Due to the necessity of exploring new energy resources and growing concern about the environment is that studies and researches have been conducted on the intention to propose alternative uses for waste material, previously discarded, the example of waste of agricultural origin that are presented as strong candidates for biomass for energy generation. Considering the high generation of waste biomass of green coconut in Maceió-AL, through the consumption of the fruit by the industrial bottling coconut water and fresh consumption of fruits sold by traders the edge of Maceió, estimated at 1430 tonnes produced annually. This paper proposes the use of agro-industrial waste, in the form of briquettes, substituted firewood, mostly originating from illegal source, and used to obtain thermal energy in industrial furnaces. We evaluated the energy potential of biomass , their physicochemical characteristics pre and post briquetting, the processes involved in the production of briquettes from the bark of the coconut, which after processing can be classified powder and fiber, with 12% moisture showed a high calorific of 18,5 MJ/kg and 19,5 MJ/kg respectively. Furthermore, we evaluated the market for briquettes city from major manufacturers to current and potential customers, identifying a large space in trade for using the briquettes of coconut husk. / Diante da necessidade da busca por novos recursos energéticos e da crescente preocupação com o meio ambiente, estudos e pesquisas vêm sendo realizados com o objetivo de propor alternativas para o uso de resíduos antes descartados, a exemplo dos resíduos de origem agrícola, que se apresentam como fortes candidatos à biomassa para geração de energia. A alta geração de biomassa residual do coco verde na cidade de Maceió -AL, originária do consumo in natura dos frutos vendidos por comerciantes na orla da cidade e do consumo do fruto por parte das indústrias de envase de água de coco, foi estimada em 1.430 toneladas produzidas anualmente nos pontos de estudo. O presente trabalho avaliou a utilização deste resíduo agroindustrial, sob forma de briquete, como substituto à lenha, na maioria das vezes oriunda de fonte ilegal e utilizada na obtenção de energia térmica em fornos industriais. Foi determinado o potencial energético dessa biomassa, suas características físico-químicas pré e pós-briquetagem e os processos envolvidos na produção de briquetes a partir da casca do coco verde. Após processamento, os mesmos foram classificados em briquetes de pó e de fibra, apresentando 12% de umidade e elevado poder calorífico, com 18,5 MJ/kg e 19,5 MJ/kg, respectivamente. Analisou-se, ainda, o mercado de briquetes na cidade, desde os principais fabricantes aos atuais e possíveis consumidores, identificando um grande espaço no comércio para o uso do briquete de casca de coco verde.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF14MA022.pdf: 1372832 bytes, checksum: e86c5ecf29b815ad49c48af209703b36 (MD5) Previous issue date: 2014-07-30 / This work was conducted in the state of Santa Catarina, the main object of study the production chain of compressed residual biomass. The study aimed to evaluate many aspects that influence the production chain in order to give visibility to this segment in the state. The study aimed to characterize segments of the production chain and analyze their level of structure, determine the potential for residual forest biomass and agricultural in Santa Catarina and determine the physical and energetic properties of the most abundant residues available in the state. The methodology was based on questionnaires to representatives of the segments involved in the compressed sector. To quantify the waste industry data surveys were conducted. To review the physical and energy waste were determined the following properties: moisture content, basic density, higher calorific power, ash, volatile and fixed carbon content. It could be observed that the emergence of this supply chain is in the state recently, still being unstructured and with little interaction between and within segments. The raw material used for producing compressed is coming from sawmills mostly, providing shavings of Pinus spp. with moisture content between 8 10%. In relation to the potential of forest and agricultural residues, the state is 16 17 considered a major producer. The west region, north region and the mountains region of Santa Catarina, are the regions that produced the most residues in 2012; and therefore hold great potential for energy generation through biomass waste. The residues produced in larger quantities were derived from corn, forestry, rice and soybeans. Of these, from the forest sector showed the best values for use in energy generation. Among agricultural residues, corn on the cob was the best, obtaining results similar to forestry residues / Este trabalho foi realizado no estado de Santa Catarina, tendo como principal objeto de estudo a cadeia produtiva de compactados de biomassa residual. O trabalho buscou avaliar vários aspectos que influenciam a cadeia produtiva, de forma a dar visibilidade a este segmento no estado. O estudo teve como objetivos caracterizar os segmentos da cadeia produtiva e analisar o seu nível de estruturação; determinar o potencial de biomassa residual florestal e agrícola em Santa Catarina; e determinar as propriedades físicas e energéticas dos resíduos mais abundantes disponíveis no estado. A metodologia utilizada foi a aplicação de questionários aos representantes dos segmentos envolvidos no setor de compactados. Para a quantificação dos resíduos foram realizados levantamentos de dados setoriais. Para