Orientador: Odivaldo José Seraphim / Banca: Ivo Reis Fontes / Banca: José Ângelo Cagnon / Banca: João Alberto Borges de Araújo / Banca: Frederico Guilherme de Paula Ferreira Ielo / Resumo: A utilização de sistemas energéticos alternativos, nos dias atuais, é uma necessidade de caráter urgente devido aos problemas que o planeta vem enfrentando como o aquecimento global, efeito estufa e a perda da camada de ozônio. A limitação das fontes de energias convencionais é outro problema que terá de ser equacionado para o futuro da humanidade; deve-se considerar que as pessoas estão habitando, cada vez mais, locais afastados e desprovidos de infra-estrutura energética. Aplicando-se tecnologias como as de automação e controle podemos solucionar esse problema; portanto, o trabalho visou a aplicação de um equipamento de uso industrial, o Controlador Lógico Programável, em sistemas de energia renováveis, notadamente o sistema de geração eólica e a geração fotovoltaica, usados para bombeamento de água, objetivando-se um controle automático e mais eficiente nos locais onde haja disponibilidade simultânea dessas fontes, baseados em critério de prioridade pré-estabelecido. Fez-se, também, uma avaliação do potencial hidráulico e energético dos sistemas de energia fotovoltaico e eólico utilizados no sistema automático de bombeamento de água no local de realização do experimento para as condições físicas pré-estabelecidas. Os resultados mostraram que o sistema de controle utilizando o CLP é viável, possui confiabilidade e o programa desenvolvido em linguagem Ladder pode ser adaptado para a utilização com várias fontes de energia disponíveis em um determinado local. 2 O sistema fotovoltaico de bombeamento direto, que utilizou um painel solar policristalino de 70 Watts ligado a uma bomba Shurflo 8000, mostrou-se eficiente com vazões significativas em quase todos os meses. O sistema eólico de bombeamento indireto, utilizando um mini aerogerador de 400 Watts alimentando uma bateria ligada à bomba Shurflo, não demonstrou capacidade energética suficiente para utilização nesse tipo específico de aplicação. / Abstract: The use of alternative energy systems in the current days is an urgent necessity due to the problems that the planet is facing as the heating and loss of ozone layer. The scarcity of conventional energy is another problem that must be solved for the future of humanity. It must be considered that the people are inhabiting places moved away not always with available energy. The application of technologies as automation and control can help us to solve this problem. Therefore, this work aimed at apply an equipment of industrial usage, the Programmable Logical Controller, PLC, in alternative energies systems, as eolic generation and fotovoltaic generation used for water pumping, aiming the automatic control and the efficiency in the places where it has simultaneous availability of these sources, based in criterion of priority that previously established itself between them. It was made a hydraulic and energetic evaluation of the energy system, eolic and fotovoltaic, used in the automatic control system of pumping, in the place of accomplishment of the experiment, according to previously established physical conditions. The results have shown that the control system using the PLC is practicable and has trustworthiness. The program developed can be adapted for the use with several power plants in a specific application place. The fotovoltaic system of pumping, using a polycrystalline of 70 Watts connected to a pump Shurflo 8000, showed to be efficient with significant flows in almost all the months. The eolic system of pumping, using an eolic generator of 400 Watts assembled in place of experiment, did not demonstrate energetic capacity for use in this specific type of application. / Doutor

Orientador: Jorge de Lucas Junior / Coorientador: Ana Claudia Ruggieri / Banca: Adélia Pereira Miranda / Banca: Tânia Mara Baptista dos Santos / Banca: José Ricardo Soares Telles de Souza / Banca: Mauro Dal Secco de Oliveira / Resumo: O aproveitamento energético do biogás oriundo da codigestão cana-de-açúcar e silagem de cana com esterco bovino é uma iniciativa desenvolvida visando mitigar o efeito estufa e dar mais sustentabilidade à matriz energética. Objetivou-se avaliar a viabilidade da codigestão anaeróbia do esterco bovino com cana de açúcar e esterco bovino com silagem de cana no potencial de produção de biogás e metano. O trabalho foi realizado no Laboratório de Biomassa e Biodigestão Anaeróbia da Unesp,campus de Jaboticabal. Foram utilizados biodigestores de bancada, tipo batelada com capacidade de 2 litros. Foram analisados pH, alcalinidade, acidez volátil, macro e micronutrientes, fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina, celulose, hemicelulose, teores de sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV). O pH com 10 dias após abastecimento variou de 5,62 à 5,98 para cana 10% e somente esterco, respectivamente. A alcalinidade e acidez foram satisfatórios para todos os tratamentos analisados. A produção total acumulada de biogás variou de 0,01597m³ à 0,1916m³ para silagem 10% e cana 5%, respectivamente. O potencial de produção de biogás por kg de SV reduzidos variou de 0,54 à 7,05 m³/kg para os tratamentos silagem 10% e cana 5%, respectivamente. O potencial de produção de metano por kg de SV reduzidos foi respectivamente, 0,35 à 4,12m³/kg para silagem 10% e cana 5%. As reduções de ST, SV e fração fibrosa hemicelulose foram mais efetivas no tratamento com esterco. No tratamento cana 5% as maiores reduções ocorreram nas frações FDN, FDA e celulose. Conclui-se que a codigestão de esterco bovino com cana de açúcar na proporção 5% teve melhor rendimento em relação aos outros tratamentos avaliados / Abstract: The energetic use of biogas that is a result of the co-digestion of sugar cane and sugar cane silage with cattle manure is one of the alternatives that may be developed in order to reduce the greenhouse effect and give more sustainability to the energetic matrix. The aim of the study was to evaluate the viability of the anaerobic co-digestion of sugar cane and cattle manure and sugar cane silage and cattle manure to produce biogas and methane. The study was done in the Biodigestion Anaerobic Laboratory from São Paulo State University, Jaboticabal-SP, two liters stand biodigestors of the batch type were used. The parameters used were pH, alkalinity, acidity, macro and micronutrients, NDF, ADF, lignin, celluloses, total solids and volatile solids. After 10 days, the pH varied from 5.62 to 5.98 for sugar cane (10%) and only cattle manure treatments, respectively. The alkalinity and acidity had satisfactory results for all the period. The biogas production varied from 0.01597 m3 to 0.1916 m3 to silage (10%) and sugar cane (5%) treatments, respectively. The biogas production by kg of VS reduced varied from 0.54 to 7.05 m3/kg for silage (10%) and sugar cane (5%) treatments, respectively. The methane production by kg of VS varied from 0.35 m3 to 4.12 m3 for silage (10%) and sugar cane (5%) treatments. The reduction of TS, VS and fibrous fraction were more effective in the treatment sugar (5%). The co-digestion with cattle manure with sugar cane at 5% has better efficiency related to the others / Doutor

Resumo: A proposta desta dissertação foi a de apresentar o desempenho de uma microcentral hidrelétrica, instalada no Centro de Energias Renováveis da Unesp, Campus Guaratinguetá. As análises apresentadas são de desempenho elétrico e mecânico. A microcentral hidrelétrica utiliza roda Pelton com 0,4m de diâmetro no ponto de incidência do jato de água. O gerador utilizado foi com rotor de ímãs permanentes de ferrite. Tanto o gerador quanto a microusina são de baixo custo de aquisição e instalação. Foram feitos os testes em bancada com o gerador aproximando o máximo possível das condições ideais de funcionamento. Também foram realizadas algumas alterações físicas na microhidrelétrica para manter a rotação constante com a variação de carga. Utilizaram-se cargas resistivas e não-lineares. Os resultados contribuíram para a melhoria da qualidade da energia e o controle do fluxo de água no processo de geração de energia. O conjunto composto de gerador e a turbina Pelton, durante o experimento, apresentaram rendimentos eletromecânicos da ordem de 20% a 30% comparados com a teoria. / Abstract: This proposal of this work is to demonstrate the performance of a Micro- Hydroelectrical Powerplant (MHP), which has been installed at the UNESP – FEG - Renewable Energy Center, in Guaratinguetá-SP. The present analysis refers to the electrical and mechanical performances. The micro-hydroelectrical powerplant employs a Pelton turbine with a diameter of 0,4m at the incidence of water flow. The generator is provided with permanent ferrite magnet rotor. Costs were low for both the acquisition of parts and installation of the generator and the micro-hydroelectrical powerplant. Bench tests carried out with the generator reached the maximum possible ideal functioning conditions. Some physical modifications were necessary to maintain constant rotation with load variations. Resistive and non-linear loads were used in the essays. The results contributed for an improvement in the quality of energy and the control of water flow in the process of generating energy. The assembly composed of the generator and the Pelton turbine presented an electro-mechanical revenue between 20% to 30%. / Orientador: Teófilo Miguel de Souza. / Coorientador: Pedro Magalhães Sobrinho. / Banca: Samuel Euzedice de Lucena. / Banca: Osiris Cancigliere Junior. / Mestre