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Capitalismo periférico e desenvolvimento sustentável : uma análise da exploração petrolífera no EquadorVillagómez Páez, José Miguel January 2015 (has links)
O presente trabalho analisa a viabilidade do modelo de desenvolvimento sustentável em uma economia capitalista periférica a partir da abordagem marxista. Marx observou que a primeira contradição do capitalismo tem relação com sua natureza de acumulação ilimitada de capital e sua tendência pela ocorrência de crises de superprodução. A segunda contradição do capitalismo vincula o modo de produção capitalista à degradação ambiental. Mesmo que o materialismo histórico utilizado por Marx para estudar o capitalismo desse maior ênfase à exploração dos trabalhadores como mecanismo para produzir mais-valia, o autor também verificou a imprescindibilidade dos recursos naturais e dos ecossistemas para o processo produtivo. A escassez dos recursos naturais não renováveis faz seu valor de troca se separar completamente frente ao valor de uso. Pelo anteriormente colocado, a relação homem-natureza tem se deteriorado, ao mesmo tempo em que, os efeitos nocivos do modo de produção antiecológico, tanto dos países centrais quanto dos países periféricos, aprofundam a degradação ambiental. A análise concreta examina o caso específico do Equador, uma economia periférica dependente do extrativismo. Embora a dependência da exploração dos recursos naturais nos países periféricos seja histórica, a nova divisão internacional do trabalho, a partir das mutações do capitalismo contemporâneo ainda mantém esse esquema produtivo nas economias periféricas. A partir da teoria marxista se propõe o ecossocialismo como alternativa ao modelo econômico hegemônico vigente. Assim, um modelo de desenvolvimento sustentável alternativo busca harmonizar as relações entre a sociedade, a natureza e a economia, consequentemente garantindo a sobrevivência das gerações presentes e futuras. Analisa-se a aplicabilidade do modelo de desenvolvimento sustentável no Equador através da agenda pós-extrativista proposta pelo governo de Rafael Correa. / El presente trabajo analiza la viabilidad del modelo de desarrollo sustentable en una economía capitalista periférica a partir de un abordaje marxista abstracto. Marx observó que la primera contradicción del capitalismo tenía relación con su naturaleza de acumulación ilimitada de capital y su tendencia a la ocurrencia de crisis de sobreproducción. La segunda contradicción del capitalismo vincula el modo de producción capitalista con la degradación ambiental. A pesar de que el materialismo histórico utilizado por Marx para estudiar el capitalismo haya colocado mayor énfasis en la explotación de los trabajadores como mecanismo para producir plusvalía, el autor también verificó la indispensabilidad de los recursos naturales y de los ecosistemas para el proceso productivo. La escasez de los recursos naturales no renovables hace que su valor de cambio se separe completamente de su valor de uso. Por lo anteriormente indicado, la relación hombre-naturaleza se ha deteriorado, al mismo tiempo en que, los efectos nocivos del modo de producción antiecológico, tanto de los países centrales cuanto de los países periféricos, profundizan la degradación ambiental. El análisis concreto examina el caso específico del Ecuador, una economía periférica dependiente del extractivismo. A pesar que la dependencia por la explotación de los recursos naturales en los países periféricos sea histórica, la nueva división internacional del trabajo, a partir de las mutaciones del capitalismo contemporáneo, todavía mantiene ese esquema productivo en las economías periféricas. A partir de la teoría marxista se propone al ecosocialismo como alternativa al modelo económico hegemónico vigente. De esa manera, un modelo de desarrollo sustentable alternativo busca armonizar las relaciones entre la sociedad, la naturaleza y la economía, consecuentemente garantizando la sobrevivencia de las generaciones presentes y futuras. Se analiza la aplicabilidad del modelo de desarrollo sustentable en el Ecuador a través de la agenda postextractivista propuesta por el gobierno de Rafael Correa.
