNG representa uma oportunidade realista, e que merece pesquisas mais refinadas no futuro, para monetizar o gás natural associado em projetos offshore de pequena e média escala. Conclui-se com propostas de desenvolvimento de soluções de SMSLNG como alternativa de curto prazo para que o país possa superar dilemas impostos pela ausência de robusta infraestrutura dutoviária para escoar o gás natural tanto nas regiões produtivas do Pré-Sal como nos mercados domésticos de destino final do gás. / The desire for energy increases as the number of people grows and the increase in their standard of living leads to greater demands for comfort. To meet this challenge, it is fundamental to bring new sources of energy supply to the market. These need to meet ever more stringent sustainability criteria. Abundant natural gas resources are geographically distributed along the southeastern coast of Brazil, in the region known as the Pre-Salt polygon. However, growing advances in technology are required to bring this natural gas efficiently to the people who need it. The liquefaction and transport in small and medium scale appears as an option studied in this work. Since the year 2000, the world has witnessed an increase in interest in delivering Liquefied Natural Gas (LNG) directly to the consumer. Natural gas accounts for about 1/4 of global energy demand, 10% of which is supplied in the form of LNG. LNG quickly assumes an important role in the world\'s energy prospects as it has grown faster than any other source of gas - at an average of 7% a year between 2000 and 2015. The dissertation gives an overview of the numbers of natural gas in the Brazil, and the world, as well as a review of the global LNG market, identifying the growing interest in Small and Medium Scale Liquefied Natural Gas (SMSLNG). The details of the Brazilian LNG production are examined, due to the implementation in 2006 of the Gemini Project, a small scale liquefaction plant located in the city of Paulínia (SP). Next, we discuss the implementation of LNG import projects in Brazil. From these past experiences we analyze the facilitating factors and possible barriers for the development of the SMSLNG concept as a technological solution for the liquefaction of small and medium-scale natural gas productions in the Pre-Salt area of the Southeast region of Brazil. The dissertation concludes by demonstrating that technologies for LNG production and handling at smaller scales are available internationally and can effectively collaborate for the monetization of natural gas supply sources in the Pre-Salt area, with domestic markets as destiny. However, strategies proposed for the development of the SMSLNG here in Brazil depend on the improvement of the natural gas distribution infrastructure throughout the country and on advances in the regulatory framework. An economic analysis of the monetization of the associated natural gas of a field producing the Pre-Salt is presented as case study. The results prove that the SMSLNG solution represents a realistic opportunity, and deserves more refined research in the future, to monetize associated natural gas in small and medium scale offshore projects. It concludes with proposals for the development of SMSLNG solutions as a short-term alternative so that the country can overcome dilemmas imposed by the absence of a robust pipeline infrastructure to leach natural gas both in the productive regions of the Pre-Salt and in the final destination domestic markets of gas

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In Sub-Saharan Africa, 76 % of the population lack access to electricity. This situation prohibits economic growth, causes major health issues, and impedes the education of its populace. Considerable work and effort are being made to increase the populace’s access to electricity. Even small amounts of electricity can make a difference and increase the quality of life. There have been several studies conducted that investigate possible solutions for small scale power generation in Mozambique, but the proposed solutions have not been implemented. Other studies have been carried out that investigate practical solutions for small scale power generation and implementing them, albeit not in Mozambique. This thesis therefore tries to cover the entire spectra, from possible solution to practical implementation, in Mozambique. This thesis is conducted as a case study, with a rural clinic in the village of Linga Linga, Mozambique, as case. The thesis analyses the clinic’s energy demand, the most suitable renewable energy resource for the clinic as well as local materials and components to construct a small scale power generation solution. The main research question that is answered is "What renewable and sustainable small scale power generation solution can be built, using local resources, to deliver electricity to a rural medical clinic?". To answer the main research question, necessary information was gathered, where Mozambique’s energy situation, renewable energy technologies in general and previous small scale energy projects in particular were studied. Thereafter, the energy demand as well as the daily variation of demand were investigated. An evaluation of which renewable energy resources that were locally available and most suitable was also conducted. Finally, a small scale power generation solution, using local material and components, was constructed and evaluated. The energy demand of the clinic was estimated to be 2 795 Wh per day, with a maximum power demand of 150 W. The energy demand consisted of five lamps and one refrigerator. Solar energy was evaluated as the renewable energy resource most suitable for the particular area. Moreover, a solar power system was constructed, with a maximum power of 880 W and a total battery energy capacity of 5 760 Wh, of which 50 % can be utilised without risking the health and lifetime of the batteries. The total cost for the solar power system amounted to 141 482 MZN, corresponding to circa 20 447 SEK. The purpose with the thesis was to evaluate a viable way to produce electricity and to implement a practical solution for a medical clinic. With