O presente trabalho teve como objetivo principal a avaliação do regime operacional semicontínuo para a produção de hidrogênio e ácidos graxos voláteis, utilizando glicerol como substrato e inóculo misto. Em um teste preliminar em batelada, foi avaliado o potencial de produção de hidrogênio deste substrato, comparando com sacarose, utilizando inóculo natural e direto. Foram verificados resultados satisfatórios, com parâmetros de desempenho semelhantes e até superiores aos obtidos com sacarose, quando utilizada a inoculação direta. Sendo assim, dois reatores semi-contínuos foram operados durante 132 dias, empregando biomassa suspensa, e glicerol nas concentrações de 10 e 50 g/L. O inóculo empregado foi oriundo de reator anaeróbio, submetido a tratamento térmico. Para comparação dos resultados dos reatores semi-contínuos, outros dois reatores foram operados de forma contínua, durante 62 dias, sob as mesmas condições já descritas, exceto pela presença de meio suporte para aderência da biomassa. O tempo de detenção hidráulico testado foi 1 d em ambos os regimes operacionais propostos, sendo e o tempo de detenção celular dos reatores semi-contínuos de 1,5 d. Os indicadores de desempenho avaliados foram eficiência de conversão do substrato, volume, produtividade e rendimento de hidrogênio, bem como distribuição mássica de ácidos graxos voláteis e grau de acidificação. Também foi verificada a diversidade microbiana nos reatores semi-contínuos e contínuos. Os principais ácidos graxos formados nos reatores semicontínuos foram acético e butírico, e nos contínuos, propiônico. No início do experimento, foi verificada elevada produção de biogás e hidrogênio nos reatores semi-contínuos, com queda dos valores no decorrer do teste, sendo mais pronunciada no reator com maior concentração afluente de glicerol. Já os reatores contínuos, desde o início do teste, apresentaram baixa produção de gás, o que consequentemente resultou em baixíssimos valores de rendimento e produtividade de hidrogênio. Os reatores semi-contínuos apresentaram satisfatória produtividade volumétrica quando a menor concentração de glicerol foi empregada, alcançando o valor máximo de 2928 mL H2/L.d, e baixo rendimento, em torno de 0,1 mol H2/mol glicerol. Foi possível associar a elevada produção hidrogênio e ácidos graxos voláteis nos reatores semi-contínuos com o gênero Enterobacter. Já a baixa produção foi vinculada ao gênero Clostridium. Nos reatores contínuos, foi verificada a influência da família Veillonellaceae (Pectinatus), que são produtores de ácido propiônico. / The purpose of the present work was to evaluate the semi-continuous operational regime for production of hydrogen and volatile fatty acids, using glycerol as substrate and mixed inoculum. The hydrogen production potential from glycerol was evaluated by a preliminary batch test using natural and direct inoculum, and the results were compared with sucrose. Satisfactory hydrogen production results from glycerol were observed when direct inoculation was used, with similar and even better values when compared to sucrose. Two semi-continuous reactors were operated, during 132 days, with suspended biomass and glycerol at concentrations of 10 and 50 g/L. The inoculum was from an anaerobic reactor, submitted to thermal treatment. Two other reactors were operated continuously for 62 days as a comparison for the results of the semi-continuous reactors. The same conditions were applied, except for the presence of support medium for biomass adherence. The hydraulic detention time tested was 1 d in both operating regimes, and the semi-continuous reactors cell detention time was 1.5 d. The evaluated performance indicators were substrate conversion efficiency, volume and hydrogen yield, as well as mass distribution of volatile fatty acids and acidification degree. Microbial diversity was also evaluated in semi-continuous and continuous reactors. The main fatty acids formed were acetic and butyric in the semicontinuous, and propionic in the continuous reactors. There was a high production of biogas and hydrogen in the semi-continuous reactors at the beginning of the experiment, with rates dropping during the test, mainly in the reactor with higher affluent glycerol concentration. The continuous reactors presented low gas production from the beginning of the test, which resulted in extremely low values of hydrogen yield. The semi-continuous reactors presented satisfactory volumetric productivity when the lowest concentration of glycerol was used, reaching a maximum value of 2928 mL H2/L.d, and low yield, around 0.1 mol H2 / mol glycerol. It was possible to associate the high production of hydrogen and volatile fatty acids in the semi-continuous reactors with the genus Enterobacter. The low hydrogen production was related to the genus Clostridium. The continuous reactors were influenced by the presence of Veillonellaceae (Pectinatus) family, which are propionic acid producers.