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Inovação e sustentabilidade na cadeia produtiva do plástico verdeMores, Giana de Vargas January 2013 (has links)
A literatura destacada nesta pesquisa considerou que, no contexto organizacional, a inovação teve seu papel reforçado na função de contribuir para o desenvolvimento sustentável. Nesse sentido, o quadro das mudanças climáticas suscita o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis e a obtenção de matérias-primas limpas. Dessa forma, esta pesquisa teve como foco de investigação a análise de como ocorre o processo de inovação na cadeia produtiva do plástico verde, ao se substituir um recurso não renovável (a nafta) por um renovável (etanol da cana-de-açúcar), a partir da organização focal sob a ótica da sustentabilidade. Para tanto, a pesquisa foi classificada como exploratória e descritiva e a natureza dos dados versou sobre a abordagem qualitativa. Este trabalho teve como método central o estudo de caso, que compreendeu a realização de treze entrevistas ao longo da cadeia produtiva do plástico verde (considerando a Braskem como a organização focal). A partir da perspectiva da organização focal, o diamante da inovação total foi aplicado ao objeto de estudo desta pesquisa. As características do plástico verde extrapolam a inovação de natureza tecnológica, a sustentabilidade do produto está também atrelada ao uso da matéria-prima renovável (etanol da cana-de-açúcar), evidenciando o fato de o dióxido de carbono ser capturado da atmosfera ao longo do cultivo da cana, permanecendo fixado durante o ciclo de vida do produto. O desenvolvimento dos biopolímeros justifica-se pela finitude do petróleo e de o mesmo agravar as emissões dos gases do efeito estufa. Esse desenvolvimento se deve também às vantagens climáticas tidas para produção de cana-de-açúcar e à extensão de terras disponíveis para o cultivo no território brasileiro. Com base na discussão teórica de que a organização focal é capaz de induzir a inovação em suas cadeias produtivas, buscou-se verificar quais efeitos à montante e à jusante foram desencadeados pela Braskem ao considerar a inovação do plástico verde. Dos spillovers à montante, visualizou-se que, para a produção do plástico verde, a substituição da matéria-prima provocou mudanças expressivas na cadeia suprimentos. A cana-de-açúcar conferiu à cadeia, por meio da captação do dióxido de carbono, a redução das emissões dos gases do efeito estufa. Infere-se que o Código de Conduta para os Fornecedores de Etanol da Braskem foi o principal efeito à montante desencadeado. Os principais efeitos à jusante fomentados pela organização focal conferem a importância ambiental sugerida pelo produto. Clientes potenciais foram identificados pela organização focal e, para os mesmos, foi criado o selo I’m green™, podendo ser considerado um dos principais spillovers à jusante. Na maioria dos casos, a utilização do plástico verde agrega valor aos produtos, o que pode se tornar um diferencial competitivo para as organizações que o utilizam. No caso estudado, evidenciou-se que, a partir de exemplos de ações e práticas, a política de sustentabilidade da organização focal é alicerçada nas três principais dimensões da sustentabilidade. Ademais, a partir da análise do diamante da inovação total, das características do plástico verde e das ações discutidas nos elos em termos de inovação e de sustentabilidade, pode-se avançar na discussão teórica inferindo que o plástico verde pode ser considerado uma inovação sustentável. / The literature highlighted in this research considered that, in an organizational context, innovation has strengthened its role in the function of contributing to sustainable development. Thereby, the climate change scenario adds to the development of sustainable technologies and achievement of clean raw materials. This research has focused on the analysis of how the innovation process occurs in the green plastic supply chain, by replacing a non-renewable resource (naphtha from oil) for a renewable one (ethanol from sugarcane), from the focal organizational, considering the sustainability perspective. Therefore, this research was classified as exploratory and descriptive, due to its qualitative nature. The central method used was a case study; it included thirteen interviews related to the green plastic supply chain (considering Braskem as the focal organization). From the perspective of the focal organization, the diamond of the total innovation was applied to the research. The characteristics of green plastic extrapolate the nature of technological innovation. The sustainability of the product is also linked to the use of renewable input (ethanol from sugar cane), highlighting the fact that the carbon dioxide is captured from the atmosphere over the cultivation of sugarcane, remaining fixed during the life cycle of the product. The biopolymers development is justified by the oil finiteness and its aggravating the greenhouse gas emissions. This development is also due to climate advantages obtained by the production of sugarcane and the amount of available land for cultivation in Brazil. Based on the theoretical discussion of the focal organization, it is able to induce innovation in their supply chains, determining which upstream and downstream effects were initiated by Braskem to consider the green plastic innovation. Based on upstream spillovers, it was visualized that, for the green plastic production, the replacement of the raw material caused significant changes in the supply chain. The sugarcane gave to the chain, by the capture of carbon dioxide, the reduction of greenhouse gas emissions. It is inferred that the Conduct Code for Braskem Ethanol Suppliers was the main upstream factor that triggered these outcomes. The main downstream effects developed by the focal organization are related to the environmental importance suggested by this product. Potential clients have been identified by the focal organization and, for them, the I’m green™ mark was created, which can be considered a major downstream spillover. In most cases, the use of green plastic adds value to the products, which can become a competitive advantage for organizations that use it. In the case studied, it became clear that, from examples of actions and practices, the sustainability policy of the focal organization is sustained on the three main dimensions of sustainability. Moreover, from the analysis of the diamond of the total innovation, the characteristics of the green plastic and the actions discussed in innovation and sustainability perspectives, it can advance the theoretical discussion inferring that the green plastic can be considered a sustainable innovation.
