In a country of vast land area and a large agricultural potential such as Brazil, one of the biggest challenges is to develop arrays of energy from alternative sources of low cost, making them economically competitive. In this situation, several research institutions of the country have struggled to develop new alternatives, and among the various possibilities, we highlight the use of biomass residues for power generation by burning. The Terminalia catappa L. popularly known as walnut is a species adapted to all regions of Brazil, which make it a viable source of biomass. In this study, we evaluated the quality of some parts of the nut for energy purposes. The samples were crushed immediately after being collected and were made the following physico-chemical characterizations: gross calorific value, ash content, moisture and density. The calorific value observed for the species studied had values between 13 643 J / g to 18 842 J / g, especially if Pie castanets due to the higher amounts of available energy both in its fresh form with values of 18 620 J / g or as briquettes with values of 18 842 J / g, values that are considered satisfactory for biomass waste. The ash content of the samples had values between 2.89% to 6.54% for the sample is fresh and in form of briquettes values that are considered acceptable, with no losses of inert material. The humidity of the species studied ranged from 3.76% to 15.01% these results indicate that the sample can be burned without any drying process, promoting greater energy gain for the processes to be employed. The results suggest the potential use of the poles parts of the plant for power generation by burning. In addition, oil is extracted from almonds obtaining a yield of approximately 50% of oil and its properties and potential for the production of biodiesel were evaluated methyl and ethyl. The results showed that biodiesel and methyl ethyl obey the laws of biodiesel production determined by ANP No. 7. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Num país de imensa extensão territorial e com um grande potencial agrícola como o Brasil, um dos maiores desafios é desenvolver matrizes energéticas a partir de fontes alternativas de baixo custo, tornando-as competitivas economicamente. Diante desta situação, vários órgãos de pesquisa do país têm se esforçado para desenvolver novas alternativas e, entre as diversas possibilidades, destaca-se a utilização de resíduos de biomassa para geração de energia através da queima. A Terminalia Catappa L. conhecida popularmente por castanheira é uma espécie adaptável a todas as regiões do Brasil, o que a tornar uma fonte viável de biomassa. Nesse trabalho, avaliamos a qualidade de algumas partes da castanheira (folha, amêndoa, galho, torta) para fins energéticos tanto na sua forma in natura quanto na forma de briquetes. As amostras foram trituradas logo após serem coletadas e foram realizadas as seguintes caracterizações físico-químicas: poder calorífico superior, teor de cinzas, umidade e densidade. O poder calorífico observado para a espécie estudada apresentou valores entre 13 643 J/g a 18 842 J/g, destacando-se a torta da castanhola por apresentar maiores quantidades de energia disponível tanto na sua forma in natura com valores de 18 620 J/g quanto como briquetes com valores de 18 842 J/g, valores que são considerados satisfatórios para biomassas residuais. O teor de cinzas das amostras apresentou valores entre 2,89 % a 6,54 % seja para amostra in natura quanto na forma de briquetes valores que são considerados aceitáveis, não havendo perdas consideráveis de material inerte. A umidade das espécies analisadas variou entre 3,76 % a 15,01 % esses resultados indicam que a amostra pode ser queimada sem necessidade de nenhum processo de secagem, promovendo maior ganho energético para os processos a ser empregado. Os resultados sugerem a potencialidade do uso das varias partes da planta para geração de energia, através da queima. Complementarmente, óleo foi extraído das amêndoas obtendo-se um rendimento de aproximadamente 50 % de óleo e suas propriedades e potencialidade para a produção de biodiesel metílico e etílico foram avaliados. Os resultados demonstraram que o biodiesel etílico e metílico obedece às leis de produção de biodiesel determinado pela ANP N° 7.

