[pt] O presente trabalho consiste de um modelo matemático termoquímico de simulação do processo Tecnored de produção de ferro primário, construído através do estudo e equacionamento da fenomenologia do processo, levando em consideração os aspectos termodinâmicos e operacionais, bem como a geometria do reator. Apesar de ser um modelo estático, considerações cinéticas de laboratório e de planta piloto foram usadas para estimar a extensão das principais reações químicas nas diferentes regiões do forno. Para construção do modelo o reator foi dividido em três zonas, a saber: cuba superior, zona de amolecimento e fusão, e cuba inferior. Para cada uma das zonas foram descritas as fenomenologias e reações químicas envolvidas, condicionadas ao balanço global das espécies químicas presentes no processo. As saídas do programa permitiram uma análise da engenharia de processo global e estagiada. Através do modelo construído é possível prever o comportamento do processo com diferentes tipos de matériasprimas e em diferentes condições operacionais. Adicionalmente, o modelo servirá para a checagem da operação do primeiro forno industrial desta tecnologia, atualmente em construção, comparando com os dados obtidos através da operação da planta piloto. Os resultados obtidos mostraram que a técnica de modelagem utilizada constitui-se em uma poderosa ferramenta de análise global e estagiada, confirmando as vantagens de consumo de combustível, eficiência energética e de geração de gases do processo Tecnored em relação à tecnologia tradicional do alto-forno. / [en] The present work consists of a Tecnored ironmaking process oriented thermo-chemical modeling, built after a thorough assessment of the process phenomena and considering besides the peculiarities of the reactor, a number of applicable thermodynamic and operational aspects. In spite of being a thermochemical model, bench scale and pilot plant based kinetics considerations have been taken in account in order to estimate the extension of the main reactions in different parts of the furnace. The framework involved the division of the furnace in three main zones, namely Solid-state Reduction Zone (SRZ), Softening and Melting Zone (SMZ) and Dripping and Hearth Zone (DHZ). In each of the zones the existing chemical processes and overall process phenomena have been evaluated conditional to the global mass balance ruling the process. The model developed shall be used onwards to predict the behavior of the process under different conditions of raw material usage and operational modes. Moreover, the model shall be applied to compare the results of the industrial plant (under construction) with the available bench and pilot plant data, with the intention of gathering information to be used in the optimization of the model and subsequently the process. The results obtained thus far show that the applied modeling technique is a powerful tool for the global and stage-wise analysis of the process, confirming the advantageous performance of the technology as far as fuel-rate, thermal efficiency and environmental soundness are concerned.

[pt] Os compósitos Cu-Al2O3 possuem excelente resistência a recozimentos em altas temperaturas bem como altas condutividades térmica e elétrica. Uma dispersão nanométrica uniforme de partículas cerâmicas na matriz metálica confere características únicas ao material, possibilitando a sua utilização como, por exemplo, resfriadores ativos. Por outro lado, estas propriedades são essencialmente dependentes da microestrutura do material, que por sua vez, varia de acordo com o método de preparação adotado. Os principais objetivos do presente trabalho são a introdução de um novo método de síntese e a caracterização microestrutural dos nano-compósitos Cu- Al2O3 e Ni- Al2O3. Este método é dividido em dois processos, ambos combinando as características de uma rota química para a preparação de uma mistura em pó de CuO ou NiO e Al2O3, com as vantagens do processamento in-situ de materiais, através da redução preferencial com H2 do CuO ou NiO. No processo 1, o Al2O3 é formado in-situ através da adição de uma solução de Al(NO3) 3 ao pó de CuO ou NiO. No processo 2, tanto o CuO ou NiO como o Al2O3 são formados in-situ a partir de uma solução contendo os nitratos de Cu ou Ni e Al. Os estudos termodinâmicos e cinéticos apresentados mostraram que as reduções do CuO para Cu e do NiO para Ni são viáveis, mesmo em baixas temperaturas (200-400oC). Amostras de Cu- Al2O3 (0,5, 1 e 5% em peso) foram analisadas por difração de Raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), e microscopia eletrônica de transmissão (MET) convencional, de alta resolução e de varredura. Os cristais de Cu da matriz variam de 50 a 250/300 nm para o Cu- Al2O3 (5% em peso)-processo 1 e possuem um tamanho médio de 500/600 nm para os compósitos contendo 0,5 e 1% em peso de Al2O3, também preparados pelo processo 1. O diâmetro das partículas de Al2O3 varia de 10 a 60/70 nm. Os nano- compósitos Cu- Al2O3 (0,5, 1 e 5 % em peso)-processo 2 possuem uma microestrutura formada por uma distribuição homogênea de Cu, Al e O. Os nano-compósitos preparados por ambos os processos apresentaram a formação de uma terceira fase, que pode ser CuAlO2 ou CuAl2O4. Nano-compósitos Ni- Al2O3 (0,5% em peso)-processo 2 também foram obtidos com sucesso, apresentando uma microestrutura