Orientador: Pedro Magalhães Sobrinho / Banca: Júlio Santana Antunes / Banca: José Rui Camargo / Resumo: Na atualidade a eficiência energética é um dos assuntos mais citados nas indústrias, pois as empresas que investem em projetos de eficiência energética conseguem economizar recursos, ganhar competitividade e ajudar a amenizar a pressão sobre o aumento da oferta de energia. Postergar parte do investimento no aumento da oferta de energia permite ao governo e ao empresário liberarem recursos para outras prioridades, sem perda de qualidade, segurança no abastecimento e com ganhos sociais e ambientais. Este estudo apresenta critérios de aplicação da metodologia da eficiência energética em uma indústria siderúrgica onde são avaliadas três áreas dentro desta usina, tais como sistemas motrizes, sistemas térmicos e sistemas de iluminação, onde pode-se obter ganhos significativos implementando a metodologia da eficiência energética / Abstract: At present energy efficiency is one of the issues most frequently cited in industries, as companies that invest in energy efficiency projects can save resources, improve competitiveness and helps ease the pressure on increasing the supply of energy. Postpone part of the investment in increasing energy supply allows the government and the business owner to release resources for other priorities, without loss of quality, security of supply and social and environmental gains. This study presents application criteria of energy efficiency methodology in a steel industry which are evaluated in three areas of a steel mill, such as drive systems, thermal systems and lighting systems, where can be made significant gains by implementing the methodology of energy efficiency / Mestre

Brazil\'s discoveries of large gas reservoirs in the offshore ultra-deep waters of the presalt fields show a promising scenario, along with strategic investment and adequate policy, for the development of natural gas infrastructure and a sustainable transition in the Brazilian electricity mix. Such transition should occur through the use of transnational natural gas pipelines connected to large industrial facilities and power stations, as part of strategic planning to expand industrial usage, and avoid the shortage of electricity supply, with economic and environmental advantages. Since the most important debates of the new millennium are focused on globalization and sustainable development for nations, transnational energy integration in Latin America has been receiving increasingly attention from researchers and policy makers. In this overall context, the purpose of the present research was to develop a model to study, in a comparative manner, the thermoelectric generation, as well as to analyze the effect of legal frameworks and governmental policies on the development of infrastructure and natural gas market in Brazil, with a detailed study of the most relevant market and regulatory mechanisms. A comparison was performed in terms of the most relevant regulatory legislation in Brazil and other relevant Member States of the South American economic block. The study also evaluates the sanctions imposed by ANEEL Resolution n. 583 of 2013 on suppliers, due to the lack of NG supply for thermoelectric utilities, proposing an alternative formula, thought to mitigate the influence of averages and other electricity market parameters, therefore decreasing the sanction value for the NG supplier, without compromising the contract neutrality. Different factors were analyzed in order to determine which technology would be the most efficient in terms of levelized costs. Results indicated that natural gas-fired generators are very competitive and efficient, when compared to other thermoelectric sources in both economic and environmental aspects, even when externalities were included. Also, that further strategic investment and adequate regulatory policy changes are required from the market agents, in order to foster the development of pipeline infrastructure and the expansion of natural gas use in Brazil. The study also demonstrates that the environmental