Submitted by Ricardo Barão (ricardorbarao@gmail.com) on 2015-10-22T17:20:08Z No. of bitstreams: 1 Ricardo Barão - Thesis - Br.pdf: 1029409 bytes, checksum: c798d4c5b758b979c5d388783dbf989a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Luiza Holme (ana.holme@fgv.br) on 2015-10-22T17:32:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Ricardo Barão - Thesis - Br.pdf: 1029409 bytes, checksum: c798d4c5b758b979c5d388783dbf989a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-23T11:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo Barão - Thesis - Br.pdf: 1029409 bytes, checksum: c798d4c5b758b979c5d388783dbf989a (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho tem como objectivo compreender de que forma os investidores veem as energias renováveis: se as veem como parte do sector tecnológico, à espera de novos desenvolvimentos, ou como uma alternativa aos métodos existentes de produção de energia. Para responder a esta questão, foi desenvolvido um modelo de vectores autoregressivos com quatro variáveis de forma a se poder aplicar um Granger causality test e Impulse Response function. Os resultados sugerem que para o período de 2002-2007 à escala global ambas as hipóteses se confirmam, porém de 2009-2014 os resultados sugerem que os investidores não reconhecem as energias renováveis como um ramo do sector tecnológico, neste período. Para além disso, durante o período de 2009-2014, e quando comparados investidores Americanos com Europeus, os resultados sugerem que apenas o último identifica as energias renováveis como uma fonte viável para a produção energética. / This work aimed to understand the investor perception on clean energy: if it is seen as part of the technology sector, awaiting new developments, or as an alternative to the existing energy production methods. To answer this question, a four variable vector autoregression model was developed so that a Granger causality test and Impulse response function could be applied. The results suggest that while both hypotheses were confirmed worldwide for the period 2002-2007, from 2009 to 2014 results suggest that investors do not recognize the field of clean energy as part of the technology sector. Moreover, during the period that ranges from 2009 to 2014, and when comparing the American investor with the European investor, only the latter identifies renewable energy as a viable source of energy production.

Nesta tese investiga-se e avalia-se a combustão direta da glicerina bruta e loira, co-produto e derivado, respectivamente, do processo de fabricação do biodiesel como alternativa de aproveitamento energético sustentável. Focaliza-se especialmente nos aspectos ambiental, técnico e econômico considerando as emissões, a transferência de calor associada e os aspectos operacionais como o eixo principal do estudo. Visa aumentar o conhecimento atual a respeito e contribuir para a melhoria das perspectivas da indústria do biodiesel e de uma parte da população. Para a combustão de glicerina bruta proveniente do processo de fabricação de biodiesel de sebo bovino desenvolveu-se um queimador tipo vórtice para glicerina bruta, avaliaram-se e quantificaram-se as emissões de óxidos de enxofre e nitrogênio, monóxido e dióxido de carbono, hidrocarbonetos totais, formaldeído, acetaldeído e acroleína, sendo também avaliados os efeitos mutagênicos potenciais dos gases produzidos. Da mesma forma foi estudada a composição físico-química, poder calorífico, decomposição térmica e a transferência de calor associada, além dos parâmetros operacionais da combustão, entre eles, a relação ar-combustível, temperatura de chama adiabática e o desempenho geral do processo para diferentes coeficientes de excesso de ar. Os ensaios foram desenvolvidos utilizando-se uma fornalha flamo tubular dotada de 12 câmaras calorimétricas e totalmente instrumentada com sensores de temperatura e sondas para análise contínua de gases em analisadores automáticos, fornecimento e controle de água de resfriamento e sistema de captação de dados em tempo real. Adicionalmente aos requisitos do estudo, foi necessário o desenvolvimento de sistemas e equipamentos auxiliares como a unidade de acondicionamento e alimentação de glicerina bruta e métodos de filtragem. Paralelamente, os efeitos mutagênicos e tóxicos foram avaliados sobre o bio-sensor Tradescantia (Clone KU-20), adaptando câmaras de intoxicação