Submitted by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-24T11:28:32Z No. of bitstreams: 1 HANSTED_Ana_Larissa_2017.pdf: 1877023 bytes, checksum: c3a1a7b3f4c03cc2997fbd0cfcc7e536 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-24T11:28:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HANSTED_Ana_Larissa_2017.pdf: 1877023 bytes, checksum: c3a1a7b3f4c03cc2997fbd0cfcc7e536 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-24T11:28:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HANSTED_Ana_Larissa_2017.pdf: 1877023 bytes, checksum: c3a1a7b3f4c03cc2997fbd0cfcc7e536 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-24T11:29:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HANSTED_Ana_Larissa_2017.pdf: 1877023 bytes, checksum: c3a1a7b3f4c03cc2997fbd0cfcc7e536 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The bark is a residue that can be used as fuel by industry. One of the problems of the use is the contamination. The purpose of this paper was the physico-chemical characterization of eucalyptus bark used as a fuel in a wood panel industry, relating the high heating value (HHV) with the ash content. Six treatments were provided according to the particle size: T1 (850µm to 425 µm / unwashed), T2 (250 µm / unwashed), T 3 (<150 µm / unwashed), T4 (850µm to 425 µm / washed), T5 (250 µm / washed), T6 (<150 µm / washed). The material was assessed regarding moisture content. The treatments were subjected to HHV and proximate analysis. The ashes were analyzed under SEM - EDS in order to identify the components/contaminants. The data obtained in this study were statistically analyzed using the software R. The material presented moisture content of 70% on a dry basis, which is considered high for use in bioenergy. Contaminants comp onents such as calcium and silica were identified in the ash material. The proximate analysis showed a significant difference among treatments, the ash content presented values from 2.63% (T1) to 13.86% (T3). The process of washing the bark was efficient f or the reduction in ash content only in the particle size <150 µm. The separation in particle size extracts of the bark presented a good technique to reduce the contaminants. / A casca de eucalipto é um resíduo que pode ser usado como combustível pela indústria. Um dos problemas da utilização deste resíduo é a contaminação. O objetivo deste trabalho foi a caracterização físico - química da casca do eucalipto utilizada como combustível em uma indústria de painéis de madeira reconstituída. Para diminuir os contaminantes, foi feita uma lavagem da casca em água corrente. Foram realizados seis tratamentos de acordo com o tamanho de partícula e processo de lavagem: T1 (850µm a 425µm / não lavado), T2 (250µm / não lavado), T3 (<150µm / não lavado), T4 (850µm a 425µm / lavado), T5 (250µm / lavada), T6 (<150µm / lavada). O material foi avaliado quanto ao teor de umidade no momento da coleta. Os tratamentos foram submetidos a análise química imediata e determinado o poder calorífico superior (PCS). As cinzas foram analisadas em MEV - EDS, a fim de identificar os componentes/contaminantes. Os dados obtidos neste estudo foram analisados estatisticamente utilizando o software R. O material apresentou teor de umidade de 70% em base seca, o que é considerado elevado para utilização na bioenergia. Componentes contaminantes, tais como o cálcio e sílica foram identificados nas cinzas do material. A análise química imediata mostrou uma diferença significativa entre os tratamentos, o teor de cinzas apresentou valores de 2,63% (T1) a 13,86% (T3). O processo de lavagem da casca foi eficiente para a redução do teor de cinzas apenas no tamanho de partícula <150µm. A separação da casca em diferentes tamanhos de partículas forneceu resultados satisfatórios para redução dos contaminantes.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-23T13:36:09Z No. of bitstreams: 1 Arlindo de Paula Machado Neto.pdf: 3327678 bytes, checksum: e69cc803a90b1753430b0c97ed2acaa4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-23T13:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arlindo de Paula Machado Neto.pdf: 3327678 bytes, checksum: e69cc803a90b1753430b0c97ed2acaa4 (MD5) Previous issue date: 2013-02-06 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this paper we analyzed the parameters related to the climate and vegetation in an area, inserted in Caatinga, in the municipality of Coremas, Paraiba and an area of Cerrado, in Barreiras in Bahia, with the aim of supporting monitoring and prevention forest fires under transmission line belonging to CHESF energy and protection to vegetation areas included in the two biomes studied. For each type of vegetation were launched 10 plots of 10 x 25 m (250 m²) spaced 25 m from each other, totaling an area of study of twenty plots (0.5 ha). Within the plots were numbered, analyzed and