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Simulação e análise de topologias híbridas de fontes alternativas de energiaLambiase, Clodoaldo de Borba January 2016 (has links)
A constituição de sistemas híbridos como alternativa ao fornecimento de energia da concessionária, gerando energia própria e operando de forma isolada ou interconectada ao sistema de distribuição, tem originado estudos e implementações em nível industrial, comercial e mais recentemente residencial. A principal discussão que surge são as análises das vantagens técnicas e econômicas pela opção desse tipo de instalação. Neste trabalho, é apresentado um estudo complementar às pesquisas realizadas, onde é projetado um sistema híbrido contendo aerogeradores, painéis fotovoltaicos, processo de eletrólise, célula a combustível, microturbina a gás e geradores diesel. Esse sistema é simulado e comparado técnica e economicamente a um sistema que contém apenas geradores diesel. O sistema híbrido proposto possui uma microrrede conectada a um típico sistema de distribuição mas com um limite de demanda contratada que impede a satisfação de todas as necessidades energéticas da instalação apenas com a energia da concessionária. Procura-se avaliar os impactos técnicos e econômicos do atendimento da demanda por eletricidade através deste sistema híbrido além de executar-se a otimização, via PSO, do dimensionamento deste sistema, que utiliza uma ordem de despacho para gerenciar as mini unidades geradoras de energia. Foi utilizado o software TRNSYS devido a sua característica de permitir estimar a potência e energia produzidas no intervalo de um ano com detalhamento horário de cada recurso, considerando estimativas reais e localizadas para a disponibilidade dos recursos eólicos e fotovoltaicos. / The designing of hybrid systems as an alternative to power supply from power utility, generating their own energy in operating islanded or grid-tie to the power utility, has resulted in studies and implementations in industrial, commercial and residential level recently. The main discussion that arises is the analysis of the technical and economical advantages for this type of solution. This work presents a complementary study to the researches conducted nowadays, which is designed a hybrid system containing wind turbines, photovoltaic panels, electrolysis process, fuel cell, gas micro turbine and diesel generators. This system was simulated and was compared technically and economically to a system with only diesel gensets. The proposed hybrid system has a microrrede connected to a typical distribution system with a limited power demand value that prevents the satisfaction of all energy needs of the installation only with the utility power. This study evaluates the technical and economical impacts to meeting electric power consumption through this hybrid system and optimize using PSO, the design of this system that uses a dispatch order to manage the mini power generation units. The TRNSYS software was used due to its feature of allowing estimate the electric power and electric energy produced in one year apart with hourly details of each feature, considering actual estimates and localized availability of wind and photovoltaic resources.
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Utilização de lodos de estações de tratamento de água como fonte alternativa de energiaMoraes, Beatriz Stoll January 2018 (has links)
O lodo é o principal resíduo sólido gerado no processo de Tratamento de Água para Abastecimento público (ETA). São considerados Resíduos Sólidos Não Perigosos e Não Inertes (Classe IIA) pela ABNT 10.004/2004, devendo ser tratados e dispostos em locais legalmente apropriados. Na maioria dos municípios brasileiros, estes lodos são despejados sem nenhuma forma de tratamento, contribuindo com a degradação da qualidade dos mananciais. O lodo é constituído de materiais inorgânicos como siltes e sílicas, matéria orgânica degradável, com presença de microorganismos patógenos e metais, oriundos do próprio manancial de captação ou do coagulante utilizado durante o processo de coagulação. O objetivo principal deste trabalho foi verificar a possibilidade da utilização dos lodos das ETA como Fonte Alternativa de Energia, comparando os lodos gerados com Sulfato de Alumínio (SA), Polialumínio Cloreto (PAC) e Tanino (T) extraído de casca de Acacia mearsii de Wild. A metodologia utilizada contou com as seguintes análises físicas e químicas: Estereomicroscopia, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raio X (DRX), Perda ao Fogo (PF) e Poder Calorífico Superior (PCS) e Inferior (PCI). Valores simulados de economia com a utilização dos lodos como fonte alternativa