Os oceanos podem ser uma alternativa estratégica para obtenção de suprimentos energéticos, com recursos provenientes de ondas, correntes e marés. Como o Brasil possui uma costa de aproximadamente 9000km, a geração de energia através dos oceanos pode ter um impacto positivo no sistema de abastecimento de energia elétrica. A geração de energia elétrica através de correntes oceânicas ainda está em desenvolvimento. O objetivo deste trabalho é de caracterizar as correntes oceânicas e analisar o seu potencial energético no Litoral Sul do País e verificar quais as tecnologias que estão em desenvolvimento ao redor do mundo, bem como efetuar simulações com o software Homer estabelecendo limites de pré-viabilidade para inserção das energias de correntes e ondas oceânicas. Os dados analisados são das regiões de Tramandaí, Rio Grande e Santa Catarina. Foram determinadas as direções predominantes e a relação entre estas direções com os ventos da região. Para cada período sazonal foram verificadas as intensidades, sendo que os valores máximos de velocidade raramente ultrapassam 1,0m/s e as médias não são superiores a 0,28m/s. Modelagem estatística foi inserida ao trabalho utilizando a distribuição de Weibull e determinação dos seus coeficientes, de forma a proceder-se à análise para as estimativas do comportamento das correntes, baseadas no período em que foram realizadas as medições. Para a região de Tramandaí, o potencial energético a partir das correntes oceânicas mostrou um valor máximo de 4,10W/m² para o inverno e um valor médio anual de 3,00W/m². Ainda nesta região, comparando o potencial energético das correntes com o potencial das ondas é possível verificar que as ondas têm um maior potencial energético. Na região de Rio Grande, o potencial energético é maior quando comparado às outras regiões, com 11,25W/m². Já para a região de Santa Catarina o maior potencial verificado foi de 7,10W/m². As simulações efetuadas com o software Homer permitiram estabelecer limites de pré-viabilidade para a inserção das energias de correntes e ondas oceânicas. A usina de ondas mostra viabilidade em todos os cenários simulados exceto quando é considerado um preço de USD$ 0,095 por kWh para a energia elétrica da rede e um custo de capital de USD$ 1.110.000.000. Já a usina de correntes oceânicas mostra viabilidade para velocidades a partir de aproximadamente 1,1m/s com um custo de USD$ 6.105.000 por turbina, ou seja, metade do valor estimado como custo de capital. Também mostrou viabilidade num cenário com velocidades a partir de 1,6m/s considerando o custo de capital inicial estimado (USD$ 12.210.000 por turbina). Já o cenário onde foi estipulada uma velocidade de 2m/s, o custo estimado de capital poderá ser o dobro, ou seja, USD$ 24.420.000 por turbina, sendo viável. Todos estes fatores dependem do preço da energia elétrica da rede do sistema nacional interligado. / Oceans can be an alternative strategic to obtaining energy supplies with resources from waves, currents and tides. Brazil has a coastline with aproximatelly 9000 km, power generation through the oceans could get a positive impact within the system power supply. The generation of electricity through ocean currents is still in development. The aim of this work is to characterize the ocean currents and evaluate its potential energy on the south coast of the country and verify which technologies are in progress around the world, in addition to implement simulations with the software Homer establishing limits of pre-viability for insertion of energy currents and ocean waves. The data of Tramandaí, Santa Catarina and Rio Grande were analised. Were determined the predominant directions and the relationship between these directions and the winds of the regions. For each seasonal period were observed intensities and the maximum speed rarely exceed 1.0m/s and the average do not exceed 0.28m/s. Statistical modeling was inserted in the work using Weibull distribution with the determinating of its coefficients, in order to proceed the analysis for estimating the behavior of the currents, based on the period in which measurements were taken. For the Tramandaí region, the potential energy from ocean currents showed a maximum value of 4.10W/m² in the winter and an average value of 3.00W/m². Even in this region, when comparing potential energy between currents and waves is possible verifying that the waves have a higher potential energy than currents. In Rio Grande region, the potential energetic is higher compared than others regions with the value of 11.25 W/m². For the region of Santa Catarina the greatest potential observed was 7.10 W/m². Simulations performed with the software Homer contributed to set pre-viability limits for the energetic integration between currents and ocean waves. The wave power station has viability in all simulated scenarios, except when it is considered a price of USD$ 0.095 per kWh for the electricity grid and a capital cost of USD$ 1.11 billion. Already the ocean currents plant have viability for speeds from aproximatelly 1.1m/s at a cost of USD$ 6,105,000 per turbine, ie, half the estimated of it capital cost. Also showed viability in a scenario with speeds from 1.6 m/s considering the estimate initial capital cost (USD$ 12,210,000 per turbine). In the scenario where a speed was set to 2m/s the cost of capital estimated may be in double, ie, USD$ 24,420,000 per turbine, even so this scenario is viable. All these factors depend on the price of electricity from the grid of interconnected national system.