e técnicas de análise biológica desenvolvidas previamente. Os resultados foram processados, avaliados e comparados com as emissões e comportamento observado durante a combustão direta do óleo diesel, constatando-se que a combustão direta de glicerina bruta é um processo viável e suas emissões de CO, NOx, \'SO IND.2\' e HCT foram em média 39%, 75%, 69% e 38% respectivamente menores do que as do óleo diesel, porém o material particulado emitido pela glicerina bruta, e ainda mais pela loira, foi várias vezes superior do que com óleo diesel. Do mesmo modo, o nível de acroleína detectado no gás de combustão de glicerina bruta (214 ppbv) aparentemente não representa perigo para a população. Igualmente a energia produzida a partir da glicerina bruta resultou 61% e 58% mais barata do que com óleo diesel e glicerina loira respectivamente em condições semelhantes. No entanto, certamente verificou-se que a combustão de glicerina bruta é um processo tecnicamente mais complexo quando comparado com a dos combustíveis convencionais e evidenciou-se a necessidade de fazer um controle adequado das partículas emitidas para avançar no desenvolvimento do processo. Desta forma o presente estudo constitui-se em uma fonte importante de informação sobre a glicerina bruta e outros combustíveis similares para autoridades ambientais, indústrias e pesquisadores. / This thesis investigated and evaluated on the assessment of the direct combustion of crude and technical glycerin, by-product and derivative respectively of Brazilian biodiesel manufacture process, as an alternative of sustainable energy use. The main axis of the study were the environmental, technical and economical aspects, focusing in emissions, heat transfer and the operational parameters associated with the combustion of crude and technical glycerin. It aims to increase the knowledge on the matter and contribute to the improvement of the economic and environmental perspective of biodiesel industry and isolated populations. It was evaluated the combustion of crude glycerin from bovine tallow biodiesel and technical glycerin from soy biodiesel process. Due to commercial unavailability of a capable burner for burning glycerin, a swirl burner was developed for crude and technical glycerin combustion, but it was also used successfully in other alternative fuels as raw bovine tallow and diesel. Emissions of sulphur and nitrogen oxides, total hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, formaldehyde, acetaldehyde and acrolein were analyzed and quantified. Similarly, the mutagenic potential of gases was evaluated, as well as the calorific power, thermal decomposition behavior, the associated heat transfer and fundamentals operational parameters such as adiabatic flame temperature, air-fuel ratio and others. A experimental technique for mutagenic and toxicological effects assessment of combustion gases was analyzed and standardized, as well as the calorific power, the associate heat transfer and fundamentals operational parameters. The study was developed using a fully instrumented flame tube furnace, a swirl burner, continuous gas analyzers, a chromatograph, a thermogravimetric analyzer, automatic data acquisition systems and other auxiliary equipment. The mutagenic potential of the combustion gases was studied on biosensor Tradescantia clone KU-20 assay, using chambers of intoxication and biological analytical techniques previously developed and others specially adapted. The results were compared with the performance of diesel at similar conditions and finding that the direct combustion of crude glycerin is a feasible process. In addition, the emissions of CO, NOx, \'SO IND.2\' and THC were 39%, 75%, 69% and 38% correspondingly smaller than those of diesel. The particulate matter emitted by crude glycerin combustion and even more, by technical glycerin, was several times higher than those emitted by the diesel. Also, the emission of acrolein detected in flue gas from crude glycerin (214 ppbv), apparently have not represents danger to the population. Simultaneously was observed that the energy produced from crude glycerin was 61% and 58% cheaper than the energy from diesel and technical glycerin respectively under similar conditions. But certainly, it was found that the crude glycerin combustion is a more complex process compared with the combustion of conventional fuels.