similar a do Cu- Al2O3. Ligas Cu-Ni também foram obtidas em baixas temperaturas (400oC) através da redução por H2 de uma mistura de CuO-NiO preparada através do processo 2. / [en] Cu-Al2O3 composites are reported to have excellent resistance to high temperature annealing as well as high thermal and electrical conductivities. The uniform dispersion of nanometric ceramic particles in the metallic matrix provides unique characteristics to the material, enabling their application in high temperature and corrosive atmospheres. The special physico-chemical and mechanical properties are essentially dependent on the material`s microstructure, which in turn, will vary according to the composite preparation method. The main objectives of the present work are the introduction of a novel method for the preparation of Cu-Al2O3, Ni-Al2O3 nano- scale composites and their characterization. The preparation method is divided into two processes. In process 1, Al2O3 is formed in-situ by the addition of Al (NO3)3 solution to CuO powder, while in process 2, CuO or NiO and Al2O3 are formed in-situ from a water solution containing the dissolved nitrates of Cu or Ni and Al. Both the processes combine the advantages of chemical routes with that of in-situ processing, through the preferential H2 reduction of the CuO or NiO, contained in the mixture. The thermodynamics and kinetics studies presented have shown that the reductions of CuO to Cu and NiO to Ni are viable at a very low temperature (200-450oC). The Cu-Al2O3 (0.5, 1 and 5 wt%) specimens thus prepared have been examined by X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and conventional, high resolution and scanning transmission electron microscopy (CTEM, HRTEM and STEM). The Cu crystals range from 50 to 300 nm for the Cu-Al2O3 (5 wt%)-process 1 and have an average grain size of 500/600 nm for the Cu-Al2O3 (0,5 and 1 wt%)-process 1, while the Al2O3 particles range from 10 to 60/70 nm in all cases. The Cu- Al2O3 (0.5, 1 and 5 %Peso)-process 2 composites are composed of a homogeneous dispersion of Cu, Al and O. Composites prepared by both the processes, have exhibited the formation of a third phase, which is suggested to be CuAlO2 and/or CuAl2O4. The Ni-Al2O3 (0.5 wt%) nano-scale composites have also been successfully prepared through process 2 and their characterization revealed a microstructure similar to that of the Cu-Al2O3 samples. By applying process 2, it has also been possible to co-form CuO and NiO. This co-formed oxide mixture has been reduced in H2 atmosphere at a low temperature of 400oC to produce a homogeneous nano-powder of a Cu-Ni (50 at%) alloy.

[pt] O sulfato de magnésio se caracteriza como um possível co-produto de alguns processos hidrometalúrgicos envolvendo concentrados minerais portadores desse metal quando submetidos à lixiviação envolvendo ácido sulfúrico. Dentro do contexto dos fluxogramas de processamento desses concentrados, uma etapa bastante comum é a neutralização da solução, usualmente levada a efeito por meio da solubilização de óxido de cálcio. Este, por sua vez, pode ser substituído por óxido de magnésio desde que determinadas propriedades, tais como superfície de contato e reatividade, estejam adequadas aos requisitos desta etapa. Desta forma, o processo de decomposição térmica do sulfato de magnésio, aparentemente, não se configura como uma possível rota de processamento visto que ocorre numa temperatura de aproximadamente 1100 graus Celsius, significativamente alta para a formação de um óxido de magnésio que atenda às condições necessárias para uma neutralização eficiente. O estudo termodinâmico realizado sugere que na presença de agentes redutores como o carbono, ocorre uma diminuição na temperatura, para aproximadamente 400 graus Celsius, a partir da qual a transformação do sulfato em óxido de magnésio é teoricamente viável. Assim sendo, os objetivos do trabalho de pesquisa estão associados com a avaliação do comportamento do sistema reacional constituído por MgSO4 quando na presença de carbono oriundo de carvão vegetal. O estudo contempla também a caracterização dos materiais obtidos a fim de verificar a obtenção do MgO e avaliar se as propriedades do material encontram-se adequadas para a sua utilização como agente regulador de pH tal como o CaO. Desta forma, além das técnicas de microscopia eletrônica de varredura e difração de Raios-X, também é prevista a quantificação da reatividade do produto em soluções ácidas. As análises realizadas com as variáveis, excesso de agente redutor, temperatura, vazão de arraste e homogeneidade da amostra, mostraram que a temperatura é a variável que mais influência a decomposição do MgSO4. Entre todos os ensaios analisados, os experimentos a 900 graus Celsius e com tempos de 25 e 30 minutos foram os que indicaram os melhores resultados experimentais de conversão, atingindo uma conversão próxima de 100 por cento. As análises de caracterização, em DR-X e MEV/EDS, indicaram que o MgO foi formado ao fim da reação. O teste de reatividade indicou que o MgO obtido pode ser utilizado como regulador de pH, atendendo a proposta do trabalho. / [en] Magnesium sulfate is characterized as a possible co-product of some Hydrometallurgical Processes involving mineral concentrates that has this metal when subjected to leaching involving sulfuric acid. In the context of the