identified all individuals with CAP ≥ 10 cm in the two biomes. Were performed in the phytosociological study, quantification of biomass, soil, the wood density, determining the calorific value of the species, in addition to monitoring of meteorological data in order to develop indices of danger by Formula Monte Alegre. Phytosociology was performed based on the following parameters: absolute and relative density, absolute and relative frequency, absolute and relative dominance, importance value and coverage amount. In the phytosociological Caatinga area of individual trees were found 382, 1528 individuals per hectare, and the Croton species argirophylloides showed the highest density parameter related to absolute (664 trees per hectare) to indicate the abundance of the same area . In the Cerrado phytosociological survey indicated the presence of 258 individual trees, 1032 trees per hectare, especially in terms of absolute density species Indigofera suffruticosa (136 individuals per hectare). Quantification of biomass of six species showing the largest absolute density in the area of Caatinga was 8.72 t / ha of biomass and an average of 2.18 t / ha of litter. In the area of Cerrado these values were 1.99 t / ha of biomass and 1.36 t / ha of litter. The most basic density was found for species with Poincianella bracteosa 1.107 g/cm3 in the area of Caatinga and Cerrado Sclerolobium paniculatum with 0.674 g/cm3. The average calorific value of the six species found in the area of Caatinga was situated in 4206.25 kcal.kg-1 and the Cerrado area, the average calorific value was 5044.99 kcal.kg-1. Meteorological data indicated the highest levels of fire danger in the months between June and November in the area of Caatinga and Cerrado May to October. The two areas did not show amounts of biomass that could result in large fires, but it is necessary to more detailed studies regarding fire in both areas, as well as a monitoring of species had a higher biomass contribution site. / Neste trabalho foram analisados os parâmetros relacionados à vegetação e ao clima em uma área, inserida no bioma Caatinga, no município de Coremas, na Paraíba e uma área de Cerrado, no município de Barreiras na Bahia, com objetivo de subsidiar o acompanhamento e a prevenção de incêndios florestais sob linha de transmissão de energia pertencente à CHESF e proteção à vegetação das áreas inseridas nos dois biomas estudados. Para cada tipo de vegetação foram lançadas 10 parcelas de 10 x 25 m (250 m²) distanciadas 25 m uma das outras, totalizando uma área de estudo de vinte parcelas (0,5 ha). Dentro das parcelas foram numerados, analisados e identificados todos os indivíduos com CAP ≥ 10 cm nos dois biomas. Foram realizados no estudo o levantamento fitossociológico, a quantificação de biomassa aérea, de solo, a densidade básica da madeira, a determinação do poder calorífico das espécies, além do monitoramento de dados meteorológicos visando a elaboração dos índices de perigo pela Fórmula de Monte Alegre. A fitossociologia foi realizada a partir dos seguintes parâmetros: Densidade absoluta e relativa, freqüência absoluta e relativa, dominância absoluta e relativa, valor de importância e valor de cobertura. No levantamento fitossociológico na área de Caatinga foram encontrados 382 indivíduos arbóreos, 1528 indivíduos por hectare, sendo que a espécie Croton argirophylloides apresentou o maior valor relacionado ao parâmetro de densidade absoluta (664 indivíduos por hectare), indicando assim a grande abundância da mesma na área. No Cerrado o levantamento fitossociológico indicou a presença de 258 indivíduos arbóreos, 1032 indivíduos por hectare, destacando-se em termos de densidade absoluta a espécie Indigofera suffruticosa (136 indivíduos por hectare). A quantificação da biomassa das seis espécies que apresentaram os maiores valores de densidade absoluta na área de Caatinga foi de 8,72 t/ha de biomassa aérea e uma média de 2,18 t/ha de serrapilheira. Na área de Cerrado esses valores foram de 1,99 t/ha de biomassa aérea e 1,36 t/ha de serrapilheira. A maior densidade básica foi encontrada para espécie Poincianella bracteosa com 1,107 g/cm3 na área de Caatinga e Sclerolobium paniculatum no Cerrado com 0,674 g/cm3. O poder calorífico médio das seis espécies encontradas, na área de Caatinga ficou situado em 4.206,25 kcal.kg-1 e na área de Cerrado, a média do poder calorífico foi de 5.044,99 kcal.kg-1. Os dados meteorológicos indicaram os maiores índices de perigo de incêndios nos meses compreendidos entre junho e novembro na área de Caatinga e maio à outubro no Cerrado. As duas áreas não apresentaram quantidades de biomassa, que pudessem ocasionar em incêndios de grandes proporções, porém se faz necessário estudos mais detalhados em relação aos incêndios nas duas áreas, bem como um monitoramento das espécies que obtiveram uma maior contribuição de biomassa local.