Ingeniero Civil Electricista / Nuestro país posee un gran potencial hidráulico para la generación de energía eléctrica constituido por gran variedad de caídas de agua y ríos de pequeños caudales (40 a 60 [l/s]). Sin embargo no existe en el mercado una solución tecnológica que permita su utilización independiente de la características del recurso que se tenga; modo de operación que se desee, sea conectado a la red eléctrica y/o en forma aislada; que sea de utilización simple y posea una interfaz amigable para el usuario final. En adición a lo anterior no se observa en la literatura internacional un esfuerzo por automatizar este tipo de medio de generación, lo que constituye un nicho de desarrollo tecnológico para el país. A modo de mejorar las soluciones existentes de micro-generación ( 1 a 100 [kW]) y resolver el problema anterior, se origina en el Centro de Energía de la Universidad de Chile, la idea de diseñar una máquina inteligente que pueda operar en las condiciones antes mencionadas. Surge la Micro Central Hidráulica (MCH) "Plug & Play". El objetivo de este trabajo de título es diseñar e implementar un sistema de control electrónico automático para esta MCH inteligente de 10 [kW] de potencia, que permita explotar pequeños recursos hidráulicos mediante la aplicación de electrónica para su automatización. Se toma un modelo genérico de MCH y se complementa para obtener una simulación de la planta y de los controladores de frecuencia y tensión en operación en vacío y con carga aislada. Se aprovechan los actuadores de los que se dispone y modifica su accionamiento manual a automático. Se consigue implementar controladores de tipo PI, con cuidado de la sintonización, que muestran que una estrategia de este tipo es suficiente para controlar un generador sincrónico como el de la MCH. Se implementa el control de tensión mediante modificación de corriente de campo a través de un \textit{chopper} y el control de frecuencia a través de resistencias de desahogo, modificando su potencia consumida. Se obtiene como resultado final un prototipo de planta MCH, incluyendo la electrónica que necesita para su operación y la programación del sistema de control. Constituyéndose de esta forma la experiencia adquirida en hardware y software la mayor parte del aprendizaje. A futuro se propone modificar el hardware por componentes superficiales a modo de reducir espacio utilizado. Modificar los actuadores por otros más eficientes. Y como recomendación final se propone reemplazar los actuadores por un equipo de electrónica de potencia que permita que la MCH genere según el recurso hidráulico y el equipo se encargue de adecuar la generación a los valores deseados de tensión y frecuencia.

Os oceanos podem ser uma alternativa estratégica para obtenção de suprimentos energéticos, com recursos provenientes de ondas, correntes e marés. Como o Brasil possui uma costa de aproximadamente 9000km, a geração de energia através dos oceanos pode ter um impacto positivo no sistema de abastecimento de energia elétrica. A geração de energia elétrica através de correntes oceânicas ainda está em desenvolvimento. O objetivo deste trabalho é de caracterizar as correntes oceânicas e analisar o seu potencial energético no Litoral Sul do País e verificar quais as tecnologias que estão em desenvolvimento ao redor do mundo, bem como efetuar simulações com o software Homer estabelecendo limites de pré-viabilidade para inserção das energias de correntes e ondas oceânicas. Os dados analisados são das regiões de Tramandaí, Rio Grande e Santa Catarina. Foram determinadas as direções predominantes e a relação entre estas direções com os ventos da região. Para cada período sazonal foram verificadas as intensidades, sendo que os valores máximos de velocidade raramente ultrapassam 1,0m/s e as médias não são superiores a 0,28m/s. Modelagem estatística foi inserida ao trabalho utilizando a distribuição de Weibull e determinação dos seus coeficientes, de forma a proceder-se à análise para as estimativas do comportamento das correntes, baseadas no período em que foram realizadas as medições. Para a região de Tramandaí, o potencial energético a partir das correntes oceânicas mostrou um valor máximo de 4,10W/m² para o inverno e um valor médio anual de 3,00W/m². Ainda nesta região, comparando o potencial energético das correntes com o potencial das ondas é possível verificar que as ondas têm um maior potencial energético. Na região de Rio Grande, o potencial energético é maior quando comparado às outras regiões, com 11,25W/m². Já para a região de Santa Catarina o maior potencial verificado foi de 7,10W/m². As simulações efetuadas com o software Homer permitiram estabelecer limites de pré-viabilidade para a inserção das energias de correntes e ondas oceânicas. A usina de ondas mostra viabilidade em todos os cenários simulados exceto quando é considerado um preço de USD$ 0,095 por kWh para a energia elétrica da rede e um custo de capital de USD$ 1.110.000.000. Já a usina de correntes oceânicas mostra viabilidade para velocidades a partir de aproximadamente 1,1m/s com um custo de USD$ 6.105.000 por turbina, ou seja, metade do valor estimado como custo de capital. Também mostrou viabilidade num cenário com velocidades a partir de 1,6m/s considerando o custo de capital inicial estimado (USD$ 12.210.000 por turbina). Já o cenário onde foi estipulada uma velocidade de 2m/s, o custo estimado de capital poderá ser o dobro, ou seja, USD$ 24.420.000 