a avaliação física e energética dos resíduos foram determinadas as seguintes propriedades: teor de umidade, massa específica básica, poder calorífico superior, teor de cinzas, teor de voláteis e teor de carbono fixo. Como resultados mais relevantes, ficou evidente que a cadeia produtiva de compactados tem sua formação recente no estado, sendo ainda desestruturada e com pouca interação entre e dentro dos segmentos. A matéria-prima utilizada pelos produtores de compactados é oriunda de serrarias em sua 12 13 maioria, que fornecem maravalha de Pinus spp. com teor de umidade entre 8 10%. Em relação ao potencial de resíduos florestais e agrícolas, o estado é considerado um grande produtor. As mesorregiões oeste catarinense, norte catarinense e serrana, são as que mais produziram resíduos em 2012; e por esse motivo detêm grande potencial para a geração de energia através da biomassa residual. Os resíduos produzidos em maior quantidade foram os provenientes da cultura do milho, silvicultura, cultura do arroz e cultura da soja. Destes, os provenientes do setor florestal apresentaram os valores mais adequados para o uso na geração de energia. Dentre os resíduos agrícolas, o sabugo de milho foi o melhor, obtendo resultados similares aos resíduos de madeira

Atualmente as usinas sucroalcooleiras conseguem exportar à matriz elétrica brasileira os excedentes de eletricidade gerados nelas; essa eletricidade é gerada através da combustão direta da biomassa residual da cana-de-açúcar o que requer menor investimento em equipamentos e controle técnico em comparação aos processos de pirólise e gaseificação. Embora o poder calorífico da cana-de-açúcar seja documentado em diversos trabalhos na literatura, em nenhum deles é registrado o histórico de disponibilidade hídrica no solo durante o crescimento da planta; deste modo levanta-se a hipótese que as plantas sob stress hídrico tendo um maior teor de fibra, apresente um poder calorífico diferenciado das plantas que não passaram por stress hídrico. O objetivo deste estudo foi apresentar o poder calorífico, a energia útil e cinzas da biomassa particionada seca de oito variedades de cana-de-açúcar (V1, V2, V3, V4. V5, V6, V7 e V8), submetidas a diferentes disponibilidades hídricas no solo durante o processo de crescimento das plantas através da irrigação por gotejamento (L50, L75, L75* e L100) sob diferentes processos de maturação com base em déficit hídrico na fase final de crescimento (M1, M2, M3 e M4). Determinou-se o poder calorifico superior da biomassa particionada em açúcar, bagaço, bainhas, folhas, perfilhos mortos, ponteiro e raízes de cana-de-açúcar utilizando um calorímetro isoperibólico Parr 6200, seguindo a norma ASTM D5468-02. A produção da cana-de-açúcar analisada foi realizada em ambiente protegido na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (USP). A análise de variância univariada (ANOVA), de cada variável de resposta, correspondeu a um delineamento de três blocos casualizados com esquema experimental de parcelas sub-subdivididas (split-split-plot); resultando um total de 396 unidades experimentais. Em cada parcela, foram plantadas duas touceiras de cana (réplicas). A média observada do poder calorifico superior obtido para o bagaço, as bainhas, as folhas e os ponteiros, respectivamente, foi 18,16; 17,21; 17,64; e 17,84 MJ⋅kg-1. A ordem de grandeza do potencial energético da cana-de-açúcar é dada principalmente pela biomassa. A energia total média medida foi 1241,87 GJ⋅ha-1 (71,41 t MS) e a energia útil média estimada foi 660,29 GJ⋅ha-1 (36,90 t MS). Estimou-se que em média são produzidas 0,54 toneladas de cinzas por hectare. / Currently sugar mills generate electricity over their needs, exporting the surplus to the Brazilian energy matrix; this electricity is generated through direct combustion of the residual biomass, which requires less investment in equipment and technical control compared with the pyrolysis and gasification processes. Although the caloric value of the residual canes is documented by several studies in the literature, no recorded studies consider their qualitative aspect. This work hypothesis suggest that plants subject to water stress have a relative higher fiber content, thus a different calorific value. The objective of this study is to retrieve the calorific value, the useful energy and ashes from dried biomass of eight sugarcane varieties (V1, V2, V3, V4. V5, V6, V7 and V8) under different water availability in the soil during the growth process of plants by drip irrigation (L50, L75, L75 and L100 *) in different ripening processes based water deficit in the final growth stage (M1, M2, M3 and M4). The gross calorific value of biomass was determined by partitioned it into sugar, bagasse, sheaths, leaves, dead tillers, hand and roots using a isoperibol calorimeter Parr 6200, following ASTM D5468-02 normative. The experiment was carried in a greenhouse at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (USP) in Piracicaba-SP. The univariate analysis (ANOVA), for each response variable, corresponded to a randomized block (split-split-plot design); resulting in 396 experimental units. In each plot were planted two clumps of cane. The gross calorific value average observed obtained for bagasse, sheaths, leaves and pointers was, respectively 18.16; 17:21; 17.64; and 17.84 MJ⋅kg-1. The order of magnitude of the energy potential of sugarcane was given mainly by biomass. The measurement of average total energy was 1241.87 GJ⋅ha-1 (71.41 t MS) and average estimated useful energy was 660.29 GJ⋅ha-1 (36.90 t MS). It is estimated that on average 0.54 tons of ash per hectare are produced.

Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-04-24T20:18:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ DesenvolvimentoSistemaComputacional.pdf: 4535874 bytes, checksum: 879c07d74ce2cb1e3aa12b6baf30b896 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: Dados incompletos: resumo, citação e palavras-chaves ausentes on 2017-04-26T15:30:41Z (GMT) / Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-05-15T18:51:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoSistemaComputacional.pdf: 4535874 bytes, checksum: 879c07d74ce2cb1e3aa12b6baf30b896 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-25T20:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoSistemaComputacional.pdf: 4535874 bytes, checksum: 879c07d74ce2cb1e3aa12b6baf30b896 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T20:51:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoSistemaComputacional.pdf: 4535874 bytes, checksum: 879c07d74ce2cb1e3aa12b6baf30b896 (MD5) Previous issue date: 2012-06 / Desenvolvimento de sistema computacional para avaliação de lodo de esgoto sanitário como biomassa na geração de energia em processos de combustão, considerando normas técnicas e ambientais brasileiras. No sistema foram criadas e implementadas classes para avaliação do potencial energético do lodo e considerados limites estabelecidos nas normas NBR 10004/04, NBR 10004/87 e Resolução nº 316/2002 do CONAMA para impactos ambientais adversos, danos ou riscos à saúde pública, identificando a viabilidade de aplicação desse resíduo como biomassa na geração de energia em processos de combustão. O sistema foi desenvolvido com padrão de arquitetura de software Model-View-Controller (MVC), com método representado por regras de lógica, tendo como dados de entrada os resultados de determinações laboratoriais de amostras de lodo de esgoto, processamento em testes e encadeamentos lógicos das regras e relatórios para possibilitar a tomada de decisão do usuário. Para a validação do sistema foram utilizados resultados de trabalhos técnicos de aplicação de lodo de esgoto como biomassa na geração de energia em escala experimental, sendo constatado como adequados os parâmetros adotados no sistema para avaliar o potencial energético do lodo amostrado, a toxicidade e a poluição atmosférica; que as mensagens de alerta e explicativas foram claramente emitidas; que o encadeamento lógico das regras foi executado progressivamente; e que os valores obtidos no sistema foram compatíveis com os dos trabalhos utilizados para validação. Finalizando, foi concluído que o sistema desenvolvido pode ser aplicado para agilizar a tomada de decisão, especialmente em estações de tratamento de esgoto com grande volume de lodo. / Development of a computational system to assess sewage sludge sanitary as biomass to generate energy in combustion processes, taking into account Brazilian technical and environmental norms. Classes were created and implemented in the system to assess sewage sludge as energy potential and considered limits established in the norms NBR 10004/04, NBR 10004/87 and CONAMA Resolution nº 316/2002 for adverse environmental impacts, damages or risks to public health , identifying the feasibility of use of this residual as biomass to generate energy in combustion processes. The system was developed using a Model-View-Controller (MVC) software considered an architectural pattern, with method represented by logical rules, whose input data were the results from laboratory determination of sewage sludge samples, test processing and logical sequence of rules, and reports to enable the user to make a decision. To validate the system it was used results from technical work on the use of sewage sludge as biomass to generate energy in experimental scale, observing that the limits adopted in the system were appropriate as parameters to evaluate the energy potential of the sampled sludge, its toxicity and air pollution; that the explanatory and alert messages have been clearly sent; that the logical sequence of rules had been progressively implemented; and that the values obtained in the system had been compatible with the validation works. Finally, it was concluded that the system developed may be used to expedite decision-making, mainly, in waste treatment plant with large quantities of sludge.