também foram levados em consideração. Os lodos ao SA e ao PAC foram coletados diretamente na planta da ETA São Gabriel Saneamento, localizada no Município de São Gabriel/RS e, o lodo ao Tanino foi gerado no Laboratório de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, na Universidade Federal do Pampa, campus São Gabriel. Os resultados apontaram que o lodo ao tanino apresentou uma quantidade maior de matéria orgânica, com perda ao fogo de 40,5%, maior teor de carbono (15%), hidrogênio de 2,44% e um poder calorífico de 4.347,30kJ.kg-1, podendo ser utilizado como biossólido, na reconstituição de áreas degradadas e como fonte de energia. Já o lodo ao SA, apresentou uma perda ao fogo de 23,2%, carbono de 5%, hidrogênio de 2,3%, um poder calorífico baixo de 1.384,40 kJ.kg-1, enquanto que o lodo ao PAC apresentou uma perda ao fogo de 30,0%, carbono de 6,41%, hidrogênio de 2,05%, um poder calorífico baixo de 2.746,50kJ.kg-1, ficando entre ao SA e ao Tanino. A diminuição na conta de energia elétrica da estação estudada resultou em 3,22% para lodo ao PAC e 4,67% para lodo ao Tanino, correspondendo a uma economia anual com transporte para descarte e com geração de energia elétrica de US$9.590,44 para o PAC e US$10.615,38 para o Tanino. A fim de potencializar estes resultados foram acrescentadas porcentagens diferentes de casca de arroz (CA), técnica esta chamada de cofiring. Para as misturas obteve-se uma economia de consumo de energia elétrica de 6,32% (PAC+15%CA) e 8,39% (PAC+25%), correspondendo aos valores de US$13.839,77 e US$16.795,41 respectivamente. Os resultados mostraram que lodos de ETA possuem potencial de geração de energia, podendo ser aplicada dentro das próprias instalações de processo tornando-as mais sustentáveis em termos energéticos. / Sludge is the main solid waste generated in a Water Treatment Plant (WTP). Non- Hazardous and Non-Inert Solid Waste (Class IIA) by ABNT 10,004/2004 (Brazilian Regulation) is considered as being treated and disposed of in legally appropriate places. In most Brazilian municipalities, these sludges are dumped without any form of treatment, contributing to the degradation of the quality of the springs. The sludge is composed of inorganic materials such as silt and silica, degradable organic matter, with the presence of pathogenic microorganisms and metals, originating from the source of collection or the coagulant used during the coagulation process. The main objective of this work was to verify the possibility of using WTP sludge as an Alternative Energy Source, comparing sludge generated with Aluminum Sulphate (SA), Polyaluminium Chloride (PAC) and Tannin (T) extracted from Acacia mearsii of Wild. The methodology used included the following physical and chemical analyzes: Stereomicroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), Fire Loss (PF) and Upper Calorific Power (PCS) and Inferior (PCI). Simulated values of economy with the use of sludge as an alternative source were also taken into account. The sludge from the SA and PAC was sampled directly from the São Gabriel Saneamento WTP, located in the São Gabriel City (Southern Brazil), and the sludge from Taninn was generated at the Laboratory of Water Resources and Environmental Sanitation at the Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel. The results showed that the sludge to the tannin presented a higher amount of organic matter, with a loss of 40.5%, a higher carbon content (15%), a hydrogen of 2.44% and a calorific value of 4 347.30 kJ. kg-1, which can be used as biosolids, in the reconstitution of degraded areas and as an energy source. The sludge to aluminum sulphate (SA) presented a fire loss of 23.2%, carbon of 5%, hydrogen of 2.3%, a low calorific value of 1,384.40 kJ.kg-1, while the sludge to Polyaluminium Chloride (PAC) presented a fire loss of 30.0%, carbon of 6.41%, hydrogen of 2.05%, a low calorific value of 2,746.50 kJ.kg-1, being between SA and Tannin. The decrease in the electricity bill of the station studied resulted in 3.22% for sludge to PAC and 4.67% for sludge to Taninn, corresponding to an annual economy with transportation for disposal and with electric power generation of US$9,590.44 for the PAC and US$10,615.38 for Tannin. In order to potentiate these results were added different percentages of rice husk (CA), a technique called cofiring. For the mixtures, electricity consumption was 6.32% (PAC + 15% CA) and 8.39% (PAC + 25%), corresponding to the amounts of US$13,839.77 and US$16,795.41 respectively. Results showed that WTPA sludge has potential for energy generation, and can be applied within the process facilities themselves becoming more sustainable in terms of energy.