impact of the CH4 leakage equals that of CO2 release from combustion at about 4.2% leakage on a mass basis, when methane leakage rises to a level in which natural gas becomes as greenhouse gas intensive as biomass. / As descobertas de substanciais reservatórios de gás natural no Brasil, localizados em águas ultra profundas após a camada Pré-Sal, demonstram um cenário promissor, aliado a investimentos estratégicos e a políticas públicas adequadas, para o desenvolvimento da infraestrutura de gás natural e uma transição sustentável na matriz elétrica brasileira. Tal transição deveria ocorrer por intermédio do uso de tubulação transnacional de gás natural, conectada a grandes instalações industriais e a usinas termelétricas, como parte de um planejamento estratégico voltado à expansão do uso de gás natural na indústria e a evitar a escassez no suprimento de energia elétrica, com vantagens econômicas e ambientais. Considerando que os debates mais relevantes do novo milênio estão focados na globalização e no desenvolvimento sustentável das nações, a integração transnacional na América Latina tem recebido crescente atenção por parte de pesquisadores e de elaboradores das políticas públicas. Nesse contexto geral, a proposta da presente pesquisa foi a de desenvolver um modelo para estudar, de uma forma comparativa, a geração termelétrica, bem como analisar o impacto do arcabouço jurídico-regulatório e das políticas governamentais no desenvolvimento da infraestrutura e do mercado do gás natural no Brasil, com um estudo detalhado dos mais relevantes mecanismos regulatórios e de mercado. Foi realizado, ainda, um comparativo da legislação regulatória do gás natural no Brasil com outros Estados-Membros relevantes do Mercosul. O estudo também avalia as sanções impostas pela Resolução ANEEL n. 583 de 2013 nos fornecedores, devido a corte no suprimento de gás natural para empreendimentos de geração termelétrica, propondo um cálculo alternativo visando a mitigar a influência das médias e outros parâmetros intrínsecos ao mercado de energia, dessa maneira reduzindo as sanções contratuais para o fornecedor de gás natural, sem prejudicar a neutralidade contratual. Diferentes fatores foram analisados de forma a determinar qual tecnologia seria a mais eficiente em termos de custos nivelados de eletricidade. Os resultados indicaram que as termelétricas a gás natural são muito competitivas e eficientes, quando comparadas com outros tipos de combustível, tanto pelo aspecto ambiental quanto pelo econômico, mesmo quando externalidades são incluídas. Ainda, que são necessárias mudanças nas políticas regulatórias e no investimento estratégico por parte dos agentes do mercado, de forma a incentivar o desenvolvimento de infraestrutura e a expansão do uso do gás natural no Brasil. O estudo também evidencia que o impacto ambiental do vazamento de CH4 se iguala àquele do CO2 liberado pela combustão em cerca de 4.2% em base mássica, quando o vazamento de metano atinge um nível em que seu impacto como gás do efeito estufa fica equivalente à biomassa.

Superfícies de silício (100) foram inicialmente pré-ativadas em uma solução diluída de ácido fluorídrico contendo PdCl2. Após essa etapa, filmes finos de Cu-Ni-P foram quimicamente depositados utilizando-se um banho químico contendo 15g/l NiSO4.6H2O; 0.2 g/l CuSO4.5H2O; 15 g/l Na2HPO2.H2O e 60 g/l Na3C6H5O7.2H2O na temperatura de 80ºC onde foi adicionado NH4OH até que o pH da solução atingisse 8,0. Foi observado que as porcentagens estequiométricas de Ni e Cu variaram substancialmente no intervalo de 1 a 3min, e se tornaram praticamente estáveis em 50% e 35%, respectivamente, quando o tempo de deposição foi superior a 3min. Além disso, a porcentagem de P permaneceu quase constante em torno de 17-18% para todos os tempos de deposição. A distribuição de alturas nas imagens FE-SEM resultou bimodal para tempos na faixa de 1 e 3min onde a predominância do modo de maior altura aumentou substancialmente para o tempo de 3min. Tal fato serviu para corroborar a evolução da morfologia superficial de grãos menores com diâmetros na faixa de 0,02 a 