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1010298 bytes, checksum: a5a24de3f4abc4b3987d2584b46eea8f (MD5) Previous issue date: 2009-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The waste from fruit and vegetables and the discharge of domestic and industrial wastewaters in an unacceptable way cause serious problems for the majority of cities in Brazil and the rest of the world. The residues from fruit and vegetables and domestic and industrial wastewater could be treated jointly by the process of anaerobic digestion resulting in the production of energy and a reduction in negative environmental impacts. The principal objective of this work was to study the kinetics of the process of anaerobic biostabilization of vegetable residual solids (RSV), treated at different concentrations of total solids with the view to optimizing energy production and anaerobic biostabilization. To execute this study a completely mixed, compartmentalized anaerobic reactor comprising three compartments separated by glass plates with unit volumes of 25 litres, was designed, installed and monitored,. The resulting products from anaerobic biostabiliztion in the form of semi-solids were monitored weekly except for pH, total alkalinity and volatile fatty acids which jointly with biogas production were monitored twice weekly during a the total monitoring period of 294 days. The work was divided into two stages. In the first stage a substrate comprising twelve different types of vegetable solid waste with a total solids concentration equal to 75, 4 g/L was used. In the second stage the concentration of total solids applied to compartments C1, C2 and C3 were 40, 22.6 and 23.2 g/L respectively, with the with the level of humidity being adjusted by the addition of domestic sewage. The maximum percentage of methane in the biogas was 61.5% obtained in the first compartment (C1) of the reactor during the second experimental stage. The maximum kinetic constants for bioconversion (k) for COD total and soluble, TKN and sulphate during the first stage were respectively 3.86 x 10-2, 3.01 x 10-2, 4.75 x 10-2 and 2.13 x 10-2d-1. During the second stage of the study the values maximum obtained were 1.28 x 10-2, 1.90 x 10-2, 2.90 x 10-2 and 3.22 x 10-2d-1, for COD total and soluble, TKN and sulphate respectively. / O desperdício de frutas e verduras e o lançamento de águas residuárias domésticas ou industriais de forma inadequada representam sérios problemas para maioria das cidades do Brasil e do mundo. Os resíduos de frutas e verduras e as águas residuárias domésticas e industriais podem ser tratados de forma conjugada pelo processo de digestão anaeróbia, resultando no aproveitamento energético e na redução de impactos ao meio ambiente. O objetivo principal deste trabalho foi o estudo cinético do processo de bioestabilização anaeróbia de resíduos sólidos vegetais (RSV), tratados com diferentes concentrações de sólidos totais, visando o aproveitamento do potencial energético e consequentemente a bioestabilização anaeróbia do material orgânico. Para realização deste trabalho foi projetado, construído, instalado e monitorado um reator anaeróbio compartimentado de mistura completa, contendo três câmaras individuais de reação, construídas com placas de vidro, com volumes unitários de 25 litros. Os produtos resultantes do processo de bioestabilização anaeróbia que se encontravam na forma semi-sólida foram monitorados semanalmente, exceto pH, alcalinidade total e ácidos graxos voláteis que juntamente com o biogás foram monitorados duas vezes por semana; o período total de monitoração foi de 294 dias. O trabalho foi dividido em duas etapas. Na primeira etapa, o substrato constituído por doze diferentes tipos de (RSV) foi digerido a uma concentração de sólidos totais igual a 75,4 g/L. Para realização da segunda etapa, a concentração de sólidos totais aplicada às câmaras C1, C2 e C3 foram de 40; 22,8 e 23,2 g/L respectivamente, haja vista o teor de umidade do substrato preparado ter sido ajustado com adição esgoto doméstico. A porcentagem máxima de metano contido no biogás foi de 61,5%, obtida para primeira câmara de reação, no decorrer da segunda etapa. A produção máxima de biogás foi de 56 litros, também obtida na primeira câmara C1, ao longo da segunda etapa. Os valores máximos das constantes cinéticas de bioconversão (k) obtidos no decorrer da primeira etapa para DQOt, DQOs, NTK e sulfato foram respectivamente 3,86.10-2, 3,01.10-2, 4,75.10-2 e 2,13.10-2d-1. Durante a segunda etapa do trabalho os valores máximos obtidos foram de 1,28.10-2, 1,90.10-2, 2,90.10-2 e 3,22.10-2d-1 para DQOt, DQOs, NTK e sulfato, respectivamente.