O presente estudo pretende estabelecer uma discussão em torno de um projeto de inovação territorial coletiva e sua contribuição para o desencadeamento de processos de desenvolvimento local. Compreende-se que à medida que os atores locais desempenham essa coletividade, buscando uma relação com as demais escalas de gestão e poder, instituindo uma densidade institucional, seja possível gerar processos de desenvolvimento local de modo a atender as demandas e necessidades dos atores locais e do ambiente o qual se inserem. Da mesma forma, considera-se essencial a preocupação destes atores com inovação dos territórios de maneira coletiva, ou seja, a busca grupal por inovações quanto à gestão de cada local, tendo por base potencialidades de cada região, para o efetivo desenvolvimento da sociedade. Busca-se demonstrar tais pressupostos a partir de um projeto elaborado por um grupo de agricultores do município de Cândido Godói, com objetivo de implantar uma usina produtora de etanol, utilizando como matéria-prima os cerais produzidos no município. Além de ser uma experiência inovadora, percebe-se uma relativa harmonia e uma considerável interação entre atores locais. Essa variável tem proporcionado aos atores locais, um relativo protagonismo para o desencadeamento de ações que visem o desenvolvimento local, reforçando as relações de poder destes atores em seu território, otimizando recursos renováveis disponíveis no ambiente. / 94 f.

A significant part of the world economy depends on stationary or vehicular Diesel engines. Such engines are fed mainly by fossil fuels, among these, the standard diesel. The growing interest in renewable energy sources makes the use of ethanol in these engines a real technological demand. From the existing concepts to meet this goal the Diesel-Ethanol in the Dual-Fuel mode has demand for published experimental data. Such concept brings a greater degree of freedom, but implications in technological challenges. It works through a PFI (Port Fuel Injection) system to prepare a pre-mixture of air and ethanol in the intake port which is compressed in the combustion chamber and ignited by pilot injection of diesel. In this work a single cylinder research engine with 100% electronically controlled calibration was used. The engine control parameters were set to maximize diesel substitution rate by ethanol with a limited indicated efficiency loss. Comparisons were made among different working conditions. Initially, the flow structure in the combustion chamber was tested in both quiescent and high swirl modes. Compression ratios were adjusted at 3 different levels: 14:1, 16:1 and 17:1. Two injectors were tested, the first one with mass flow of 35 g/s and another of 45 g/s. Regarding pressure diesel injection, 4 levels were investigated namely 800, 1000, 1200 and 1400 bar. The experiments discussed in this work were able to achieve up to 65% of diesel energy substituted by hydrated ethanol energy with an indicated efficiency of 49%. In comparison with the diesel only running condition, the NOx emissions was improved by up to 60%. But the HC, CO and aldehydes emissions had a penalty, showing a trade-off that shall be further investigated with a final design engine in the beginning of product development process.

Na presente tese foram preparados poliésteres derivados de dois materiais renováveis o ácido 2,5-furanodicarboxílico (AFD) e a isoidida. Foram também preparados monômeros dihidroxílados para uso em poliesterificações e em reações com diisocianatos contendo um aduto de Diels-Alder (DA) formado pela reação de um grupo furano e uma maleimida (reação entre uma bismaleimida e o álcool furfurílico). Esses diois foram utilizados na preparação de poliésteres e poliuretanos termorreversíveis. A termorreversibilidade dos materiais preparados advém do fato de que os adutos de DA são termorreversíveis (rDA). Portanto, ao aquecer os poliésteres preparados com aduto-DA são originados monômeros difuncionais com grupos furano e/ou maleimida. O produto da rDA pode então ser repolimerizado, mas não via reações de poliesterificação ou isocianato/hidroxila, mas pelo acoplamento furano/maleimida (DA). Por fim uma nova rota para a obtenção de copolímeros aleatórios foi investigada. Essa rota consiste em provocar a rDA de uma mistura de dois homopolímeros distintos obtidos por polimerização em etapas contendo no interior de suas unidades repetitivas adutos de Diels-Alder e em seguida provocar a sua repolimerização via DA para dar origem a um copolímero aleatório. Os materiais foram caracterizados por suas estruturas químicas por Espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear de próton (RMN ¹H). Foram feitos ensaios de cromatografia de permeação de gel (GPC), onde notou-se uma massa média numérica e ponderal para os poliésteres obtidos a partir do AFD e também para o poliéster e poliuretano termorreversíveis de aproximadamente 1600 g.mol¹. Nos ensaios de calorimetria exploratória diferencial (DSC) foi obtido Tgs variados