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Bases experimentais para o projeto, automação e instalação de sistemas de geração de energia com células de combustível / Experimental bases for the project, automation and installation of power generation systems with fuel cellsGonzatti, Frank 15 September 2005 (has links)
The main concern of this dissertation is the establishment of experimental bases for the project, automation, and installation of a micro-power plant for electric power generation based on PEM fuel cell stacks (BCS Technology). The plant operates automatically, and its control is accomplished by a microcontroller acting directly in the temperature, in the humidity of the membrane, in the amount of reaction air, in the monitoring of the individual voltage of each cell and in the attempt of recovery of a possibly problematic cell. For control operation special auxiliary mechanisms are necessary to avoid dangerous conditions to the stack. The making of the prototype is of low cost and easily found items in national market access have been intended. Special controlled atmospheres were also designed and built to shelter the stack and obtain safety operation when the stack is on. Therefore, the work tries to find the theoretical and experimental bases for a static power plant implementation based on fuel cell systems. / O tema principal desta dissertação é o estabelecimento de bases experimentais para o projeto, automação e a instalação de uma microcentral de geração de energia elétrica com pilhas de células de combustível do tipo PEM (BCS Technology). Esta central deve operar automaticamente, comandada por microcontrolador que atua diretamente na temperatura, na umidade da membrana, na quantidade de ar de reação, no monitoramento da tensão individual de cada célula e na tentativa da recuperação de células problemáticas. Para que este controle atue são necessários mecanismos auxiliares especiais de forma a não causarem danos às células. Na confecção do protótipo procurou-se especificar dispositivos de baixo custo e de fácil disponibilidade no mercado nacional. Locais especiais também foram projetados e construídos para abrigar a pilha quando em operação de forma a garantir o máximo de segurança. Portanto, este trabalho busca fornecer bases teóricas e experimentais para a implementação de uma central estacionária de geração com pilhas de células de combustível.
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An?lise experimental de danos em pist?es de motor ? gasolina operando com adi??o de g?s hidr?xiSanabio, Robson Guimar?es 22 May 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-05-22 / A adi??o de hidrog?nio gasoso como fonte alternativa de combust?vel
vem sendo largamente utilizada. Hoje em dia, v?rias experi?ncias est?o em
andamento para a utiliza??o de geradores de hidrog?nio (eletrolisadores) por
demanda em ve?culos automotores. Em todos os an?ncios desses produtos
seus fabricantes afirmam que este procedimento fornece uma redu??o de
consumo de combust?vel, reduz os n?veis de emiss?o de gases t?xicos pela
descarga e melhora a vida ?til do motor. A presente pesquisa faz uma an?lise
da estrutura f?sica de pe?as de motores que utilizam eletrolisadores por
demanda. Para isto, foi montado um sistema estacion?rio com um motogerador
de energia el?trica, monocil?ndrico, e adaptados dois eletrolisadores um de
c?lula seca e outro de c?lula molhada. Nas etapas de observa??o, foram feitas
an?lises de consumo em quatro faixas de carga de trabalhos e observado o
pist?o do motor, que foi cortado e analisado por microscopia ?tica (MO),
Microscopia Eletr?nica de Varredura e de Energia Dispersiva (MEV-EDS),
Microscopia Confocal e Difra??o de Raios - X (DRX), no sistema estacion?rio,
em cada etapa. Os resultados mostraram uma redu??o consider?vel no
consumo de combust?vel e uma corros?o acentuada no pist?o original de
f?brica, feito de liga alum?nio-sil?cio. Como barreira ? corros?o foi feita uma
nitreta??o por plasma na cabe?a do pist?o, que se mostrou resistente ao
ataque pelo hidrog?nio, embora tenha apresentado evid?ncias de tamb?m ter
sido atacada. Concluiu-se que os eletrolisadores automotivos podem ser uma
boa op??o em termos de consumo e redu??o de emiss?es de gases t?xicos,
por?m o material das c?maras de combust?o dos ve?culos devem ser
preparados para este fim. / The addition of hydrogen gas as an alternative fuel source has been
widely used, as well reported in scientific literature. Today, several experiments
are underway for the use of hydrogen generators (electrolysers) demand for
motor vehicles. In all these products their ads manufacturers claim that this
provides a reduction of fuel consumption, reduces the emission levels of toxic
gas by the discharge and improves engine life. This research analyzes the
physical structure of engine components using electrolysis on demand. To this
end, a stationary system was fitted with a power generator of electricity, drum
roller and adapted two electrolyzers: a dry cell and wet cell other. In steps
observation were consumption analyzes in four work load ranges and observing
the piston engine, which has been cut and analyzed by Optical Microscopy
(OM), Scanning Electron Microscopy and Dispersive Energy (SEM-EDS), X ?
Ray Diffraction (XRD) and Confocal Microscopy, the stationary system in each
step. The results showed a considerable reduction in fuel consumption and a
high corrosion in the original factory piston constituted of aluminum-silicon alloy.