Atualmente as usinas sucroalcooleiras conseguem exportar à matriz elétrica brasileira os excedentes de eletricidade gerados nelas; essa eletricidade é gerada através da combustão direta da biomassa residual da cana-de-açúcar o que requer menor investimento em equipamentos e controle técnico em comparação aos processos de pirólise e gaseificação. Embora o poder calorífico da cana-de-açúcar seja documentado em diversos trabalhos na literatura, em nenhum deles é registrado o histórico de disponibilidade hídrica no solo durante o crescimento da planta; deste modo levanta-se a hipótese que as plantas sob stress hídrico tendo um maior teor de fibra, apresente um poder calorífico diferenciado das plantas que não passaram por stress hídrico. O objetivo deste estudo foi apresentar o poder calorífico, a energia útil e cinzas da biomassa particionada seca de oito variedades de cana-de-açúcar (V1, V2, V3, V4. V5, V6, V7 e V8), submetidas a diferentes disponibilidades hídricas no solo durante o processo de crescimento das plantas através da irrigação por gotejamento (L50, L75, L75* e L100) sob diferentes processos de maturação com base em déficit hídrico na fase final de crescimento (M1, M2, M3 e M4). Determinou-se o poder calorifico superior da biomassa particionada em açúcar, bagaço, bainhas, folhas, perfilhos mortos, ponteiro e raízes de cana-de-açúcar utilizando um calorímetro isoperibólico Parr 6200, seguindo a norma ASTM D5468-02. A produção da cana-de-açúcar analisada foi realizada em ambiente protegido na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (USP). A análise de variância univariada (ANOVA), de cada variável de resposta, correspondeu a um delineamento de três blocos casualizados com esquema experimental de parcelas sub-subdivididas (split-split-plot); resultando um total de 396 unidades experimentais. Em cada parcela, foram plantadas duas touceiras de cana (réplicas). A média observada do poder calorifico superior obtido para o bagaço, as bainhas, as folhas e os ponteiros, respectivamente, foi 18,16; 17,21; 17,64; e 17,84 MJ⋅kg-1. A ordem de grandeza do potencial energético da cana-de-açúcar é dada principalmente pela biomassa. A energia total média medida foi 1241,87 GJ⋅ha-1 (71,41 t MS) e a energia útil média estimada foi 660,29 GJ⋅ha-1 (36,90 t MS). Estimou-se que em média são produzidas 0,54 toneladas de cinzas por hectare. / Currently sugar mills generate electricity over their needs, exporting the surplus to the Brazilian energy matrix; this electricity is generated through direct combustion of the residual biomass, which requires less investment in equipment and technical control compared with the pyrolysis and gasification processes. Although the caloric value of the residual canes is documented by several studies in the literature, no recorded studies consider their qualitative aspect. This work hypothesis suggest that plants subject to water stress have a relative higher fiber content, thus a different calorific value. The objective of this study is to retrieve the calorific value, the useful energy and ashes from dried biomass of eight sugarcane varieties (V1, V2, V3, V4. V5, V6, V7 and V8) under different water availability in the soil during the growth process of plants by drip irrigation (L50, L75, L75 and L100 *) in different ripening processes based water deficit in the final growth stage (M1, M2, M3 and M4). The gross calorific value of biomass was determined by partitioned it into sugar, bagasse, sheaths, leaves, dead tillers, hand and roots using a isoperibol calorimeter Parr 6200, following ASTM D5468-02 normative. The experiment was carried in a greenhouse at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (USP) in Piracicaba-SP. The univariate analysis (ANOVA), for each response variable, corresponded to a randomized block (split-split-plot design); resulting in 396 experimental units. In each plot were planted two clumps of cane. The gross calorific value average observed obtained for bagasse, sheaths, leaves and pointers was, respectively 18.16; 17:21; 17.64; and 17.84 MJ⋅kg-1. The order of magnitude of the energy potential of sugarcane was given mainly by biomass. The measurement of average total energy was 1241.87 GJ⋅ha-1 (71.41 t MS) and average estimated useful energy was 660.29 GJ⋅ha-1 (36.90 t MS). It is estimated that on average 0.54 tons of ash per hectare are produced.

Despite the growing movement of the share of renewable sources in the global energy matrix, the weight of sources such as natural gas, coal and petroleum derivatives is considerably significant. In this respect, the need for diversification of the energy matrix is evident and urgent, mainly due to the growing demand for energy, and requires appropriate planning of the matrix transition process in order to attend the growing demand on a sustainable basis and in a balanced way. Being the Distributed Generation (DG) a viable and real alternative to contribute to this scenario favorably, beyond the amount of intrinsic variables to DG that can impact positively or negatively on the electrical system, the development of methods and tools to support the usual techniques of planning need to be reviewed. In this sense, it is proposed in this study a methodology for mapping and prioritizing of DG sources from renewable resources, to support the new perspective of distribution planning. The focus is given to the