processes flowchart, a fairly common step is the neutralization of the solution that usually takes effect through the solubility of calcium oxide. This, in turn, can be substituted for magnesium oxide as long as these properties, such as contact surface and reactivity, are suitable for the requirements of this step. Thus, the thermal decomposition process of magnesium sulfate, apparently, it is not configured as a possible processing route because it occurs at a temperature of approximately 1100 Celsius degrees, significantly elevated for the formation of a magnesium oxide which satisfies the conditions necessary for a neutralization efficient. The thermodynamic study suggests that in the presence of reducing agents such as carbon, a decrease in the temperature occurs to approximately 400 Celsius degrees, where the conversion of sulfate to magnesium oxide is theoretically viable. Thus, the objectives of the research work are associated with an evaluation of the behavior of the reactive system constituted by MgSO4 when in the presence of carbon provided from the charcoal. The study also contemplates the characterization of the materials obtained in order to verify the attainment of MgO and to evaluate how the properties of the material are suitable for their use as a pH regulating agent such as CaO. Thus, in addition to the techniques of scanning electron microscopy and X-ray diffraction, it is also expected the quantification of the reactivity of the product in acidic solutions. The analyzes performed with the variables, excess of reducing agent, temperature, drag flow and homogeneity of the sample, showed that temperature is the variable that most influences the decomposition of MgSO4. Among all the analyzed tests, the experiments at 900 Celsius degrees and with 25 and 30 minute were that indicated the best experimental results of conversion, reaching a conversion close to 100 percent. The characterization analyzes, in DR-X and MEV/EDS, indicated that MgO was formed at the end of the reaction. The reactivity test indicated that the obtained MgO can be used as pH regulator, attending the work proposal.

[pt] O gás natural é comprimido para pressões elevadas para que possa ser transportado pelo gasoduto e distribuído aos clientes em pressões mais baixas, através de sua redução em válvulas de controle, num processo adiabático. A termodinâmica mostra que o mesmo estado de saída do gás natural poderia ser conseguido se as válvulas de controle puderem ser substituídas por expansores, gerando trabalho e, portanto, energia elétrica, e com transferência de calor obtida através da queima de combustível, que no caso é o próprio gás natural, para que sua temperatura permaneça a mesma. O investimento nos equipamentos desta substituição é pago num determinado tempo, função da economia líquida de operação, resultante da diferença entre o beneficio econômico da energia elétrica gerada e o custo operacional da queima do combustível. Para a realização deste trabalho, um programa de cálculo HYSYS foi usado para quantificar o trabalho produzido e o calor necessário, a partir do registro de dados diários de 34 estações de redução de pressão operadas pela TRANSPETRO. Foram levantadas as características técnicas dos diferentes expansores existentes no mercado. Como resultado desta dissertação é apresentado um procedimento que serve para verificar a viabilidade da utilização de expansores em estações de redução de pressão da TRANSPETRO. A dissertação é, portanto, classificada como uma análise termo-econômica para determinação da viabilidade da utilização destes sistemas em instalações operadas pela TRANSPETRO, uma vez que eles já são utilizados em outras partes do mundo. Os resultados têm um impacto direto nos custos operacionais dos gasodutos. / [en] The natural gas is compressed to high pressures in order to be transported in the gas pipeline and delivered to the clients at lower pressures, using pressure reduction control valves in an adiabatic process. It can be shown that the same natural gas thermodynamic output state is achieved if the control valves can be substituted by expanders, producing work and, therefore, electric energy, with heat transfer from natural gas burning, so that the output temperature remains the same. The payback of the needed investment in equipments is a function of the operational net saving, which is equal to the difference between the economical benefit of produced electric energy and the operational cost of the fuel burning. All the necessary calculations were made with the HYSYS software used to quantify the produced work and the needed heat transfer, from available daily values of temperature, pressure and gas flow rate for 34 pressure reduction stations operated by TRANSPETRO. The technical characteristics of the different expanders in the market were used to calculate the produced work and thermal energy. This dissertation presents a procedure which is useful to verify the feasibility of the utilization of expanders in pressure reduction stations operated by TRANSPETRO. This dissertation is, therefore, classified as a thermoeconomical analysis to determine the feasibility of the utilization of expanders in TRANSPETRO facilities, as they are used in other parts of the world. The results have a direct impact on the operational costs of the gas pipelines.