Submitted by Lúcia Brandão (lucia.elaine@live.com) on 2015-07-20T18:45:45Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andreia Picanço da Silva.pdf: 1708309 bytes, checksum: 0603722cf39e608038c094d368b62538 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-22T19:33:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andreia Picanço da Silva.pdf: 1708309 bytes, checksum: 0603722cf39e608038c094d368b62538 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-22T19:39:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andreia Picanço da Silva.pdf: 1708309 bytes, checksum: 0603722cf39e608038c094d368b62538 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-22T19:39:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Andreia Picanço da Silva.pdf: 1708309 bytes, checksum: 0603722cf39e608038c094d368b62538 (MD5) Previous issue date: 2014-04-16 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The use of alternative energy sources, particularly biomass in the form of briquettes, arises as an opportunity to supply energy. This paper seeks to contribute, by means of a technological study with the use of a waste generated and discharged in most sawmills Manaus sawdust. The sawdust that was previously discarded in large quantities by sawmills today in other states such as Pará, Paraná and Rondônia, serves as fuel for the industry itself. After a drying process and compaction is possible to reach a new product (or byproduct) forming what we call briquette. The briquette has twice the calorific value of the fuel has low humidity and produces less smoke , the higher flame temperature and less gray. To develop this study five species, from the production process of a business segment of the timber industry on the floors, decks, etc. were used. Sample analysis and production of briquettes were performed at the Laboratory of Pulp and Paper / Charcoal (LCPCV). Five briquettes were produced for each species , at different temperatures : 100°C, 110°C, 120°C, 130°C and at room temperature. Subsequently, using the same temperatures briquettes with a mixture of five species, also known as MIX to be measured and compared was produced. Results in the density was considered high because ranged from 0,87 to 0,98 g/cm3 and the coefficient of variation was 11,50 % . Regarding the moisture content of the species differences were found because these values have varied from 7,38 to 9,03 % , with the most frequent values in the range of 8 % : (8,10 %), (8, 24%) and (8,50 %). For extractives content formed two groups, with values between 9,76 and 12,08 %. While for lignin four groups were formed. It is observed that the values obtained ranged from 30,47 to 41,72% . With regard to ash, only two groups were formed, one should highlight the high ash content (0,75%) presented by Dinizia excelsa Ducke. Through the analyzes to obtain the calorific value in wood observed that all species, including MIX (mixture of five species) formed one group, no significant difference. What allowed stating that, in practice, it is possible to obtain a product, if the briquette, good quality with the same mixture of species of the group under study. In economic point of view the energy from waste wood can be an alternative for use by small community or even by business segment of the timber industry. While the environmental point of view would avoid the possibility of these being discarded in nature, eliminating emissions, answering the hypotheses proposed. / A utilização de fontes alternativas de energia, em particular a biomassa em forma de briquetes, surge como uma oportunidade de oferta de energia. Este trabalho busca contribuir, por meio de um estudo tecnológico, com o aproveitamento de um dos resíduos mais gerados e descartados nas serrarias de Manaus, a serragem. A serragem que antes era descartada, em grandes quantidades, pelas serrarias hoje em outros estados como Pará, Paraná e Rondônia, serve como combustível para a própria indústria. Após um processo de secagem e a compactação é possível chegar a um novo produto (ou subproduto) formando o que chamamos de briquete. O briquete possui duas vezes o poder calorífico da lenha, tem baixa umidade e produz menos fumaça, maior temperatura de chama e menos cinza. Para o desenvolvimento deste estudo foram utilizadas cinco espécies, provenientes do processo produtivo de uma empresa do segmento da indústria da madeira no ramo de pisos, decks, etc. As análises das amostras e a produção dos briquetes foram realizadas no Laboratório de Celulose e Papel/Carvão Vegetal (LCPCV). Foram produzidos cinco briquetes, para cada espécie, em diferentes temperaturas: 100°C, 110°C, 120°C, 130°C e em temperatura ambiente. Posteriormente, utilizando as mesmas temperaturas foram produzidos briquetes com a mistura das cinco espécies, também conhecido como MIX, para serem avaliados e comparados. Nos resultados, a densidade da madeira foi considerada alta, pois variou de 0,87 a 0,98g/cm3 e o coeficiente de variação foi de 11,50%. Em relação ao teor de umidade das espécies foram encontradas diferenças significativas em razão destes, valores terem variado de 7,38 a 9,03%, sendo mais frequente os valores na faixa de 8%: (8,10%), (8,24%) e (8,50%). Para o teor de extrativos formaram-se dois grupos, com valores entre 9,76 e 12,08 %. Enquanto que para o teor de lignina quatro grupos foram formados. Observa-se que os valores obtidos, variaram de 30,47 a 41,72%. Com relação ao teor de cinzas, apenas dois grupos foram formados, destaque-se o alto teor de cinzas apresentado por Dinizia excelsa Ducke (0,75%). Por meio das análises realizadas para obtenção do poder calorífico na madeira observou-se que todas as espécies, inclusive o MIX (mistura das cinco espécies), formaram apenas um único grupo. Ou seja, não houve diferença significativa. O que permiti afirmar que, na prática, é possível obter um produto, no caso o briquete, de boa qualidade mesmo com a mistura das espécies do grupo em estudo. No ponto de vista econômico a energia a partir de resíduos de madeiras poderá ser uma alternativa para utilização por pequena comunidade ou até mesmo por empresas do segmento da indústria da madeira. Enquanto que no ponto de vista ambiental evitaria a possibilidade destes, serem descartados na natureza, eliminando as emissões, respondendo as hipóteses proposta.