wind power, photovoltaic, hydro and biomass, dealt in the current literature as the most promising for diversification of energy sources. The methodology includes the realization of a mapping of available energy resources in an enclosed area for study, indicating the most favorable places of exploitation. Documents already established concerning energy potential, such as atlas and energy balances, are used as reference information for the mapping. Once mapped the resources available, it is estimated the energy capacity that they represent, through methods and equations which consider the main variables to estimate the potential of each source. The methodology also includes a step of prioritization of mapped sources from multiple quantitative and qualitative criteria, to indicate the best form of participation of them in two different perspectives of analysis. The first one under the point of view of electric utilities, with the focus on the potential use to support the system expansion and operation, and the second one from the perspective of investors, aimed at exploitation the potential for expansion of its generation mix. For the multi-criteria approach of prioritizing the sources it is used the Analytic Hierarchy Process (AHP) method. The modeling is applied as a case study from the area of operation of a electric utility in the state of Rio Grande do Sul. / Apesar do movimento crescente da participação de renováveis na matriz energética global, o peso de fontes como gás natural, carvão e derivados do petróleo é consideravelmente significativo. Neste aspecto, a necessidade de diversificação da matriz elétrica é notória e urgente, principalmente pela demanda crescente por energia, e requer um planejamento adequado do processo de transição da matriz, de modo a atender o crescimento de demanda em bases sustentáveis e de forma equilibrada. Sendo a Geração Distribuída (GD) uma alternativa viável e concreta para contribuir favoravelmente com esse cenário, e ainda, considerando a quantidade de variáveis intrínsecas à GD que podem impactar positiva ou negativamente no sistema elétrico, o desenvolvimento de métodos e ferramentas para suporte às técnicas usuais de planejamento precisam ser revistos. Neste sentido, propõe-se nesse estudo uma metodologia para mapeamento e priorização de fontes de GD a partir de recursos renováveis para suporte à nova ótica de planejar a distribuição. O foco é dado para as fontes eólica, fotovoltaica, hídrica e biomassa, abordadas na literatura atual como as mais promissoras para diversificação da matriz energética. A metodologia contempla a realização de um mapeamento dos recursos energéticos disponíveis em uma área delimitada para estudo, indicando os pontos mais favoráveis de aproveitamento. Utilizam-se como referências de informações para o mapeamento, documentos já consolidados relativos ao potencial energético, tais como, atlas e balanços energéticos. Uma vez mapeado os recursos disponíveis, estima-se a capacidade energética que os mesmos representam, através de métodos e equacionamentos que consideram as variáveis principais de estimação do potencial de cada fonte. A metodologia contempla ainda a etapa de priorização das fontes mapeadas, a partir de múltiplos critérios de ordem quantitativa e qualitativa, de modo a indicar a melhor forma de participação das fontes em duas perspectivas distintas de análise. A primeira sob o ponto de vista da distribuidora, com o foco no aproveitamento do potencial para suporte à expansão e operação do sistema, e a segunda sob a ótica dos investidores, voltada para o aproveitamento do potencial para expansão do seu mix de geração. Para a abordagem multicritério de priorização das fontes utiliza-se o método Analytic Hierarchy Process (AHP). A modelagem é aplicada a partir de um estudo de caso desenvolvido na área de atuação de uma distribuidora de energia do estado do Rio Grande do Sul.

Com o propósito de explorar o potencial de geração de metano a partir de vinhaça de cana-de-açúcar e propor procedimentos de controle do processo anaeróbio, foi utilizado um reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) em escala piloto, equipado de separador gás-sólido-líquido modificado e sem recirculação de efluente. A unidade foi inoculada com lodo granular e utilizou-se substrato concentrado (DQO de 20 g.L-1) para sua alimentação. O reator foi submetido a cargas orgânicas volumétricas (COV) de 0,7 a 7 KgDQO.m-3.d-1, durante 300 dias de operação. O procedimento operacional baseou-se no aumento de carga por escalonamento da vazão de alimentação em função da manutenção de variação inferior a 10% para a eficiência do sistema. Para o tamponamento da vinhaça de alimentação, no início da operação utilizou-se 1g NaHCO3.g-1DQOafluente, com redução gradativa até 0,125g NaHCO3.g-1DQOafluente. O monitoramento do desempenho do processo anaeróbio se deu pela avaliação dos parâmetros: eficiência de remoção de DQO, pH, alcalinidade, ácidos voláteis, razão alcalinidade intermediária/alcalinidade parcial, razão Prop:Ac, vazão de metano e porcentagem de metano no biogás. O reator UASB apresentou valor médio de eficiência de remoção de DQO de 92±4,4%, para cargas aplicadas entre 0,7 e 4,8 KgDQO.m-3.d-1. A maior produção média de metano observada durante o período operacional foi 5 m3CH4.m-3 de vinhaça aplicada para cargas orgânicas entre 4,1 e 5,6 KgDQO.m-3.d-1. A produção