0,1µm, predominantemente compostos de Ni, para grãos maiores, na faixa de 0,1 a 0,3µm e predominantemente compostos de Cu. Após um recozimento a 100oC durante 10min em ambiente 20%O2+80%N2, observou-se uma mudança na morfologia superficial em que os aglomerados de fósforo (Po) desapareceram enquanto que os grãos que compunham a imagem não mudaram substancialmente de tamanho após o recozimento. Apesar do desaparecimento dos aglomerados, a concentração de fósforo ainda apresentou valor semelhante ao valor de antes do recozimento (~17-18%). As análises de difração de raios X (XRD) indicaram o aparecimento de um pico de difração alargado ao redor de 22,6º característico de óxido de fósforo (P2O5) com estrutura vítrea amorfa significando que o fósforo em estado puro foi transformado na sua forma oxidada. Por outro lado, picos substancialmente menos intensos de NiO, Ni3P e Si5P6O25 foram observados. Verificou-se também para os filmes recozidos em N2+O2 que a resistividade aumentou para todos os tempos de deposição e o poder termoelétrico medido resultou quase independente do tempo de deposição e, portanto, foi quase independente da espessura do filme para as diferentes temperaturas medidas na faixa de 40 a 120ºC. / Silicon surfaces (100) were initially pre-activated in a diluted hydrofluoric acid solution containing PdCl2. After this step, Cu-Ni-P thin films were chemically deposited using a chemical bath containing 15g/l NiSO4.6H2O; 0.2 g/l CuSO4.5H2O; 15 g/l Na2HPO2.H2O e 60 g/l Na3C6H5O7.2H2O at the temperature of 80°C where NH4OH was added until the pH of the solution reached 8.0. It was observed that the stoichiometric percentages of Ni and Cu varied substantially for deposition time in the range of 1 to 3min, and became practically invariant at 50% and 35%, respectively, when the deposition time was greater than 3min. In addition, the percentage of P remained almost constant at around 17-18% for all the deposition times. The distribution of heights in the FE-SEM images resulted bimodal for times in the range of 1 and 3min where the predominance of the higher average height mode increased substantially for the time of 3min. This fact allowed one to corroborate the superficial morphology passing from smaller grains with diameters in the range of 0.02 to 0.1µm, predominantly composed of Ni to larger grains in the range of 0.1 to 0.3µm with Cu predominant composition. After an annealing at 100°C for 10min in a 20%O2+80%N2 environment, the phosphorus (Po) agglomerates disappeared while the size of the grains did not change substantially after the annealing. Despite the disappearance of the agglomerates, the phosphorus concentration still remained unchanged (~ 17-18%). X-ray diffraction (XRD) analysis showed a broad diffraction peak around 22.6º, which is characteristic of an amorphous vitreous structure (P2O5). In addition, substantially less intense peaks showing small amounts of NiO, Ni3P and Si5P6O25 were observed. It was also verified for the N2+O2 annealed films that the resistivity increased for practically all the deposition times and the measured thermoelectric power was almost independent of the deposition time and, therefore, was also independent of the film thickness for the various temperatures in the range from 40 to 120ºC.

Orientador: Antonio Roberto Balbo / Banca: Leonardo Nepomuceno / Banca: Marcelo Suetake / Banca: Washington Alves de Oliveira / Banca: Daniela Renata Cantane / Resumo: O problema multiobjetivo de despacho econômico e ambiental com efeito de pontos de carregamento de válvula e com perdas de potência ativa, é um problema de otimização multiobjetivo, não convexo e não-diferenciável. Por apresentar tais características, normalmente, é resolvido na literatura, através de abordagens heurísticas de otimização. Com a inserção da representação da transmissão (fluxo de potência) ao problema multiobjetivo, o mesmo torna-se mais complexo de ser solucionado. Devido a estas dificuldades, são escassas as abordagens determinísticas de otimização para solução destes tipos de problemas, uma vez que elas necessitam do cálculo de derivadas