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

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoMarcioRRigotte.pdf: 1614115 bytes, checksum: 34d26d4df31cfcd99ebf450c783bee96 (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / The rising demand for energy, coupled with its high cost and the search for sustainability propitiated in recent years an increase in demand for renewable biofuels, including biodiesel. Although Brazil, and specifically Paraná, present agricultural vocation, with diversity of raw materials for biodiesel production, it remains tied to demand compulsory. This work aimed to evaluate the energetic performance of an engine-generator set using diesel oil and biodiesel of different feedstocks. The experiment was conducted in the Experimental Nucleus for Agricultural Engineering (NEEA), State University of West Paraná (UNIOESTE), located in Cascavel - Paraná, using entirely randomized design. The treatments were diesel oil, and three different types of biodiesel (crambe, soybean and waste frying oil) being used pure biodiesel (B100) and the binary blends B10, B20 and B50. The resistive loads used were 1, 2, 3, 4 and 5 kW for each type of fuel, a total of five replications. Among other observations, we evaluated the heating value, specific fuel consumption (CE) and energy efficiency (EE). The best CE was diesel with 0,349 Kg KW h-1 in the load 5 KW, followed by BC20-2 with 0,524 Kg kW h-1 and BC50-3 with 0,433 Kg kW h-1. Biodiesel has the CE nearest of the diesel with increasing resistive load, indicating that its use in operation closest the rated capacity is more efficient. Among the types of biodiesel, the crambe oil showed lower CE, with some values without significant differences (Tukey 5%) of the diesel CE, as BC20-4 with 0,383 Kg kW h-1 and BC10-5 with 0,367 Kg KW h-1. The best EE were DI-5 25,6%, BC100-5 25,5%, BC50-5 25,0%, BS100-5 24,8% and BORF100-5 24,6%. Pure biodiesel (B100) tends to show best EE that the binary blends used. The BC100 showed EE of 9,9 17,8, 21,8, 24,3 and 25,5% respectively for resistive load of 1, 2, 3, 4 and 50 KW. In the range of biodiesel evaluated, crambe oil obtained EE closer to diesel, and the BC100 exceeded diesel EE to the loads 2, 3 and 4 / A crescente demanda por energia, associada a seus elevados custos e a busca por sustentabilidade propiciaram nos últimos anos um aumento na procura por biocombustíveis renováveis, dentre eles o biodiesel. Apesar do Brasil, e especificamente o Paraná, apresentarem vocação agrícola, com diversidade de matérias-primas para obtenção de biodiesel, esta permanece atrelada a demanda compulsória. Este trabalho buscou avaliar o desempenho energético de um conjunto motor-gerador utilizando diesel de petróleo e biodiesel de diferentes matérias primas. O experimento foi conduzido no Núcleo Experimental em Engenharia Agrícola (NEEA), da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), Cascavel Paraná, utilizando delineamento experimental inteiramente casualizado. Os tratamentos utilizados foram o diesel de petróleo, e três diferentes tipos de biodiesel (crambe, soja e óleo residual de fritura), sendo o biodiesel utilizado puro (B100) e nas misturas binárias B10, B20 e B50. As cargas resistivas utilizadas foram de 1, 2, 3, 4 e 5 KW para cada tipo de combustível, com total de cinco repetições. Entre outras observações, foi avaliado o poder calorífico, o consumo específico (CE) e a eficiência energética (EE). O melhor CE foi o diesel com 0,349 Kg KW h-1 na carga 5 KW, seguido por BC20-2 com 0,524 Kg KW h-1 e o BC50-3 com 0,433 Kg KW h-1. O biodiesel apresenta CE mais próximo do diesel com o aumento da carga resistiva, indicando que sua utilização em operações mais próxima da capacidade nominal é mais eficiente. Dentre os tipos de biodiesel, o de óleo de crambe apresentou menor CE, com alguns valores sem diferenças significativas (Tukey 5%) do CE do diesel, como o BC20-4 com 0,383 Kg KW h-1 e o BC10-5 com 0,367 Kg KW h-1. As melhores EE foram DI-5 25,6%, BC100-5 25,5%, BC50-5 25,0%, BS100-5 24,8% e BORF100-5 24,6%. O biodiesel puro (B100) tende a apresentar melhor EE que as misturas binárias utilizadas. O BC100 apresentou EE de 9,9 17,8 21,8 24,3 e 25,5% respectivamente para as cargas resistivas de 1, 2, 3, 4 e 5 KW. Na gama de biocombustíveis avaliados, o de óleo de crambe obteve EE mais próxima ao do diesel, sendo que BC100 superou EE do diesel nas cargas 2, 3 e 4.