para os poliésteres obtidos a partir do AFD indo de 88 a 159ºC, de 80ºC para o poliuretano termorreversível e de 106ºC para o poliéster termorreversível. Para a análise termogravimétrica (TGA) foi observado temperaturas de degradação para os poliésteres obtidos a partir do AFD em torno de 280ºC. Para a análise térmica dinâmico-mecânicas (DMTA) obteve-se Tg\'s em 117, 123 e 120ºC para o poliéster, o poliuretano e o copolímero termorreversíveis. / In this thesis it was prepared polyesters of two renewable monomers, the 2.5-furandicarboxylic acid and isoidide. Dihydroxy monomers were also prepared for use in polysterification and in reactions with diisocyanates, both containing Diels-Alder adduct in the molecule formed by the reaction of a furan group and a maleimide (reaction between bismaleimide and furfuryl alcohol). These diols were used in the preparation of thermoreversible polyesters and polyurethanes. The thermoreversibility of these materials comes from the fact that the DA adducts are thermoreversible (rDA). Therefore, heating these polymers give rise to difunctional monomers with an adduct-DA with furan and/or maleimide functions. The product of the rDA may then be polymerized not via polysterification reactions or isocyanate/hydroxyl, but by furan/maleimide coupling (DA) restoring the DA adduct. Finaly a new route to obtain random copolymers was investigated. This route consists in the rDA of a mixture of two different homopolymers obtained by polymerization in stages containing adducts producing monomers with furan and maleimide functions that can be polymerization via DA reaction to give a random copolymer. The materials were characterized by their chemical structures by infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance of proton (¹H-NMR), gel permeation chromatography (GPC), experiments were made, where it was noticed a number and weight average mass for the polyesters obtained from the AFD and also for the thermoreversible polyester and polyurethane 1600 gmol¹. In differential scanning calorimetry tests (DSC) was obtained Tg\'s for various polyesters obtained from the AFD ranging from 88 to 159°C, 80°C for the thermoreversible polyurethane and 106°C for the thermoreversible polyester. For the thermogravimetric analysis (TGA) was observed degradation temperatures for the polyesters obtained from the AFD around 280°C. For dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) Tg was obtained in 117, 123 and 120°C for polyester, polyurethane and copolymer thermoreversible.

O sistema energético pode ser visto não apenas como uma restrição, mas também como uma oportunidade para o desenvolvimento produtivo de uma sociedade. Pela segunda ótica, o objetivo principal a ser perseguido é a da garantia do suprimento energético e da adequação das formas e fontes de energia aos usos finais demandados. Ao mesmo tempo, dentro do contexto global de preocupação com as mudanças climáticas, faz-se necessário conceber uma nova trajetória de desenvolvimento para o estado de São Paulo, mais moderna, com maior participação de fontes renováveis de energia, focada na diminuição da ntensidade energética, e mais voltada ao desenvolvimento tecnológico. Este trabalho procurou, então, mostrar que o estado de São Paulo já promoveu uma verdadeira transformação de sua matriz energética em termos da participação de energias renováveis, no entanto, que os paulistas ainda devem encarar outros desafios maiores como saber lidar com a tendência não declinante de sua intensidade energética nos últimos anos. Enfim, ao decompor o indicador de intensidade energética para o estado de São Paulo, buscou-se explicitar as possíveis causas de forma a observar se há um tradeoff aparente entre o uso de fontes energéticas renováveis e a estagnação dos valores da intensidade energética estadual. / The energy system can be understood not only as a constraint, but also as an opportunity for a society productive development. Taking the second approach, the main objective to be pursued is that of securing energy supply and adequacy of forms and sources of energy to the demanded end uses. At the same time, within the context of global concern about climate change, it is necessary to devise a new development path for the state of São Paulo, more modern, with a higher share of renewable energy sources, focused on reduction of energy intensity and more focused on technological development. This study sought to show, therefore, that the state of São Paulo has promoted a true transformation of its energy matrix in terms of the share of renewable energies. However, the state must still face other major challenges such as how to deal with its non-downward energy intensity trend in recent years. Finally, by decomposing the energy intensity indicator for the state of São Paulo, we sought to clarify the possible causes in order to observe whether there is an apparent tradeoff between the use of renewable energy sources and the stagnation of the state energy intensity values.