por turbina, sendo viável. Todos estes fatores dependem do preço da energia elétrica da rede do sistema nacional interligado. / Oceans can be an alternative strategic to obtaining energy supplies with resources from waves, currents and tides. Brazil has a coastline with aproximatelly 9000 km, power generation through the oceans could get a positive impact within the system power supply. The generation of electricity through ocean currents is still in development. The aim of this work is to characterize the ocean currents and evaluate its potential energy on the south coast of the country and verify which technologies are in progress around the world, in addition to implement simulations with the software Homer establishing limits of pre-viability for insertion of energy currents and ocean waves. The data of Tramandaí, Santa Catarina and Rio Grande were analised. Were determined the predominant directions and the relationship between these directions and the winds of the regions. For each seasonal period were observed intensities and the maximum speed rarely exceed 1.0m/s and the average do not exceed 0.28m/s. Statistical modeling was inserted in the work using Weibull distribution with the determinating of its coefficients, in order to proceed the analysis for estimating the behavior of the currents, based on the period in which measurements were taken. For the Tramandaí region, the potential energy from ocean currents showed a maximum value of 4.10W/m² in the winter and an average value of 3.00W/m². Even in this region, when comparing potential energy between currents and waves is possible verifying that the waves have a higher potential energy than currents. In Rio Grande region, the potential energetic is higher compared than others regions with the value of 11.25 W/m². For the region of Santa Catarina the greatest potential observed was 7.10 W/m². Simulations performed with the software Homer contributed to set pre-viability limits for the energetic integration between currents and ocean waves. The wave power station has viability in all simulated scenarios, except when it is considered a price of USD$ 0.095 per kWh for the electricity grid and a capital cost of USD$ 1.11 billion. Already the ocean currents plant have viability for speeds from aproximatelly 1.1m/s at a cost of USD$ 6,105,000 per turbine, ie, half the estimated of it capital cost. Also showed viability in a scenario with speeds from 1.6 m/s considering the estimate initial capital cost (USD$ 12,210,000 per turbine). In the scenario where a speed was set to 2m/s the cost of capital estimated may be in double, ie, USD$ 24,420,000 per turbine, even so this scenario is viable. All these factors depend on the price of electricity from the grid of interconnected national system.

Não há como atender a crescente demanda por energia elétrica, sem enfrentarmos os problemas de ordem ambiental. Sabemos que não é possível gerar energia elétrica em larga escala sem poluir o meio ambiente. O Brasil não foge a esse princípio, e inevitavelmente enfrenta problemas ambientais em sua matriz elétrica. Assim, tornase cada vez mais importante a busca por geração de energia através de formas mais limpas, que poluam da menor maneira possível o nosso meio ambiente. Para tanto, é imprescindível que a legislação ambiental acompanhe essas mudanças, determinando um desenvolvimento que seja verdadeiramente sustentável. A legislação ambiental brasileira, através da política energética nacional prevê princípios e objetivos que visam preservar o interesse nacional, promover o desenvolvimento econômico do país e garantir o fornecimento de energia elétrica sem que o meio ambiente seja degradado. É certo que a matriz elétrica atual não irá suportar essa demanda; pois o Brasil se destaca pelo grande potencial de geração através de usinas hidrelétricas; no entanto, mesmo se tratando de uma forma relativamente limpa de geração de energia, a energia hidrelétrica, quando trabalhada em grande escala, acaba por apresentar grandes impactos ambientais. Assim o aproveitamento racional dos nossos recursos energéticos é, sem dúvida alguma, uma peça fundamental na busca desses objetivos. / There is no way meet the growing demand for electricity without facing the problems of environmental. We know we can not generate electricity on a large scale without polluting the environment. Brazil is no exception to this principle, and inevitably faces environmental problems in its energy matrix. Thus, it becomes increasingly important to search for power generation via cleaner forms, which pollute the smallest possible way our environment. Therefore, it is essential that environmental legislation accompanying these changes, determining a development that is truly sustainable. Brazilian environmental legislation, through the national energy policy provides principles and objectives aimed at preserving the national interest, promote economic development of the country and ensure the supply of electricity without the environment is degraded. It is true that the current electrical grid will not support this demand, because Brazil is notable for the large potential for hydroelectric generation through, however, despite being a relatively clean energy generation, hydroelectric power, when worked large-scale turns out to have major environmental impacts. Thus the rational use of our energy resources is undoubtedly a fundamental part in the pursuit of these goals.