de biogás apresentou valor médio de metano de 70±7% para 1 a 5,6 Kg DQO.m-3.d-1. A operação do reator com cargas aplicadas acima de 5,6 KgDQO.m-3.d-1 gerou menor produção de biogás, redução na porcentagem de metano e aumento da carga de ácidos voláteis efluente, assim como queda na eficiência de remoção de DQO. Devido ao acréscimo de carga (0-2 para 4-6 KgDQO.m-3.d-1), a variação da concentração para cada tipo de ácido foi: acético (56±70 para 216±121 mg.L-1), propiônico (26±28 para 165±150 mg.L-1) e butírico (4±7 para 60±18 mg.L-1). Notou-se que a relação entre as concentrações de ácido propiônico e ácido acético (razão Prop:Ac) pode ser utilizada como parâmetro de monitoramento da estabilidade do reator. A elevação de COV de 3,9 a 6,4 KgDQO.m-3.d-1acarretou alteração na razão Prop:Ac de 0,8 a 1,75, corroborando descontroles do processo anaeróbio associado à queda de eficiência na geração de metano. / In order to explore the potential of methane generation from sugarcane vinasse and propose procedures for the anaerobic process control, was utilized a pilot scale UASB reactor (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), equipped with modified gas-solid-liquid separator and without recirculation of effluent. The unit was inoculated with granular sludge and concentrated substrate was used (COD 20 g.L-1) for feeding. The reactor was submitted to volumetric organic load (VOL) from 0.7 to 7 KgCOD.m-3.d-1, during 300 days of operation. The reactor operation was based on the increase of load by staggering the feed flow in function of the maintenance of variation lower than 10% for the system efficiency. For buffering the feedings vinasse was used 1g NaHCO3.g-1CODinfluent at the beginning of the operation, with gradual reduction to the value of 0.125 g NaHCO3.g-1CODinfluent. The monitoring of the anaerobic process performance was due to the evaluation of the following parameters: efficiency of COD removal pH, alkalinity, intermediate alkalinity/partial alkalinity ratio; Prop:Ac ratio, methane flow and percentage of methane in the biogas. The UASB reactor demonstrated a COD average removal efficiency of 92±4.4%, to applied loads between 0.7 and 4.8 KgCOD.m-3.d-1. The highest average methane production observed during the operational period was 5 m3CH4.m-3 of vinasse applied for organic loads between 4.1 and 5.6 KgCOD.m-3.d-1. The biogás production demonstrated a methane average of 70±7% for 1 to 5.6 KgCOD.m-3.d-1. The reactor operation with loads up to 5.6 KgCOD.m-3.d-1 caused lower production of biogas, reduction in the percentage of methane and increase for effluent volatile acids load, as well as decrease of COD removal efficiency. Due to the additional load (0-2 to 4-6 KgCOD.m-3.d-1), the change in concentration for each type of acid was: acetic acid (56±70 to 216±121 mg.L-1), propionic acid (26±28 to 165±150 mg.L-1) and butyric acid (4±7 to 60 ± 18 mg.L-1). It was noted that the relationship between the concentrations of propionic acid and acetic acid (ratio Prop:Ac) may be used as a monitoring parameter of the reactor stability. The increase in VOL of 3.9 to 6.4 KgCOD.m-3.d-1 caused change in the Prop:Ac ratio of 0.8 to 1.75, confirming the upsets on the anaerobic process associated with efficiency drop in methane generation.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-18T14:27:42Z No. of bitstreams: 1 FRANCINALDO DE FREITAS PEREIRA - TESE PPGEP 2005..pdf: 5181579 bytes, checksum: 4b0502fc646549fa86f1d070395e206c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-18T14:27:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCINALDO DE FREITAS PEREIRA - TESE PPGEP 2005..pdf: 5181579 bytes, checksum: 4b0502fc646549fa86f1d070395e206c (MD5) Previous issue date: 2005-08-26 / Capes / O objetivo deste trabalho é estudar o desempenho de um forno tipo mufla adaptado para utilizar hidrogénio eletrolítico como combustível. O sistema de aquecimento poderá ser aplicado em fornos de produção de tijolos, telhas, materiais cerâmicos, e produtos derivados do trigo. Neste sentido o hidrogénio eletrolítico substituiria os combustíveis de origem orgânica, que são os grandes vetores da poluição atmosférica, o hidrogénio poderá ser produzido usando-se energias renováveis como painéis fotovoltaicos e/ou turbinas eólicas. O hidrogénio foi produzido a partir da eletrolise da água em um reator bipolar usando hidróxido de potássio como eletrólito. O consumo de energia e a produção de hidrogénio foram estimados para diferentes níveis temperaturas de 300°C, 900°C e, 1100°C. / The objective of this work is the study of an oven adapted to use electrolytic hydrogen as fuel. The possible applications are the cooking of clay used in the production of ceramic materiais, bricks and tiles; as well as the production of derived products of the wheat. The electrolytic hydrogen, used as a fuel in replacement of carbonaceous fuels which contribute to the atmospheric pollution, can be produced using renewable energies like photovoltaic solar paneis and/or aeolian turbine power generators. The hydrogen production is done by electrolysis of water which occurs in a bipolar reactor using potassium hydroxide as electrolyte. The energy consumption and the hydrogen production are calculated for different temperatures of 300°C, 900°C and 1100°C range. They are respectively, 0,9 kWh and 0,131 m3, 2,1 kWh and 0,311 m3 and 3,2 kWh and 0,498 m3.