As corrosion barrier was made a plasma nitriding in the piston head, which
proved resistant to attack by hydrogen, although it has presented evidence also,
of having been attacked. It is concluded that the automotive electrolysers can
be a good choice in terms of consumption and reducing toxic gas emissions,
but the material of the combustion chambers of vehicles must be prepared for
this purpose.
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Pesquisa e desenvolvimento de protótipos de células a combustível com membrana para troca de prótons a hidrogênioSimonetto, Henrique Menna Barreto January 2006 (has links)
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Previous issue date: 2006 / The objective of this dissertation is the research and development of hydrogen operation Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC). Fuel cells are efficient electrochemical devices that generate electric energy with low environmental impact, combining oxygen and hydrogen. Considering the objective to get a deeper knowledge about fuel cells operation, the Membrane Electrode Assembly (MEA), one of the most important fuel cell components, is studied. Two hydrogen PEMFC were developed, presenting resources, materials, assembly process and main problems verified during construction. The tests methodology and variables controlled during the procedure are presented with the objective to perform a comparison with the methodologies used by other researchers and development groups. The results achieved are compared with commercial fuel cells, tested by researcher, and with results presented by literature. Considering the future possibility to proceed this research, an analysis of the investments to develop a 1 kW fuel cell stack, to reach a larger number of applications, was established. / Esta dissertação tem por objetivo realizar uma pesquisa e desenvolver protótipos de células a combustível com membrana para troca de prótons (PEMFC), com funcionamento a hidrogênio. Células a combustível são eficientes dispositivos eletroquímicos que geram energia elétrica com reduzido impacto ao meio ambiente, combinando hidrogênio e oxigênio. Visando um maior entendimento da operação das células a combustível, foi estudado um de seus principais componentes, o MEA (Conjunto Membrana Eletrodo). Foram construídos dois protótipos unitários de PEMFC com funcionamento a hidrogênio, apresentando-se ao longo da dissertação os recursos, materiais, procedimentos de montagem e avaliando-se os principais problemas durante a construção dos protótipos. São apresentadas a metodologia de teste utilizada e as variáveis controladas para permitir uma comparação com as metodologias utilizadas por outros grupos de pesquisa e desenvolvimento. Os resultados obtidos são, assim, comparados com resultados alcançados com células a combustível comerciais, testadas pelo pesquisador, assim como com aqueles resultados apresentados pela literatura. Buscando avaliar a possibilidade futura da continuidade deste trabalho, foi realizado um estudo da perspectiva de investimentos necessários para o desenvolvimento de uma célula a combustível de 1 kW de potência, que possibilite um número maior de aplicações.
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Estudo, desenvolvimento e teste de protótipo de células a combustível com membrana para troca de protóns (PEM) com utilização direta de metanol e etanolGavillon, Jorge Luiz January 2006 (has links)
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Previous issue date: 2006 / This Thesis aims at performing the study and implementation of the direct methanol and ethanol fuel cell prototypes. The main advantages of the Direct Methanol Fuel Cells (DMFC), comparing with other fuel cells types, are the utilization of a liquid fuel, easily storable and available and the low operation temperature, quick to achieve. Besides automotive and stationary applications, the DMFC became, considering these characteristics, the preferable choice for portable equipment. Today, research and applications are developed for this market. The test methodology is presented to make possible comparison with other research groups results and to demonstrate de prototype evolution as a consequence of the analysis of the results. As an alternative with a renewable and national fuel, the use of ethanol in the prototype is tested and evaluated. A pilot illumination system with a high efficiency led is implemented as a means of evaluating the feasibility of a practical application. A financial projection and a technical evaluation of the implementation of a 1 kW stack are performed, and it proved to be feasible. As a result of this pioneer effort, the first DMFC of South Brazil was implemented, incorporating the technology of direct methanol and ethanol fuel cells, and, due to the study integrated with other groups of this project, a fuel cell research and development laboratory was installed. / Esta dissertação tem por objetivo o estudo e a implementação de protótipos das células a combustível com utilização direta de metanol e etanol. As células a combustível com utilização direta de metanol (DMFC) possuem vantagens em relação a outros tipos de células a combustível como a utilização de um combustível líquido, facilmente armazenável e disponível no mercado e de operar em baixa temperatura, entrando rapidamente em regime de trabalho. Além de aplicações veiculares e estacionárias, as DMFC se tornaram, em função dessas características, uma escolha preferencial para utilização em aparelhos portáteis e hoje são desenvolvidas pesquisas e aplicações para esse mercado. É apresentada a metodologia de testes de forma a viabilizar a comparação de resultados alcançados por outros grupos de pesquisa assim como demonstrar a evolução dos protótipos a partir das análises efetuadas. Como alternativa voltada para combustível nacional e renovável é testada e avaliada a utilização de etanol (álcool etílico) na célula implementada. Visando avaliar a possibilidade de aplicação prática, é implementado um sistema piloto de iluminação com a utilização de led de alta eficiência alimentado por DMFC. Assim é realizada uma projeção financeira e uma avaliação técnica da construção de uma célula de 1 kW, que se mostrou factível. Como resultado deste trabalho pioneiro foi implementada a primeira célula a combustível com utilização direta de metanol do sul do Brasil tendo sido incorporada a tecnologia de células com utilização direta de metanol e etanol. Em função do trabalho conjunto com a equipe do projeto vinculado, foi implantado um laboratório de estudo e pesquisa de células a combustível.