parciais, enquanto que, as heurísticas não necessitam. Portanto, os principais objetivos deste trabalho são: propor uma abordagem determinística para a solução dos problemas em destaque e comparar com outros métodos disponíveis na literatura, principalmente os métodos heurísticos e meta-heurísticos. A abordagem determinística proposta tem as seguintes características: tratar a natureza multiobjetivo dos problemas através da estratégia de Restrições Canalizadas Progressivas (RCP); utilizar uma técnica de suavização de funções para lidar com a não diferenciabilidade e, por fim, utilizar um método de rescalamento não-linear, baseado na função barreira logarítmica modificada, com procedimento previsor-corretor e estratégia de correção de inércia para resolver os subproblemas resultantes da estratégia RCP. A metodologia proposta ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The multiobjective economic and environmental dispatch problem with valve-point loading effects and losses is a multiobjective, non-convex and non-differentiable optimization problem. Due to these characteristics, it has been solved in the literature mainly by heuristic approaches. The addition of the network representation to the multiobjective problem makes it more complex to be solved. Due to these difficulties, there are few deterministic optimization approaches for solving these problems. While deterministic optimization approaches require the calculation of partial derivatives, heuristic approaches do not. Therefore, the main objective of this work is to propose a deterministic approach to solve these problems and compare it with other methods available in the literature, especially the heuristic and metaheuristic methods. The proposed deterministic approach has the following characteristics: the multiobjective nature of the problems is handled through the Progressive Bounded Constraint (PBC) strategy, a smoothing function technique is employed to deal with the cost function non-differentiability and, finally, the non-linear rescaling method, based on the modified logarithmic barrier function, with predictorcorrector procedure and inertia correction strategy, is applied to solve the single objective subproblems resulting from the PBC method. The proposed methodology is applied to the test systems with 2, 6, 10, 19 and 40 generators for the multiobjective dispatch proble... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Esta Tese apresenta o desenvolvimento de um protótipo de um microgerador termoelétrico para captação de energias residuais baseado no Efeito Seebeck com sistema de transferência de calor intercambiável. Neste sentido, desenvolveu-se dois sistemas de transferência térmica, sendo um para captação do calor residual de processos industriais constituído por um módulo denominado captor de calor intercambiável e por outro módulo para resfriar o sistema. Destaca-se que o sistema térmico desenvolvido permite a sua adaptação ao processo industrial por meio da troca do captor de calor, otimizando a transferência térmica para o microgerador termoelétrico. Com base nos dados medidos fez se um tratamento dos dados obtendo-se uma tensão de circuito aberto de Vopen=0,4306xΔT [mV] e uma resistência interna de R0=9,41Ω, com uma tolerância de ΔRint=0,77Ω tal que Rint=R0±ΔRint=9,41±0,77Ω. As medições feitas com a condição de máxima potência de saída foi obtida em um gradiente de temperatura de ΔT=80°C resultando numa potência máxima Pout≈29W. Como resultado obteve-se o protótipo de um microgerador termoelétrico baseado no Efeito Seebeck para captação de energias residuais, customizado e adaptado às características do processo industrial e à respectiva carga (potência e tensão), permitindo a troca e alteração da configuração do sistema de transferência de calor bem como, a reconfiguração do arranjo dos módulos termoelétricos. / This thesis presents the development of a prototype of a thermoelectric microgenerator to energy harvesting based on the Seebeck Effect with interchangeable heat transfer system. In this sense, it developed two heat transfer systems, one for