O aumento global da utilização de combustíveis tem por consequência maior demanda energética, seja ela renovável ou não. Posto que nossa matriz energética ainda é baseada em combustíveis fosseis, isso significa que há um aumento no impacto ambiental causado pela queima de fontes derivadas de petróleo e carvão. Neste contexto, destaca-se hidrogênio, um gás que pode desempenhar papel significativo na redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) e produção energética limpa, pois a síntese de hidrogênio pode ser realizada a partir de resíduos orgânicos aplicando o processo de digestão anaeróbia. Em nível nacional, dois resíduos se destacam nesse contexto: glicerol e vinhoto. O primeiro é o principal subproduto da indústria do biodiesel, o segundo é o principal resíduo da indústria sucroalcooleira. Assim, essa pesquisa se focou em estabelecer os melhores parâmetros influência no processo de produção de hidrogênio utilizando vinhoto e glicerol em reatores de modo de operação de batelada. Concluiu-se que a produção de hidrogênio somente utilizando vinhoto tem seus melhores resultados usando pH 6,0 e pH 6,5, sendo que o primeiro estudo obteve maior produção total acumulada (7.585 mL H2) e o segundo obteve maior taxa de produção (0,88 mmol H2.gSSV-1.h-1). Os estudos com mistura dos substratos mostram que a produção de H2 pode ser ainda mais eficiente em comparação com vinhoto bruto, sendo que a melhor razão de mistura foi com 80% de DQO decorrente do glicerol e 20% de vinhoto em que houve produção total acumulada de 10.070 mL H2 e 0,85 mmol H2.gSSV-1.h-1. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / The fuel use increase in a global scale have caused rising energy demand, whether it's renewable or not. Since our energy matrix is still based on fossil fuels, it also means an increase in the environmental impact caused by burning sources derived from oil and coal. In this context, hydrogen is highlighted, as a gas that could play a significant role in the reduction of greenhouse gas (GHG) emissions and clean energy production, since hydrogen synthesis can be performed from organic waste using the anaerobic digestion process. At the national level, two residues stand out: glycerol and sugarcane vinasse. The first is the main by-product of the biodiesel industry, the second is the main residue of the sugar and ethanol industry. Thus, this research focused on establishing the best influence parameters in the hydrogen production process using vinasse and glycerol in batch mode operation reactors. It was concluded that the production of hydrogen only using vinasse had better results using pH 6.0 and pH 6.5, and the first study obtained higher accumulated total production (7,585 mL H2) and the second obtained a higher specific production rate (0.88 mmol H2.gSSV-1.h-1). The studies with mixture of the substrates shown that H2 production can be even more efficient in comparison with crude vinasse, and the best mixing ratio was with 80% of COD due to glycerol and 20% to vinhoto, in which there was total accumulated production 10.070 mL H2 and 0.85 mmol H2.gSSV-1.h-1.

Insofar as energy production is fundamental for economic and social development, it is necessary to elaborate studies about the energy potential of the state of Sergipe, as well as to establish goals of diversifying its energy sources for a cleaner production, thus contemplating The economic, social and environmental tripod. In order to verify this scenario, it was necessary to make a survey of where there is energy production in the state of Sergipe, as well as its potential for a better use of energy production in the state. In addition, it was ide006Etified how the formation and expansion of the Brazilian electric sector occurred, as well as this process influenced the formatting of the energy matrix in the State of Sergipe. / Na medida em que a produção de energia é fundamental para o desenvolvimento econômico e social, faz-se necessário elaborar estudos acerca do potencial energético do estado de Sergipe, bem como traçar metas de diversificar suas fontes de energia para uma produção mais limpa, contemplando assim o tripé econômico, social e ambiental. Para que se constatasse esse cenário, foi necessário realizar um levantamento de onde há produção de energia no estado de Sergipe, bem como seu potencial para um melhor aproveitamento da produção de energia no estado. Além disso, identificou-se como ocorreu a formação e expansão do setor elétrico brasileiro, bem como este processo influenciou na formatação da matriz energética no Estado de Sergipe.