Os sólidos grosseiros, sedimentáveis e flutuantes são removidos no sistema de tratamento preliminar de estações de tratamento de esgoto e, de forma geral, dispostos em aterros sanitários e lixões, sem preocupação relacionada ao seu potencial de aproveitamento, redução, recuperação e impactos ambientais. Apesar da falta de importância atribuída, esses resíduos se mostram um dos problemas no gerenciamento de estações no que se refere ao manuseio, tratamento e destinação final. Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivo demonstrar a potencialidade do aproveitamento dos resíduos removidos no tratamento preliminar de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), tomando-se como referência a ETE Monjolinho em São Carlos-SP (com capacidade de atendimento de 258.000 habitantes). Para atingir este propósito, foi avaliada a potencialidade do uso dos materiais removidos na unidade do tratamento preliminar, como fontes de energia e de matéria-prima, enfocando tema pouco explorado. Foram estudados os resíduos: i) removidos nos gradeamentos grosseiro e fino, visando seu uso como combustível; ii) o material sedimentável retido nos desarenadores, com intuito de utilizá-lo como agregado para argamassa e concreto não estrutural na construção civil; e, iii) os óleos e graxas removidos, visando o seu aproveitamento como insumo para produção de biocombustível; e também foi avaliada a degradação aeróbia e anaeróbia deste tipo de material. Em relação a cada tipo de resíduo foi possível verificar: i) a potencialidade da geração de energia a partir dos resíduos removidos nos gradeamentos de estações de tratamento de esgoto, tendo em vista os elevados resultados do poder calorífico inferior (4.837 kcal.kg-1 para resíduos do gradeamento grosseiro e 5.059 kcal.kg-1 para resíduos do gradeamento fino) e baixos valores na geração de cinzas (15,91% para resíduos do gradeamento grosseiro e 9,60% para resíduos do gradeamento fino); ii) a viabilidade técnica, econômica e ambiental da utilização da areia residual, removida nos desarenadores de ETEs, como agregado miúdo na incorporação de argamassas para revestimento e preparação de concreto não estrutural, desde que seja submetida ao procedimento de limpeza e secagem; iii) não foi possível obter biodiesel a partir do material flutuante removido nos desarenadores, uma vez que esse resíduo apresentou baixa concentração de óleos e graxas se comparado à outras matérias primas e grande quantidade de sólidos, sendo esses, em boa parte, de natureza orgânica, em consequência disso foi comprovada a potencialidade da degradação aeróbia e anaeróbia do material flutuante, resultando na redução de carga orgânica a ser aplicada nas unidades subsequentes do processo de tratamento. / The coarse, settleable and floating solids are removed in the system of preliminary treatment of the sewage treatment station and are generally disposed in landfills and dumps, regardless of their potential use, reduction, recovery and its environmental impacts. Despite the lack of recognizable relevance, such waste constitutes one of the problems in the management of stations with regard to the handling, treatment and disposal. In this context, the current investigation aims at demonstrating the potential of the use of the waste removed in the preliminary treatment of STPs, taking as reference the Monjolinho STP in Sao Carlos-Brazil (with service capacity of 258,000 population equivalent). To this end, we evaluated the potential use of the material removed in the primary treatment unit, as sources of energy and raw materials, focusing on underexplored topics. The following residues were studied: i) those removed in the coarse and fine screens, aiming its use as fuel; ii) the settleable material retained in the grit chambers, with the intention of using it as aggregate for mortar and nonstructural concrete in construction; and, iii) the oil and grease removed, using it a feedstock for biofuel production; and the aerobic and anaerobic degradations of such material were also evaluated. For each type of waste could be verified: i) the potential of generating energy from waste removed in the screens of the sewage treatment plant, due to the relatively high results of lower calorific value (4,837 kcal.kg-1 for waste collected in the coarse screens and 5,059 kcal.kg-1 for the fine screening residue) and low values regarding the generation of ash (15.91% and 9.60% for the coarse and fine screening, respectively); ii) technical, economic and environmental feasibility of the use of residual sand, removed in the grit chambers, as fine aggregate in the incorporation of mortars for coating and preparation of non-structural concrete, provided that it is submitted to cleaning and drying procedures; iii) it was not possible to obtain biodiesel from the floating material removed in the grit chambers, since this residue showed low concentration of oils and greases when compared to other raw materials and a high content of solids, largely organic in nature. Therefore, it was proved the potential for aerobic and anaerobic degradation of the floating material, resulting in the reduction of the organic load to be applied in the subsequent treatment process units.