Made available in DSpace on 2015-02-04T20:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mardonio Girao.pdf: 1222374 bytes, checksum: b8d49e21558bf7472e818dc8a8181015 (MD5) Previous issue date: 2010-04-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho de pesquisa, em linhas gerais, trata de uma análise jurídica das políticas públicas brasileiras voltadas às alternativas energéticas renováveis sustentáveis, considerando os limites e as possibilidades de proposta de alteração da matriz energética brasileira, e mudança no planejamento energético brasileiro, com discussão de aspectos sociais, econômicos e políticos. Identifica e analisa os principais planos, legislação e programas existentes. Discute a relação entre energias renováveis, direito e desenvolvimento sustentável, verificando a questão do direito à vida, se este orienta as formas de tutela do meio ambiente, implicando numa perspectiva mais favorável às alternativas energéticas renováveis sustentáveis, a partir do reconhecimento da participação da ciência jurídica e discute a relação entre o mínimo existencial a teoria da reserva do possível. Apresenta algumas possíveis causas que impossibilitam uma reorientação do setor da energia, no sentido de permitir que este setor incorpore uma lógica orientada para a sustentabilidade.

O etanol é utilizado como combustível desde o início do século XX, porém foi a partir da década de 1970 que sua utilização em larga escala foi concretizada pela primeira vez no mundo. Através do PROÁLCOOL foi estabelecido bases para sua produção, distribuição e comercialização. A cultura da cana-de-açúcar prevaleceu em relação às demais como mandioca e babaçu. Análises do potencial do sorgo sacarino também foram realizadas, mas devido ao desconhecimento desta cultura no Brasil não houve muito progresso na sua utilização. No início do século XXI, motivado por razões ambientais e estratégicas, surge o etanol brasileiro como exemplo de utilização de combustíveis alternativos aos derivados do petróleo. A aceitação do veículo com gerenciamento eletrônico para alimentação de combustíveis diferenciados, popularmente denominados de Flex, impulsionou o uso de etanol em território nacional chamando a atenção do mundo. A constatação de mudanças climáticas mundiais despertou a consciência do uso de hidrocarbonetos e suas conseqüências. A expectativa de um mercado mundial de etanol leva a procura de novas fontes de matérias-primas, uma vez que não se pode e não se deve plantar cana-de-açúcar em todos os lugares ou regiões do planeta. Surge o sorgo sacarino como uma das alternativas. Cultura milenar em vários paises demonstra grande potencial para produção de etanol, seguindo os mesmos procedimentos utilizados para cana, porém com menor ciclo de cultivo e menor necessidade hídrica e tolerância ao tipo de terra a ser cultivado. Seu aproveitamento é apoiado pela FAO em diversos paises, entre eles a China. A adoção por parte dos Estados Unidos do etanol em substituição ao metanol e as metas estabelecidas para a adição à gasolina nos próximos anos, provocou um acelerado aumento na produção de etanol, sendo esta baseada em milho. Diversos paises já se espelham nas experiências brasileiras para obtenção de maior independência energética. As necessidades para o abastecimento, dos mercados interno e externo, refletem as iniciativas de investimentos em novos projetos de novas usinas produtoras de etanol. Paises como China, Suécia, Japão já demonstraram amplo interesse na adoção do etanol como aditivo junto à gasolina. As pesquisas em novos sistemas de produção de etanol motivam instituições e empresas a uma busca acelerada para obtenção de processos mais rentáveis e economicamente viáveis. / Ethanol is being used as combustible since the beginning of century XX. However, since the decade of seventy it has been used in large scale in the world. The PROÁLCOOL program established bases for its production, distribution and commercialization. The culture of the sugar cane prevailed in relation to cassava and babaçu. Analyses of the potential of sweet sorghum had been also carried through, but due to the unfamiliarity of this culture in Brazil it did not have much progress in its use. At the beginning of century XXI, motivated for environmental and strategy reasons, Brazilian ethanol appears in the world scenario as an example of use of alternative fuels as substitutes for oil derivatives. The acceptance of vehicles with electronic management for differentiated fuel feeding, known as Flex cars, stimulated the use of ethanol in Brazil calling the attention the world. The knowledge of the worldwide climate changes brought the conscience of the use of