Com o propósito de explorar o potencial de geração de metano a partir de vinhaça de cana-de-açúcar e propor procedimentos de controle do processo anaeróbio, foi utilizado um reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) em escala piloto, equipado de separador gás-sólido-líquido modificado e sem recirculação de efluente. A unidade foi inoculada com lodo granular e utilizou-se substrato concentrado (DQO de 20 g.L-1) para sua alimentação. O reator foi submetido a cargas orgânicas volumétricas (COV) de 0,7 a 7 KgDQO.m-3.d-1, durante 300 dias de operação. O procedimento operacional baseou-se no aumento de carga por escalonamento da vazão de alimentação em função da manutenção de variação inferior a 10% para a eficiência do sistema. Para o tamponamento da vinhaça de alimentação, no início da operação utilizou-se 1g NaHCO3.g-1DQOafluente, com redução gradativa até 0,125g NaHCO3.g-1DQOafluente. O monitoramento do desempenho do processo anaeróbio se deu pela avaliação dos parâmetros: eficiência de remoção de DQO, pH, alcalinidade, ácidos voláteis, razão alcalinidade intermediária/alcalinidade parcial, razão Prop:Ac, vazão de metano e porcentagem de metano no biogás. O reator UASB apresentou valor médio de eficiência de remoção de DQO de 92±4,4%, para cargas aplicadas entre 0,7 e 4,8 KgDQO.m-3.d-1. A maior produção média de metano observada durante o período operacional foi 5 m3CH4.m-3 de vinhaça aplicada para cargas orgânicas entre 4,1 e 5,6 KgDQO.m-3.d-1. A produção de biogás apresentou valor médio de metano de 70±7% para 1 a 5,6 Kg DQO.m-3.d-1. A operação do reator com cargas aplicadas acima de 5,6 KgDQO.m-3.d-1 gerou menor produção de biogás, redução na porcentagem de metano e aumento da carga de ácidos voláteis efluente, assim como queda na eficiência de remoção de DQO. Devido ao acréscimo de carga (0-2 para 4-6 KgDQO.m-3.d-1), a variação da concentração para cada tipo de ácido foi: acético (56±70 para 216±121 mg.L-1), propiônico (26±28 para 165±150 mg.L-1) e butírico (4±7 para 60±18 mg.L-1). Notou-se que a relação entre as concentrações de ácido propiônico e ácido acético (razão Prop:Ac) pode ser utilizada como parâmetro de monitoramento da estabilidade do reator. A elevação de COV de 3,9 a 6,4 KgDQO.m-3.d-1acarretou alteração na razão Prop:Ac de 0,8 a 1,75, corroborando descontroles do processo anaeróbio associado à queda de eficiência na geração de metano. / In order to explore the potential of methane generation from sugarcane vinasse and propose procedures for the anaerobic process control, was utilized a pilot scale UASB reactor (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), equipped with modified gas-solid-liquid separator and without recirculation of effluent. The unit was inoculated with granular sludge and concentrated substrate was used (COD 20 g.L-1) for feeding. The reactor was submitted to volumetric organic load (VOL) from 0.7 to 7 KgCOD.m-3.d-1, during 300 days of operation. The reactor operation was based on the increase of load by staggering the feed flow in function of the maintenance of variation lower than 10% for the system efficiency. For buffering the feedings vinasse was used 1g NaHCO3.g-1CODinfluent at the beginning of the operation, with gradual reduction to the value of 0.125 g NaHCO3.g-1CODinfluent. The monitoring of the anaerobic process performance was due to the evaluation of the following parameters: efficiency of COD removal pH, alkalinity, intermediate alkalinity/partial alkalinity ratio; Prop:Ac ratio, methane flow and percentage of methane in the biogas. The UASB reactor demonstrated a COD average removal efficiency of 92±4.4%, to applied loads between 0.7 and 4.8 KgCOD.m-3.d-1. The highest average methane production observed during the operational period was 5 m3CH4.m-3 of vinasse applied for organic loads between 4.1 and 5.6 KgCOD.m-3.d-1. The biogás production demonstrated a methane average of 70±7% for 1 to 5.6 KgCOD.m-3.d-1. The reactor operation with loads up to 5.6 KgCOD.m-3.d-1 caused lower production of biogas, reduction in the percentage of methane and increase for effluent volatile acids load, as well as decrease of COD removal efficiency. Due to the additional load (0-2 to 4-6 KgCOD.m-3.d-1), the change in concentration for each type of acid was: acetic acid (56±70 to 216±121 mg.L-1), propionic acid (26±28 to 165±150 mg.L-1) and butyric acid (4±7 to 60 ± 18 mg.L-1). It was noted that the relationship between the concentrations of propionic acid and acetic acid (ratio Prop:Ac) may be used as a monitoring parameter of the reactor stability. The increase in VOL of 3.9 to 6.4 KgCOD.m-3.d-1 caused change in the Prop:Ac ratio of 0.8 to 1.75, confirming the upsets on the anaerobic process associated with efficiency drop in methane generation.