capture of waste heat from industrial processes consisting of a sensor module called interchangeably heat and cool the module to another system. It is noteworthy that the thermal system developed allows its adaptation to industrial process by exchanging the sensor heat, optimizing heat transfer to the thermocouple microgenerator. Based on measured data has a data processing yielding a open circuit voltage of Vopen=0,4306xΔT and an internal resistance of R0=9,41Ω, with a tolerance of ΔRint=0,77Ω such that Rint=R0±ΔRint=9,41±0,77Ω. The measurements made on the condition of maximum output was obtained at a temperature gradient of ΔT=80°C resulting in a maximum power Pout≈29W. As a result we obtained a prototype thermoelectric microgenerator based on Seebeck effect to energy harvesting, energy customized and adapted to the characteristics of industrial process and its load (power and voltage), allowing the exchange and change the configuration of the transfer system heat as well as reconfiguring the arrangement of thermoelectric modules.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:14:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdvaldoOA.pdf: 2541232 bytes, checksum: 164028ab1f903bc208dbe7b7dc61aedb (MD5) Previous issue date: 2007-12-13 / Thermoelectric Refrigerators (TEC Thermoelectric Cooling) are solid-state heat pumps used in applications where stabilization of temperature cycles or cooling below the room temperature are required. TEC are based on thermoelectric devices, and these in turn, are based on the Peltier effect, which is the production of a difference in temperature when an electric current is applied to a junction formed by two non-similar materials. This is one of the three thermoelectric effects and is a typical semiconductor junction phenomenon. The thermoelectric efficiency, known as Z thermoelectric or merit figure is a parameter that measures the quality of a thermoelectric device. It depends directly on electrical conductivity and inversely on the thermal conductivity. Therefore, good thermoelectric devices have typically high values of electrical conductivity and low values of thermal conductivity. One of the most common materials in the composition of thermoelectric devices is the semiconductor bismuth telluride (Bi2Te3) and its alloys. Peltier plates made up by crystals of semiconductor P-type and N-type are commercially available for various applications in thermoelectric systems. In this work, we characterize the electrical properties of bismuth telluride through conductivity/resistivity of the material, and X-rays power diffraction and magnetoresistance measurements. The results were compared with values taken from specific literature. Moreover, two techniques of material preparation, and applications in refrigerators, are discussed / Refrigeradores Termoel?tricos (TEC Thermoelectric Cooling) s?o bombas de calor de estado s?lido usados em aplica??es onde estabiliza??o de ciclos de temperatura ou para resfriamentos abaixo da temperatura ambiente s?o requeridos. Os TEC s?o baseados em dispositivos termoel?tricos e, estes, por sua vez s?o baseados no efeito Peltier, que consiste na produ??o de um diferencial de temperatura quando uma corrente el?trica ? aplicada a uma jun??o formada por dois materiais diferentes. Este efeito ? um dos tr?s efeitos termoel?tricos e ? um fen?meno t?pico de jun??o. A efici?ncia termoel?trica, conhecida como Z termoel?trico ou a figura de m?rito ? um par?metro que mede a qualidade de um dispositivo termoel?trico. Ele depende diretamente da condutividade el?trica e do inverso da condutividade t?rmica. Assim, bons dispositivos termoel?tricos devem apresentar valores elevados de condutividade el?trica e baixa condutividade t?rmica. Um dos materiais mais comuns na composi??o de dispositivos termoel?tricos ? o semicondutor telureto de bismuto (Bi2Te3) e suas ligas. Placas Peltier composta por cristais tipo P e Tipo N deste semicondutor s?o dispon?veis comercialmente para diversas aplica??es em sistemas termoel?tricos. Neste trabalho buscou-se caracterizar propriedades f?sicas de amostras de telureto de bismuto, extra?das de placas Peltier, atrav?s das medidas de condutividade/resistividade do material, de medidas de raios X e de magnetoresist?ncia. Os resultados foram comparados com valores da literatura da ?rea. Al?m disso, descrevemos duas t?cnicas de prepara??o destes semicondutores e discutimos aplica??es em refrigeradores