hydrocarbons and its consequences. The expectation of a worldwide market of ethanol leads to the search for new sources of fuels. Since sugar cane cannot be planted all over the world due to climate differences, sweet sorghum appears as a promising alternative. Millenarian culture in several countries, it demonstrates a great production potential for the production of ethanol. The same procedures employed for sugar cane can be used. However, the sorghum crops require a lesser cycle of culture and minor water needs and tolerance when compared against sugar cane. Its exploitation is supported by FAO in several countries, being China among them. The adoption of ethanol the United States in substitution to methanol and the goals established for the addition to the gasoline in the next years, has been leading to the increase in the production of ethanol, manufactured from maize. Several countries already have been following the Brazilian path for the attainment of bigger energy independence. The necessities for the supplying of the domestic and external markets reflect the initiatives of investments in new projects of new producing plants of ethanol. Countries such as China, Sweden and Japan already had demonstrated a great interest in the adoption of ethanol as a gasoline additive. The research for new systems of production of ethanol motivates institutions and companies to search for the attainment of more income-producing and economically viable processes.

Orientador: Reyolando Manoel Lopes Rebello da Fonseca Brasil / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2014.

Orientador: Prof. Dr. Sinclair Mallet Guy Guerra / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Energia, 2014. / Diante do cenário energético de instabilidade de preços e degradação ambiental, ocasionados principalmente pela dependência de combustíveis fósseis, principalmente o petróleo, verifica-se a necessidade de ações que promovam o desenvolvimento de opções energéticas econômica e ambientalmente viáveis. O presente trabalho apresenta informações que indicam esta situação. Apresenta também informações que demonstram o importante papel que as fontes alternativas de energia tendem a desempenhar no desenvolvimento de ações que promovam uma alteração do contexto energético e de maneira mais detalhada é demonstrada a participação da biomassa. Mostra a representatividade do etanol neste contexto e o que representa o desenvolvimento de tecnologias para produção de etanol celulósico ou de segunda geração. O trabalho apresenta ainda os principais projetos que tem intuito de viabilizar os processos de produção desta tecnologia desenvolvidos por Estados Unidos, União Europeia e Brasil. Na análise dos investimentos são apresentados valores monetários, dando caráter quantitativo à pesquisa e que indicam que embora haja iniciativas, os projetos para produção de etanol de segunda geração indicam participação pouco significativas do PIB de cada um dos países apresentados. Além disso, uma análise qualitativa das informações apresenta o perfil dos investimentos que tem relevante presença do agente Estado no incentivo e financiamento dos projetos, o que indica a relevância das discussões de âmbito energético para o governo dos países estudados. / Against the backdrop of unstable energy prices and environmental degradation, mainly caused by dependence on fossil fuels, especially oil, there is a need for actions to promote the development of energy options economically and environmentally viable. This search presents information that indicates this. Also reports that demonstrate the important role that alternative energy sources tend to play in the development of actions that promote a change in the energy context and in more detail is shown the share of biomass. Shows the representativeness of ethanol in this context and the development of technologies for producing cellulosic ethanol or second generation. The paper also describes the major projects that have order to facilitate the process of production of the technology developed by the United States, European Union and Brazil. Through analysis of the research investment on it monetary values, giving quantitative approach to research and indicate that although there are initiatives, investments in projects for production of second generation ethanol capture some significant portions of each of the featured countries GDP. Furthermore, a qualitative analysis of the information shows the profile of the investments that have a significant presence of the agent state in encouraging and financing the projects, indicating the relevance of the discussions of energy under the government of the countries studied.