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Simulação e análise de topologias híbridas de fontes alternativas de energiaLambiase, Clodoaldo de Borba January 2016 (has links)
A constituição de sistemas híbridos como alternativa ao fornecimento de energia da concessionária, gerando energia própria e operando de forma isolada ou interconectada ao sistema de distribuição, tem originado estudos e implementações em nível industrial, comercial e mais recentemente residencial. A principal discussão que surge são as análises das vantagens técnicas e econômicas pela opção desse tipo de instalação. Neste trabalho, é apresentado um estudo complementar às pesquisas realizadas, onde é projetado um sistema híbrido contendo aerogeradores, painéis fotovoltaicos, processo de eletrólise, célula a combustível, microturbina a gás e geradores diesel. Esse sistema é simulado e comparado técnica e economicamente a um sistema que contém apenas geradores diesel. O sistema híbrido proposto possui uma microrrede conectada a um típico sistema de distribuição mas com um limite de demanda contratada que impede a satisfação de todas as necessidades energéticas da instalação apenas com a energia da concessionária. Procura-se avaliar os impactos técnicos e econômicos do atendimento da demanda por eletricidade através deste sistema híbrido além de executar-se a otimização, via PSO, do dimensionamento deste sistema, que utiliza uma ordem de despacho para gerenciar as mini unidades geradoras de energia. Foi utilizado o software TRNSYS devido a sua característica de permitir estimar a potência e energia produzidas no intervalo de um ano com detalhamento horário de cada recurso, considerando estimativas reais e localizadas para a disponibilidade dos recursos eólicos e fotovoltaicos. / The designing of hybrid systems as an alternative to power supply from power utility, generating their own energy in operating islanded or grid-tie to the power utility, has resulted in studies and implementations in industrial, commercial and residential level recently. The main discussion that arises is the analysis of the technical and economical advantages for this type of solution. This work presents a complementary study to the researches conducted nowadays, which is designed a hybrid system containing wind turbines, photovoltaic panels, electrolysis process, fuel cell, gas micro turbine and diesel generators. This system was simulated and was compared technically and economically to a system with only diesel gensets. The proposed hybrid system has a microrrede connected to a typical distribution system with a limited power demand value that prevents the satisfaction of all energy needs of the installation only with the utility power. This study evaluates the technical and economical impacts to meeting electric power consumption through this hybrid system and optimize using PSO, the design of this system that uses a dispatch order to manage the mini power generation units. The TRNSYS software was used due to its feature of allowing estimate the electric power and electric energy produced in one year apart with hourly details of each feature, considering actual estimates and localized availability of wind and photovoltaic resources.