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 8 000384715-Texto+Completo+Anexo+A-1.pdf: 135684 bytes, checksum: 3f1cd6455544828fcadc8473fb375222 (MD5) 000384715-Texto+Completo+Anexo+B-2.pdf: 247264 bytes, checksum: aa991c048fd94c1aff13330a27b15cd6 (MD5) 000384715-Texto+Completo+Anexo+C-3.pdf: 108774 bytes, checksum: 2fa6195b7e96e67534f6750e19f60b4a (MD5) 000384715-Texto+Completo+Anexo+D-4.pdf: 1178481 bytes, checksum: 4c30991cc03b044429a6c4cb833902ae (MD5) 000384715-Texto+Completo+Anexo+E-5.pdf: 489465 bytes, checksum: de2c0e0c0ef5ac46d8ab72a9a87fc304 (MD5) 000384715-Texto+Completo+Anexo+F-6.pdf: 74791 bytes, checksum: 928f6e04449fc87a4321d0a13142a268 (MD5) 000384715-Texto+Completo+Anexo+G-7.pdf: 275028 bytes, checksum: 1272aaa95cf373c971927dda9971a231 (MD5) 000384715-Texto+Completo-0.pdf: 1956020 bytes, checksum: 3db73ba49319745144db2d25f7331e16 (MD5) Previous issue date: 2006 / The purpose of this study is to evaluate the influence of building parameters on the electrical energy demand and consumption for air-conditioning. The building parameters evaluated were: glass types and exterior colors used to cover external and internal walls. The analysis was performed using EnergyPlus, thermo-energetic simulation program, and evaluated with a method developed to determine the efficiency of the building alternatives. The evaluation was performed based on the building of the Bruno Born Hospital, in Lajeado, Rio Grande do Sul. The main objective is to minimize the electrical energy consumption of the air-conditioning system and at the same time fulfill the comfort and sterilization requirements of the thirteen hospitalization rooms of the hospital, according to temperature indexes specified in NBR-6401. With the purpose of assessing the thermal environmental conditions and energy consumption, thermal comfort indexes, internal temperature and the necessary air-conditioning power for each of the hospitalization room were evaluated. The energy consumption of the used alternatives and the cost benefit ration were assessed. Through simulation, the results showed that with the use of thermal efficient materials, temperature exchanges between internal and external areas are minimized, lowering energy consumption of the air-conditioning system. / Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência de parâmetros construtivos na demanda e consumo de energia elétrica para fins de condicionamento térmico ambiental. Os parâmetros construtivos avaliados englobam tipos de vidros, cores externas das fachadas e revestimento nas paredes internas. As análises são realizadas através do programa de simulação termoenergética EnergyPlus e avaliadas a partir de um método desenvolvido para analisar a eficácia das alternativas construtivas. As avaliações são realizadas tendo como base a edificação do Hospital Bruno Born, localizado em Lajeado, Rio Grande do Sul. A análise visa minimizar o consumo de energia elétrica no sistema de ar condicionado e atender todos os requisitos de conforto e assepsia de treze quartos de internação do estabelecimento hospitalar, de acordo com os índices de temperatura especificados na NBR-6401. Visando averiguar as condições do ambiente térmico e o consumo de energia elétrica, são avaliados os índices de conforto térmico, as temperaturas internas e a potência necessária do ar condicionado de expansão direta para cada um dos treze quartos de internação do hospital, verificando o consumo energético das alternativas utilizadas e a relação custo-benefício da melhor alternativa. Através das simulações constatou-se que com a utilização de materiais eficientes termicamente as trocas térmicas do interior com o exterior são minimizadas, diminuindo o consumo energético do sistema de ar condicionado.