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2605589 bytes, checksum: d958d98e8d432a97a6c6392aa35de6d0 (MD5) Previous issue date: 2011-09-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work aimed to study the energy capacity of the cake originating from malt beer at different moisture levels for energy, through description and analysis of economic viability. Sample collection was made in a company located in the city of João Pessoa-PB. Physical and chemical analysis were carried out to determine the chemical composition, where it was found their consumption potential for both animal feed and for human consumption. The immediate analysis showed high levels of volatile materials and low content of fixed carbon. The samples were characterized according to the humidity, higher calorific value and density. Moisture content were obtained (50%, 40%, 30%, 20% and 15%) and gross calorific value ranging from 2656 to 5025 kcal.kg-1 for the highest and lowest humidity respectively. The proposed regression model was able to express in more than 98% the relationship between higher calorific value and moisture content, and more than 92% compared to gross calorific value and density. With regard to economic feasibility, can be seen that all schemes of work proposed for the new working configuration of boilers were viable and the most profitable decreased by 49.98% in the cost of natural gas, that is, an economy R$ 3,900,842.00 per year. You can check that the malt bagasse as an energy source is feasible. / Este trabalho teve como objetivo estudar a capacidade energética do bagaço de malte oriundo de cervevf jarias em diferentes níveis de umidade para fins energéticos, mediante caracterização e análise de viabilidade econômica. A coleta da amostra foi feita em uma empresa situada na cidade de João Pessoa-PB. Foram realizadas análises físico-químicas para determinação da composição centesimal, onde foi constatado seu potencial de consumo tanto para ração animal como para alimentação humana. A análise imediata apresentou elevados teores de materiais voláteis e baixos teores de carbono fixo. As amostras foram caracterizadas de acordo com a umidade, poder calorífico superior e densidade. Foram obtidas umidades de (50%, 40%, 30%, 20% e 15%) e poder calorífico superior variando de 2.656 a 5.025 kcal.kg-1 para a maior e menor umidade respectivamente. Os modelos de regressões propostos puderam expressar em mais de 98% a relação entre poder calorífico superior e teor de umidade e mais de 92% a relação poder calorífico superior e densidade. Com relação à viabilidade econômica, pode-se perceber que todos os regimes de trabalho propostos para a nova configuração de trabalho das caldeiras foram viáveis e o regime mais rentável apresentou uma redução de 49,98% nos custos com gás natural, ou seja, uma economia de R$ 3.900.842,00 por ano. Pode-se verificar que o bagaço de malte é viável como fonte energética.

Orientadora: Profª Drª Graziella Colato Antonio / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2016. / As crescentes preocupações socioambientais têm incentivado discussões acerca de alternativas que aliem um incremento da participação de fontes renováveis na matriz energética e a redução dos impactos ambientais negativos decorrentes da atividade humana. Nesse sentido, o correto manejo e destinação dos resíduos sólidos urbanos ocupa uma posição importante, pois tratamentos adequados para esses resíduos podem contribuir em ambas as frentes. Uma solução que tem sido largamente utilizada por países desenvolvidos e em desenvolvimento para a destinação dos resíduos sólidos é a sua recuperação energética por processo de conversão termoquímica de incineração. Essa solução tanto contribui para o aumento da oferta de energia, quanto diminui consideravelmente o volume dos resíduos a serem depositados em aterros, e ainda mitiga sua toxicidade. Como parte de um adequado planejamento, implantação e operação de uma planta de conversão energética de resíduos é imprescindível que se conheça seu poder calorífico, e muitos modelos têm sido desenvolvidos, principalmente com a utilização de regressão linear múltipla, técnica matemática que gera modelos de previsão lineares. Este trabalho teve o objetivo de propor uma metodologia de construção de modelos de predição de poder calorífico de resíduos sólidos urbanos, a partir da análise elementar, porém com uma abordagem computacional, utilizando uma técnica de inteligência computacional denominada redes neurais artificiais. Redes neurais podem representar tanto funções lineares quanto funções não lineares, e é através dessa característica que se pretendeu promover um incremento na acurácia das predições de poder calorífico de resíduos. Para tanto, foram testadas 432 configurações distintas de redes neurais, com a variação de 5 parâmetros de arquitetura da rede. Como resultado do trabalho, foi observado que, dentre essas 432 configurações, 80 (18,5%) obtiveram um índice de previsão considerado excelente, e a rede de melhor desempenho (rna-771-bfg-lp) atingiu um índice de erro médio percentual absoluto de 2,9%, na previsão de poder calorífico de 10 amostras. No comparativo com modelos matemáticos da literatura, a rna-771-bfg-lp foi melhor do que todos os modelos considerados, cujo melhor resultado foi 3,9% pelo índice MAPE. Esses resultados indicam que redes neurais se constituem uma técnica de construção de modelos de predição bastante promissora, e que a metodologia aqui proposta é capaz de gerar modelos de predição de poder calorífico