Orientador: Sonia Regina da Cal Seixas Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:51:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_ElenJanedeAbreu_M.pdf: 8819032 bytes, checksum: 1758dc7da39cdb6687afb0edd901c462 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As comunidades isoladas energeticamente na região amazônica são assim consideradas por não estarem conectadas ao sistema de geração e distribuição de energia existente no restante do país. Aquelas, em sua maioria, têm geração de energia elétrica realizada localmente, através de grupos geradores a óleo diesel. No entanto, os custos envolvidos nesse processo, sejam de ordem econômica, ambiental ou mesmo social, incentivam a busca por geração alternativa de energia elétrica. Inserida neste contexto, a comunidade de Arixi, no Estado do Amazonas, é foco do projeto ¿Produção de Energia Alternativa a partir de Células a Combustível e Gás Natural no Estado do Amazonas - CELCOMB¿ que objetiva conciliar as necessidades energéticas de uma comunidade isolada, partindo do uso do gás natural, com a nova tecnologia das células a combustível. Dentro desse contexto, o presente trabalho tem como objetivo levantar e analisar dados sócio-ambientais e energéticos da comunidade isolada de Arixi e tornar essa análise marco referencial do estudo da qualidade de vida existente na comunidade. Assim, a análise de tais dados permite observar quais são as reais necessidades quanto ao fornecimento elétrico de uma comunidade isolada na Amazônia / Abstract: The energy isolated communities in the Amazon area are considered like this because they are not connected to the generation and distribution energy system existent in the remaining of the country. Such communities, in its majority, have electric power generation accomplished locally, by diesel groups generators. However, the costs involved in that process, as much as the environmental and the economical ones motivate research for alternative energy electric generation. Inserted in this context, the community of Arixi, in the State of Amazonas, is focus of the project ¿Alternative Energy production starting from Cells Fuel and Natural gas in the State of Amazon - CELCOMB¿ that aims to reconcile the energy needs of an isolated community, from going to the use of the natural gas, with the new technology of fuel cells. Inside of that context, the present work has the objective to characterize social-environmental and energy demands of Arixi community. This way, such data analysis allows observing the real electricity needs of an isolated community in the Amazon area / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Em um mundo cada vez mais temeroso do aquecimento global, o balanço de carbono favorável da siderurgia brasileira a carvão vegetal coloca esta modalidade em evidência após um passado à sombra da grande siderurgia a combustível fóssil. Esta posição de destaque é posta em cheque pelo espectro do desmatamento, mesmo já sendo realidade a certificação de plantações arbóreas que substituam a biomassa florestal e a concessão de créditos de carbono pelo emprego de tecnologias de carbonização de baixo impacto ambiental. Porque o modelo de cultivo e aproveitamento máximo da biomassa encontra resistência para se massificar na siderurgia a carvão vegetal de Minas Gerais, segmento que originalmente o concebeu? O exame crítico da história da produção e do consumo do carvão vegetal em tal estado conduz a uma resposta cujo fundamento repousa sob a maneira pela qual as empresas do segmento destacado alocaram seu capital. A balança por elas utilizada para pesar as aplicações possíveis opôs sistematicamente duas perdas, incertas por natureza. De um lado, a perda referente à possibilidade do estoque de florestas vir a se manifestar enquanto fator limitante às atividades siderúrgicas. De outro, a perda imposta pelo desvio, para a formação de plantações, do capital direcionado a aplicações comumente acessadas em sua trajetória individual de acumulação de capital. As siderúrgicas mineiras a carvão vegetal agiram como se entre elas fosse predominante a concepção de que a magnitude desta última perda seria superior à magnitude da primeira. Analisa-se, no último capítulo, o fomento florestal enquanto uma saída para romper com essa concepção. Demonstra-se que as economias de escala não são uma condição necessária da produção de lenha de eucalipto e do carvoejamento, comprovando-se que estes arranjos, caracterizados pelo compartilhamento de custos e riscos entre siderúrgicas e proprietários rurais, podem ser mutuamente vantajosos do ponto de vista pecuniário. / In a global-warming-frightened world, the positive carbon balance of charcoal-based iron & steel making recovers it from a past outshined by the dominance of the large fossil fuel mills. Nevertheless, the risk of not being able to profit from the global decarbonization consensus is material, owing to the dependency on deforestation. This is true even being that the certification of forest-biomass-substituting-arboreal plantations and the concession of carbon credits to low environmental impact carbonization technologies, are already concrete possibilities. Why the model of cultivation and optimal use of biomass has not become dominant among the charcoal based iron & steel mills of Minas Gerais, the industry that has originally conceived it? The answer to which the critical exam of the history of charcoal production and consumption in Minas Gerais state points out is that a non-permissive behavioral principle has predominated among the sectors enterprises. Its the conception that the loss imposed by the outcome where the forest stock becomes a limiting factor for iron & steel making is smaller than the loss imposed by the deviation, to biomass cultivation, of the resources generally directed to traditional capital accumulation opportunities. The forest farmer contract, as a way to break with this conception, is evaluated in the last chapter. The fact that economies of scale are not a necessary condition of eucalyptus plantation and charcoal making is demonstrated, what shows that such arrangements, characterized by the sharing of cost and risk between mills and farmers, can be mutually advantageous from a pecuniary standpoint.