Esta Tese apresenta o desenvolvimento de um protótipo de um microgerador termoelétrico para captação de energias residuais baseado no Efeito Seebeck com sistema de transferência de calor intercambiável. Neste sentido, desenvolveu-se dois sistemas de transferência térmica, sendo um para captação do calor residual de processos industriais constituído por um módulo denominado captor de calor intercambiável e por outro módulo para resfriar o sistema. Destaca-se que o sistema térmico desenvolvido permite a sua adaptação ao processo industrial por meio da troca do captor de calor, otimizando a transferência térmica para o microgerador termoelétrico. Com base nos dados medidos fez se um tratamento dos dados obtendo-se uma tensão de circuito aberto de Vopen=0,4306xΔT [mV] e uma resistência interna de R0=9,41Ω, com uma tolerância de ΔRint=0,77Ω tal que Rint=R0±ΔRint=9,41±0,77Ω. As medições feitas com a condição de máxima potência de saída foi obtida em um gradiente de temperatura de ΔT=80°C resultando numa potência máxima Pout≈29W. Como resultado obteve-se o protótipo de um microgerador termoelétrico baseado no Efeito Seebeck para captação de energias residuais, customizado e adaptado às características do processo industrial e à respectiva carga (potência e tensão), permitindo a troca e alteração da configuração do sistema de transferência de calor bem como, a reconfiguração do arranjo dos módulos termoelétricos. / This thesis presents the development of a prototype of a thermoelectric microgenerator to energy harvesting based on the Seebeck Effect with interchangeable heat transfer system. In this sense, it developed two heat transfer systems, one for capture of waste heat from industrial processes consisting of a sensor module called interchangeably heat and cool the module to another system. It is noteworthy that the thermal system developed allows its adaptation to industrial process by exchanging the sensor heat, optimizing heat transfer to the thermocouple microgenerator. Based on measured data has a data processing yielding a open circuit voltage of Vopen=0,4306xΔT and an internal resistance of R0=9,41Ω, with a tolerance of ΔRint=0,77Ω such that Rint=R0±ΔRint=9,41±0,77Ω. The measurements made on the condition of maximum output was obtained at a temperature gradient of ΔT=80°C resulting in a maximum power Pout≈29W. As a result we obtained a prototype thermoelectric microgenerator based on Seebeck effect to energy harvesting, energy customized and adapted to the characteristics of industrial process and its load (power and voltage), allowing the exchange and change the configuration of the transfer system heat as well as reconfiguring the arrangement of thermoelectric modules.

O presente trabalho investiga o fenômeno termodifusivo em dispersões coloidais de nanopartículas magnéticas de óxidos de ferro em água (ferrofluidos), com a formação de dupla camada elétrica em torno das partículas. A estabilidade da partícula em solução é controlada pela concentração de íons. Ao estabelecer uma diferença de temperatura através da amostra líquida, ocorre o efeito de termodifusão (efeito Soret) das partículas e de íons em solução. Este efeito é o movimento das partículas para o lado frio ou quente do gradiente de temperatura. O acúmulo para um dos lados do gradiente de temperatura depende das características da solução. O efeito Soret de ferrofluidos em soluções ácidas e básicas é descrito a partir da determinação experimental das grandezas físicas envolvidas na difusão das partículas. O coeficiente Soret ST e o coeficiente de difusão são determinados em experimentos ópticos de lente de matéria, utilizando o aparato experimental de Varredura-Z, e de espalhamento Rayleigh forçado para termodifusão. Para investigar a resposta dos íons ao gradiente de temperatura, são realizadas medidas do potencial termoelétrico em uma célula termoelétrica, gerado a partir da difusão das cargas dispersas no líquido. O potencial superficial das partículas também é investigado experimentalmente, para descrever a interação das partículas com o campo termoelétrico. Os experimentos são realizados em função da temperatura da amostra e usados para descrever os resultados ST(T) das partículas, a partir de equações dos principais modelos teóricos. Os resultados mostram as diferenças e semelhanças do efeito Soret das nanopartículas em soluções ácidas e básicas, e que em ambos os casos a termodifusão de nanopartículas reflete o comportamento termodifusivo dos íons dispersos em solução. / This work investigates the thermal diffusion phenomena in colloidal dispersions of iron oxide magnetic nanoparticles dispersed in water (ferrofluid). The particles are stable in water due to electrical double layer around the particles, controlled by the ionic concentration. A temperature gradient throughout the ferrofluid sample causes the thermodiffusion (Soret effect) of dispersed particles and ions. This effect is the movement of particles to the cold or hot side of the temperature gradient. The particles migration for a given side depends on the characteristics of the sample. The Soret effect of ferrofluids in acidic and basic solutions is described by the experimental measurements of the physical parameters associated to particles diffusion. The Soret coefficient ST and the mass diffusion coefficient are measured in the matter lens experiment in the Z-scan experimental setup, and by the use of Thermal Diffusion Forced Rayleigh Scattering experiments. Concerning the ionic response to the temperature gradient the thermoelectric field generated by charges diffusion is measured in a thermoelectric cell. The surface potential of the particles is also measured to describe its interactions with the thermoelectric field. These experiments are made as function of the temperature of the sample and the results are applied to describe the ST(T) of particles by the use of equations from the main theoretical models. The results show differences and resemblances of the Soret effect in acidic and basic nanoparticles solutions. In both kind of solutions the thermodiffusion of nanoparticles is mainly ruled by the thermodiffusion of ions dispersed in solution.