a solar power system in place, the life quality of the inhabitants in Linga Linga has been improved. Looking forward, this thesis provides a piece of the puzzle for how electrification of rural Sub-Saharan Africa can be conducted, from energy demand to installation, and contributes to the Agenda 2030 goal of clean energy for everyone. / I Subsahariska Afrika saknar 76 % av invånarna tillgång till elektricitet. Detta leder till försämrad ekonomisk tillväxt, betydande hälsoproblem och undermåliga utbildningsresultat. Omfattande arbete och åtgärder genomförs för att förbättra situationen och öka tillgången till elektricitet. Även den minsta mängd elektricitet kan göra skillnad och höja livskvaliteten. Flera studier har gjorts där möjliga lösningar för småskalig kraftproduktion i Moçambique utreds, men inga föreslagna lösningar har implementerats. Det har också gjorts studier som har undersökt praktiska lösningar för småskalig kraftproduktion och därefter implementerat dessa, om än inte i Moçambique. Denna studie försöker därför täcka hela spektrat, från möjlig lösning till implementering, i Moçambique. Denna studie genomförs som en fältstudie där en klinik i byn Linga Linga på den moçambikanska landsbygden står i fokus. Studien analyserar klinikens energibehov, den mest lämpliga förnybara energikällan samt de mest lämpliga lokala materialen och komponenterna nödvändiga för att bygga en småskalig kraftproduktionslösning. Huvudfrågan som utreds och besvaras är: "Vilken förnyelsebar och hållbar småskalig kraftproduktionslösning kan byggas med lokala resurser för att förse en medicinsk klinik på landsbyggden med elektricitet?". För att besvara huvudfrågan har nödvändig information inhämtats, där energisituationen i Moçambique, förnybara energiteknologier och tidigare projekt rörande småskalig kraftproduktion studerats. Därefter undersöktes energibehovet och den dagliga variationen av energiförbrukningen i kliniken. Vidare utvärderades vilka förnybara energikällor som var lokalt tillgängliga och mest lämpliga. Slutligen konstruerades en småskalig kraftproduktionslösning av lokalt tillgängliga material och komponenter. Energibehovet för kliniken uppskattades till 2 795 Wh per dag, med ett maximalt effektbehov om 150 W. Energibehovet består av fem lampor och ett kylskåp. Solenergi utvärderades som den lämpligaste energikällan för applikationen. Ett solkraftssystem konstruerades också, med en maximal effekt om 880 W och en total batterikapacitet om 5 760 Wh, av vilken 50 % kan användas. Den totala kostnaden för systemet uppgick till 141 482 MZN, motsvarande cirka 20 447 SEK. Avsikten med denna studie var att utvärdera både en teoretisk möjlig lösning såväl som en praktisk implementering av en kraftproduktionslösning till en klinik. Med ett system på plats, har nu livskvaliteten för invånarna förbättrats. För den framtida forskningen bidrar denna studie till att lägga kunskapspusslet om hur elektrifiering av subsahariska Afrika kan genomföras, från energibehov till installation, och bidrar därmed till Agenda 2030 och det globala målet om hållbar energi för alla. / Na África subsaariana, 76 % da população não tem acesso a electricidade. Este problema inibe o crescimento económico, causa enormes problemas de saúde e conduz a precários resultados em matéria de educação. Trabalhos e esforços consideráveis têm sido envidados no sentido de aumentar o acesso à rede eléctrica. Por menor que seja o sinal de energia, pode fazer a diferença e melhorar a qualidade de vida. Diversos estudos têm sido realizados com vista a encontrar possíveis soluções para geração de energia de pequena escala em Moçambique contudo, as soluções propostas não chegaram a ser implementadas. Outros estudos foram levados a cabo de forma a encontrar soluções práticas de geração de energia em pequena escala e a sua implementação mas não em Moçambique. Esta tese, por sua vez, procura cobrir o espectro completo, partindo de uma possível solução para uma implementação prática em Mocambique. Esta tese é realizada como um estudo de caso, baseado em uma clínica localizada na vila de Linga Linga, Moçambique. A tese analisa a demanda de energia da clínica, os recursos de energia renováveis mais apropriados assim como os materiais locais e componentes necessários para a construção de um gerador de energia de pequena escala. A principal questão da pesquisa a qual se responde é " Que geradores de energia de pequena escala renováveis e sustentáveis se podem construir com o uso de recursos locais por forma a fornecer energia a uma clínica médica?". Para responder a principal questão da pesquisa, foi levada a cabo uma revisão literária, onde se estudadou a situação de acesso a energia em Moçambique, as tecnologias de energias renováveis no geral e os projectos anteriores voltados para a energia de pequena escala. Em seguida, a procura pela energia foi de igual modo investigada como variação diária. Foi feita uma avaliação sobre os recursos de energias renováveis disponíveis localmente e os mais apropriados. Por fim, uma solução para geração de energia de pequena escala com recurso a materiais e componentes locais foi construída e avaliada. A demanda da clínica foi estimada em 2 795 Wh por dia, com uma demanda máxima de 150 W de energia. As exigências de energia consistiam em cinco lâmpadas e um refrigerador. A energia solar foi avaliada como sendo a energia renovável mais apropriada para a área em particular. Adicionalmente, foi construído um sistema de energia solar com potência máxima de 880 W e uma capacidade total da bateria de 5 760 Wh, dos quais se pode usar 50 %. O custo total do sistema de energia solar totalizou 141 482 MZN, correspondendo a cerca de 20 447 SEK. A tese tenciona avaliar uma forma viável de produzir electricidade e implementar uma solução prática para uma clínica médica. Com o sistema de energia solar estabelecido, a qualidade de vida dos habitantes de Linga Linga foi melhorada. Olhando para frente, esta tese oferece uma solução sobre como se pode processar a electrificação da África subsaariana, desde a demanda pela energia até a sua instalação e seu contributo para a meta energia limpa para todos da Agenda 2030.