Supervisor: Arnaldo César da Silva Walter / Relatório final (pós-doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T09:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gentil_LuizVicente_D.pdf: 2264523 bytes, checksum: a52e4586d3c32b86637e30b53d9c3bae (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este Relatório Final investiga e apresenta caminhos - das políticas públicas para o Brasil a partir de 2013 - para pessoas físicas e jurídicas formadoras de opinião, envolvidas com a inserção, a regulação e a estratégia nacional de eletricidade gerada com a biomassa residual da cana-de-açúcar. Faz parte de um Estágio pós-doutoral no Departamento de Energia da Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas. Foi desenvolvido entre outubro de 2011 e novembro de 2012. O objetivo e o foco principal deste texto são criar base para uma Lei Federal - Lei da Eletricidade Verde - regulando esta matéria no Congresso Nacional, a partir do ano de 2013, assim permitindo que os resultados obtidos sejam transformados em princípios de um Marco Regulatório para o Brasil, garantindo energia verde, firme e modernizando a matriz elétrica do Brasil no médio e no longo prazo. Foi selecionada uma relação de saberes como agronegócio, políticas públicas, estratégia, economia, segurança institucional da eletricidade, bioenergia, legislação, meio ambiente, tecnologia e desenvolvimento socioeconômico. Para a conquista de informações consistentes e seu processamento, foram usados procedimentos de investigação como pesquisa de mercado qualiquantitativa em entrevista pessoal em semiprofundidade junto aos 20 tipos de players da cadeia bioelétrica, assim como EANs [Entrevistas de Alto Nível] realizadas com profissionais de elevada expertise desta cadeia produtiva. Diante da diversidade das variáveis conjunturais, foram usadas ferramentas como o SWOT Analysis [Strenght, Weakness, Opportunities and Threats], o AHP [Analythical Hierarchy Process], o PCA [Principal Component Analysis], as estatísticas paramétricas de Pearson e as escalas simples ou múltiplas de frequência dos resultados qualiquantitativos. São apresentadas, à sociedade brasileira, três grandes linhas de ação para a bioeletricidade, e de um mesmo tema, gerada com biomassa residual da cana-de-açúcar, como sejam: Diretrizes Gerais [ 27 itens ], Marco Legal / Lei Federal [ 17 itens ] e uma Política Nacional de Bioeletricidade [ 10 itens ]. As Diretrizes têm, como público-alvo, empresas privadas, incluindo Corporates, investidores, executivos, formadores de opinião em todos os estratos sociais; são, então, consideradas como contribuição operacional e de gestão. Os 17 itens da proposta para elaboração de uma Lei Federal são destinados ao Congresso Nacional. Já os 10 itens da proposta de uma Política Nacional de Bioeletricidade relacionam as prioridades e os destaques da pesquisa, do estado da arte da conjuntura bioelétrica, das potencialidades brasileiras e das externalidades positivas da cana-de-açúcar; são 10 caminhos que os governantes podem e/ou precisam seguir para ter-se uma matriz elétrica mais moderna, segura e de menor custo. São feitas inferências e análises dos resultados obtidos, e de algumas dúvidas contra o SEB [Sistema Elétrico Brasileiro]; como sejam: a insegurança institucional gerada pelas Medidas Provisórias e atual Marco Legal; altos riscos, baixos lucros e altos investimentos na agroindústria da cogeração; racionamentos ["apagões"] sofridos pela população desde 2001; preços das tarifas; burocracia, pouca transparência e intervencionismo do Estado. Os resultados e as conclusões mais importantes são: 1) É proposta a desoneração dos custos da conexão entre a geradora e o ponto de acesso na rede básica, devendo o Estado assumir este ônus; 2) A capacidade de geração com biomassa residual da cana-de-açúcar é de 7,77% [ 36,2TWh/ano] até 20,1% de toda a demanda anual [ 95TWh/ano ]; 3) São propostos juros de financiamentos de investimento para as plantas em cogeração de até 4% a.a., para compensar as externalidades positivas que a eletricidade da cana-de-açúcar oferece à sociedade nas novas fronteiras agrícolas; 4) Precisa ser restabelecido e encorajado o Mercado livre de energia elétrica, em um processo desestatizante e não intervencionista para gerar menores preços na demanda e menores custos na oferta; 5) A inserção da bioeletricidade na rede pode mitigar os racionamentos pelo alívio do déficit entre a menor oferta anual de energia nova [de apenas 36% em relação à demanda em 2011/2010], o que sobrecarrega as linhas de transmissão, distribuição e subestações; 6) Os leilões de energia no ACR [Ambiente de Contratação Regulada] precisam ser feitos pela energia da biomassa, pelo benefício ambiental gerado [GHG-greenhouse gases], adotando a complementaridade hidro-térmica de geração, sem teto de preços e realizados ao longo do ano; 7) Os procedimentos das licenças ambientais [LP-licença prévia; LI-licença de instalação, LO-licença de operação], assim como relatórios de impacto