Os efeitos multidisciplinares presentes em projetos de engenharia, sobretudo naqueles de infra-estrutura, têm alargado as fronteiras de pesquisas para avaliá-los não só do ponto de vista convencional técnico econômico, mas também sob a ótica ambiental e social. Por outro lado, o investidor que tradicionalmente buscava oportunidades apenas considerando o desempenho econômico e financeiro, atualmente é levado a analisar os empreendimentos também no âmbito social e ambiental. Fundamentado em várias informações disponíveis em bases de dados constituídas por diversas instituições, o modelo desenvolvido nesta pesquisa é uma solução para avaliar o mérito de um empreendimento de geração distribuída de origem térmica, considerando os aspectos econômico, social e ambiental, por meio de indicadores que quantificam, objetivamente, aspectos econômicos como taxa de retorno de capital e margem liquida, bem como fatores sociais como o impacto na educação, na saúde, na renda e no emprego e ainda, verifica o atendimento das restrições ambientais. A solução apresentada, sem prejuízo da avaliação dos aspectos pragmáticos relativos à viabilidade econômica e respeito à regulamentação ambiental, traz uma forma simples e clara de atribuir um grau de mérito agregado às alternativas de implementação de geração distribuída, considerando a intensidade da responsabilidade social subjetiva do investidor. A análise de cenários e de sensibilidade diante da variação de parâmetros diversos que o modelo oferece, permite aferir o grau de robustez e de importância da precisão de variáveis específicas. Embora não esgote o tema, o modelo apresentado contribui para estimular diferentes formas de avaliar e priorizar multidisciplinarmente a implementação um empreendimento de geração distribuída, podendo inclusive, se prestar como indicador de financiamentos privilegiados ou outros incentivos do gênero. / The multidiscipline effects in engineering projects, mainly in those of infrastructure, have extended the borders of research to not only evaluate them of the conventional point of view, economic and technical, but also environmental and social. On the other hand, the investor who traditionally searched alternatives only considering the economic and financial performance currently is taken to analyze also the social and environmental aspects. Based on some information available in several institutions databases, the model developed in this research is a solution to evaluate the merit of an enterprise of distributed generation of thermal origin, considering the economic, social and environmental aspects, using merit indexes that quantify, directly, economic aspects as capital return tax and operating income eliminates, as well as social factors like the impact in the education, health, income and employment rates and still, it verifies the attendance of the environmental restrictions. The solution presented, without damage the evaluation of the pragmatic aspects related to economic viability and respect to the ambient regulation, brings a simple and clear form to attribute a merit degree of aggregate to the alternatives to embed distributed generation, considering the intensity of the subjective social responsibility of the investor. The analysis of sceneries and sensitivity ahead of the diverse parameter variation that the model offers, allows investigating the robustness degree and accuracy importance of specific variable. Although it does not deplete the subject, the presented model is an important contribution to stimulate a form to evaluate and to prioritize the multidiscipline implementation to a distributed generation enterprise, also being able, to be used as financial index or other incentives of the sort.