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Inovação e sustentabilidade na cadeia produtiva do plástico verdeMores, Giana de Vargas January 2013 (has links)
A literatura destacada nesta pesquisa considerou que, no contexto organizacional, a inovação teve seu papel reforçado na função de contribuir para o desenvolvimento sustentável. Nesse sentido, o quadro das mudanças climáticas suscita o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis e a obtenção de matérias-primas limpas. Dessa forma, esta pesquisa teve como foco de investigação a análise de como ocorre o processo de inovação na cadeia produtiva do plástico verde, ao se substituir um recurso não renovável (a nafta) por um renovável (etanol da cana-de-açúcar), a partir da organização focal sob a ótica da sustentabilidade. Para tanto, a pesquisa foi classificada como exploratória e descritiva e a natureza dos dados versou sobre a abordagem qualitativa. Este trabalho teve como método central o estudo de caso, que compreendeu a realização de treze entrevistas ao longo da cadeia produtiva do plástico verde (considerando a Braskem como a organização focal). A partir da perspectiva da organização focal, o diamante da inovação total foi aplicado ao objeto de estudo desta pesquisa. As características do plástico verde extrapolam a inovação de natureza tecnológica, a sustentabilidade do produto está também atrelada ao uso da matéria-prima renovável (etanol da cana-de-açúcar), evidenciando o fato de o dióxido de carbono ser capturado da atmosfera ao longo do cultivo da cana, permanecendo fixado durante o ciclo de vida do produto. O desenvolvimento dos biopolímeros justifica-se pela finitude do petróleo e de o mesmo agravar as emissões dos gases do efeito estufa. Esse desenvolvimento se deve também às vantagens climáticas tidas para produção de cana-de-açúcar e à extensão de terras disponíveis para o cultivo no território brasileiro. Com base na discussão teórica de que a organização focal é capaz de induzir a inovação em suas cadeias produtivas, buscou-se verificar quais efeitos à montante e à jusante foram desencadeados pela Braskem ao considerar a inovação do plástico verde. Dos spillovers à montante, visualizou-se que, para a produção do plástico verde, a substituição da matéria-prima provocou mudanças expressivas na cadeia suprimentos. A cana-de-açúcar conferiu à cadeia, por meio da captação do dióxido de carbono, a redução das emissões dos gases do efeito estufa. Infere-se que o Código de Conduta para os Fornecedores de Etanol da Braskem foi o principal efeito à montante desencadeado. Os principais efeitos à jusante fomentados pela organização focal conferem a importância ambiental sugerida pelo produto. Clientes potenciais foram identificados pela organização focal e, para os mesmos, foi criado o selo I’m green™, podendo ser considerado um dos principais spillovers à jusante. Na maioria dos casos, a utilização do plástico verde agrega valor aos produtos, o que pode se tornar um diferencial competitivo para as organizações que o utilizam. No caso estudado, evidenciou-se que, a partir de exemplos de ações e práticas, a política de sustentabilidade da organização focal é alicerçada nas três principais dimensões da sustentabilidade. Ademais, a partir da análise do diamante da inovação total, das características do plástico verde e das ações discutidas nos elos em termos de inovação e de sustentabilidade, pode-se avançar na discussão teórica inferindo que o plástico verde pode ser considerado uma inovação sustentável. / The literature highlighted in this research considered that, in an organizational context, innovation has strengthened its role in the function of contributing to sustainable development. Thereby, the climate change scenario adds to the development of sustainable technologies and achievement of clean raw materials. This research has focused on the analysis of how the innovation process occurs in the green plastic supply chain, by replacing a non-renewable resource (naphtha from oil) for a renewable one (ethanol from sugarcane), from the focal organizational, considering the sustainability perspective. Therefore, this research was classified as exploratory and descriptive, due to its qualitative nature. The central method used was a case study; it included thirteen interviews related to the green plastic supply chain (considering Braskem as the focal organization). From the perspective of the focal organization, the diamond of the total innovation was applied to the research. The characteristics of green plastic extrapolate the nature of technological innovation. The sustainability of the product is also linked to the use of renewable input (ethanol from sugar cane), highlighting the fact that the carbon dioxide is captured from the atmosphere over the cultivation of sugarcane, remaining fixed during the life cycle of the product. The biopolymers development is justified by the oil finiteness and its aggravating the greenhouse gas emissions. This development is also due to climate advantages obtained by the production of sugarcane and the amount of available land for cultivation in Brazil. Based on the theoretical discussion of the focal organization, it is able to induce innovation in their supply chains, determining which upstream and downstream effects were initiated by Braskem to consider the green plastic innovation. Based on upstream spillovers, it was visualized that, for the green plastic production, the replacement of the raw material caused significant changes in the supply chain. The sugarcane gave to the chain, by the capture of carbon dioxide, the reduction of greenhouse gas emissions. It is inferred that the Conduct Code for Braskem Ethanol Suppliers was the main upstream factor that triggered these outcomes. The main downstream effects developed by the focal organization are related to the environmental importance suggested by this product. Potential clients have been identified by the focal organization and, for them, the I’m green™ mark was created, which can be considered a major downstream spillover. In most cases, the use of green plastic adds value to the products, which can become a competitive advantage for organizations that use it. In the case studied, it became clear that, from examples of actions and practices, the sustainability policy of the focal organization is sustained on the three main dimensions of sustainability. Moreover, from the analysis of the diamond of the total innovation, the characteristics of the green plastic and the actions discussed in innovation and sustainability perspectives, it can advance the theoretical discussion inferring that the green plastic can be considered a sustainable innovation.
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