ambiental, precisam de ser refeitos, desburocratizados, atualizados e modernizados de forma a atender as demandas da sociedade em energia elétrica e em projetos das novas fronteiras agrícolas onde grandes plantas de cogeração estão-se instalando; 8) Propõe-se a expansão anual de novos 1.000MW de potência instalada com biomassa residual da cana-de-açúcar / Abstract: This Final Report presents opportunities for individuals, companies and official entities dealing with the public policies for Brazil from 2013 onwards with the insertion, adjustment and elaboration of a national strategy for electricity generated using residual biomass from sugar cane. This Report is part of a post-doctoral study at the Energy Department of Mechanical Engineering Faculty of the State University of Campinas and was carried out from October 2011 to November 2012. The goal of this post doctoral research was to create the basis for a Federal law - Green Electricity Law - regulating this matter in the National Congress by the year 2013 on. It allows for the results to be processed using the principles of a regulatory framework for Brazil, guaranteeing green energy and modernizing the electric matrix in the middle-long term. Knowledge of relationships between agribusiness, regulation sectors, strategy, economics, institutional security of electricity, bioenergy, legislation, environment, technology and socio-economic development was selected to elaborate this Report. Investigative procedures such as market research polls from personal interviews with approximately 20 types of participants in the bioelectrical chain, as well as EANs [High Level Interviews] performed with professional experts involved in this chain were used. Because of the conjectural diversity of the variables studied, tools such as the SWOT Analysis [Strength, Weakness, Opportunities and Threats], AHP [Analytical Hierarchy Process], PCA [Principal Component Analysis], BCG [Boston Consulting Group] - Growth-Share Matrix, as well as parametric statistics such as Pearson correlation and simple scales or multiple frequencies of quali-quantitative results were adopted. Three major action lines are being submitted to the Brazilian Society for bioelectricity generated with sugar cane residual biomass: General Guidelines [27 items], Legal Mark/Federal Law [17 items] and a National Policy for bioelectricity [10 items]. The Guidelines target private companies including Corporations, investors, executives, opinion makers in all social strata and operational and management contributions were considered. The 17 proposed items for the elaboration of a Federal Law are intended to be sent to the National Congress. The 10 proposed items for a National Policy of bioelectricity, relate to the priorities and highlights the needs for research, in the bioelectrical juncture, as well as Brazilian potential and positive sugar cane externalities; these are 10 paths that government regulators can and/or should follow to have a more modern, safer, and lower cost electricity matrix. Some assertions found and analyzed from the results are made, regarding doubts about the SEB [Brazilian Electric System]. These include institutional insecurity generated by some Laws issued in 2012 [Decree MP 579/2012], high risk, low profits and high investments in cogeneration agribusiness, rationing [blackouts] suffered by the population since 2001, tariff and taxes, bureaucracy, transparency and State interventionism. The results and most relevant conclusions are: 1) A proposal to eliminate the connection cost between the generator and access point in the basic network, the State should absorb the cost; 2) The theoretical generation capacity today with residual sugar cane biomass is 7.77 % [36.2 TWh/year], up to 20.1 % of the entire annual demand [95 TWh/year]; 3) A proposal for fixed interest rate of investment in plants for cogeneration at 4% per year to offset the positive externalities that sugar cane electricity offers to society in new agricultural frontiers; 4) A Free Market should be established for electrical energy in terms of a nationalizing and not interventionist process; 5) The insertion of the residual biomass electricity onto the grid, if done, could mitigate energy rationing; 6) The energy auctions made by ANEEL [Brazilian Regulatory Department] in ACR [Regulated Contracting Environment] should be made observing the biomass energy, the environmental benefit generated [GHG-greenhouse gases] and adopting hydro-thermal complementarity; 7) The procedures for obtaining environmental licenses [LP-prior license; LI-installation license, LO-operation license] as well as environmental impact reports, need to be reviewed, debureaucratized, updated and modernized to meet the society demands for electrical energy and in projects of new agricultural frontiers where large cogeneration plants are being installed; 8) A proposal for the annual expansion of new 1.000 MW of PI [Power Plant Cogeneration] with residual sugar cane biomass / Doutorado