de resíduos baseado em redes neurais bastante eficazes para esse tipo de tarefa. / The growing of the environmental concerns has encouraged discussions about alternatives that combine an increase of the share of renewable sources in the energy matrix and the reduction of the negative environmental impacts of human activity. By this way, the proper management and disposal of municipal solid waste have played an important role, and an adequate waste treatment can help on both fronts. A possible solution that has been widely used by developed and developing countries for disposal of solid waste is the energy recovery of the waste by a thermochemical conversion process called incineration. This solution contributes to increase the energy supply, reducing the vólume óf waste tó be landfilled, and mitigates the waste¿s tóxicity. To a proper planning, implementation and operation of a waste-to-energy plant is essential to know the heating value of waste to be incinerated, and many models have been developed, especially with the use of multiple linear regression, a mathematical technique to build linear predictive models. This paper aims to propose a methodology to create heating value predicting models of municipal solid waste with a computational approach, using an artificial intelligence technique called neural networks. Artificial neural networks can represent both linear and non-linear functions, and we intend that this feature could improve the accuracy of the heating value of waste forecasts. 432 neural networks configurations have been tested, with a variation of 5 architecture parameters of the networks. It was observed that among these 432 configurations, 80 (18.5%) were considered excellent to predict the heating value of the waste, and the best performance network (rna-771-bfg-lp) got a mean absolute percentage error (MAPE) index of 2.9%, in a set of 10 samples. In the comparison with mathematical models of literature, rna-771-bfg-lp was better than all models considered, whose best result was 3.9% by the MAPE index. These results indicate that neural networks are a very promising computational technique to create prediction models, and the methodology proposed here is very effective to the development of municipal solid waste heating value forecasting models based on neural networks.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Biomass is one of the main sources of renewable and sustainable energy able to meet the growing global energy demand and reduce dependence on fossil fuels. However, the use of this biofuel requires a conscious and careful handling of natural resources, to avoid environmental imbalances and destruction of ecosystems. Among the alternatives of biomass for energy purposes forestry, agricultural and urban wastes are highlights. However, raw biomass has low energy efficiency, low density, high humidity, irregular grain, low heating value that restricts their direct use as biofuel. In order to improve the thermal properties and standardize the product is necessary to treat the biomass from industrial processes such as torrefaction and briquetting. In this context, this work aims to analyze and define the potential energy of briquettes of brachiaria grass (Brachiaria ssp.) produced by Briqfeno Industria e Comercio de Feno Ltda located in Tupaciguara - Minas Gerais. The experiments were conducted according to Brazilian rules and the standard product was submitted to density tests, moisture and immediate analysis. A relationship between heating value and moisture content was also defined. Finally, the product was submitted to the torrefaction process that improved its energy and decreased its hygroscopic character when compared to raw briquettes. / A biomassa é uma das principais fontes de energia renováveis e sustentáveis capazes de suprir a crescente demanda de energia mundial e diminuir a dependência dos combustíveis fósseis. Entretanto, o uso deste combustível requer um manuseio cuidadoso e consciente dos recursos naturais, para evitar desequilíbrios ambientais e destruição de ecossistemas. Dentre as alternativas existentes para o uso da biomassa com fins energéticos, destaca-se o reaproveitamento energético de resíduos florestais, agrícolas e urbanos. Todavia, os resíduos in natura apresentam-se com baixa eficiência energética, devido algumas características gerais que restringe o seu uso direto como combustível, tais como baixa densidade, alta umidade, granulometria irregular, baixo poder calorífico, entre outras. No intuito de corrigir algumas propriedades, melhorar e padronizar o produto faz-se necessária a utilização de processos industriais, como a briquetagem e a torrefação. Neste contexto, este trabalho consiste em analisar e definir o potencial energético de briquetes de capim braquiária (Brachiaria ssp.) produzidos pela empresa Briqfeno Indústria e Comércio de Feno Ltda sediada no município de Tupaciguara - Minas Gerais. Os experimentos foram conduzidos segundo normas nacionais e consistiram em realizar a análise imediata, determinar a densidade do briquete e definir a relação entre poder calorífico e umidade do produto padrão. Finalmente, aplicou-se o tratamento térmico denominado torrefação, o que proporcionou a valorização energética do produto e diminuiu sua característica higroscópica quando comparado ao briquete padrão. / Mestre em Engenharia Mecânica