[pt] Esta dissertação busca propor alternativas que reduzam a produção dos resíduos sólidos urbanos na cidade do Rio de Janeiro à luz de uma visão de sustentabilidade ambiental. Para tanto, utilizamos como categorias de análises os conceitos de consumo, de educação ambiental crítica, da política pública voltada para área de resíduos sólidos e de resiliência, na busca de encontrarmos a melhor forma da aplicabilidade dos conceitos eleitos na construção da proposta de mitigação da excessiva produção de lixo pela população carioca. O estudo proposto partiu do que preceitua a recente Lei 12.305/2010, Política Nacional de Resíduos Sólidos, que determina em seus artigos a importância da gestão dos resíduos sólidos urbanos; seu tratamento e destinação final, bem como sua redução no processo de geração. Para tanto, efetuamos um estudo comparativo, tomando como referência o Plano de gestão de resíduos sólidos de Nova Iorque, cidade considerada capital do consumo, e o Plano da cidade do Rio de Janeiro. E ao final, sugerimos a implantação de estratégias sustentáveis para implementação na cidade de novos procedimentos para atuação junto à população, no sentido de sensibilizá-la para através de um processo socioeducativo não só reduzir a produção de lixo, bem como de descartá-lo de forma adequada. / [en] The current model of Brazilian economic development associated with population growth and the new consumption trends, in recent decades, give to contemporary society the title of Throwaway Economy, according to Brown (2003), so, being the main contribution to the extreme generation of Urban Solid Waste (or Municipal Solid Waste - MSW) . The list of products consumed and discarded every day is extensive and, therefore, natural resources become increasingly scarce. The raw material is extracted from nature, processed, manufactured and then sold as consumer goods to meet the needs and desires of thousands of consumers in Brazil. Today, the excessive generation of waste is one of biggest environmental challenges on the agenda of municipalities, so demanding a need to apply technology and changes in the disposal behavior of the society as a whole. The management of MSW usually is a great difficulty for municipalities responsible for it, since the areas close to urban centers, designed to house such wastes, are becoming increasingly rare, complex and challenged to find. Also, the intense traffic of garbage trucks, noise and unpleasant odor is the main problem related by people who reject to live or working near a Landfill or Waste Treatment Center; such feature was corroborated by the findings of both metropolitan areas surveyed. Therefore, the management of MSW becomes crucial for the sustainable development of cities. Improper handling of waste and its disposal at noncontrolled locations can cause serious environmental damages, what may take years to be repaired, also, social problems, since it promotes waste picking activity without any zeal for human health. The Brazilian government in face of this intricate challenge - that involves different segments of society -, considering it is not only an environmental issue, but also economic and social, have launched in August, 2010 the Brazilian National Solid Waste Policy - (Política Nacional de Resíduos Sólidos - PNRS), a necessary and important legal measure, since conflicts of interest arise, so requiring solutions. The Brazilian National Plan gathers business companies, civil society and the public management, which is extremely important for the responsible management of waste generated in each of the municipalities (BRAZIL, 2010). The Plan have determined until August 2, 2014 to the extinction of lixões2 in all Brazilian municipalities. However, days after its publication, ABRELPE reports were released highlighting the challenging numbers for Municipalities: according to them, there were approximately 3,500 active landfills in all regions of Brazil. Also, this was not the first attempt failed to achieve the goal of eradication of lixões. So, this work is a theoretical efforts aiming at identify possible measures to non-generating municipal waste / waste prevention, not only to meet what determines the Plan, but as a sustainable alternative for municipal waste management in the city of Rio de Janeiro. For that, a comparative study between two cities - Rio de Janeiro, RJ and New York, NYC, was carried out, by means the analysis of municipal Land-use planning to raise best practices and socio-educational alternatives seeking to reduce wastes at Rio de Janeiro.

[pt] Nos últimos anos, esforços vêm sendo empreendidos no sentido de aumentar o conteúdo de carbono no ferro-esponja, com o intuito de utilizá-lo como fonte energética e como agente redutor dos óxidos residuais na operação dos fornos elétricos a arco - FEA. O presente trabalho, fruto de um projeto cooperativo da Samarco Mineração SA com o Grupo de Siderurgia da PUC-Rio, apresenta os resultados de experimentos realizados, nos laboratórios de ambas as Instituições simulando as condições operacionais de um forno Midrex. Para a simulação o reator foi dividido em três zonas: Redução, Transição e Resfriamento. Para cada uma delas foi concebido um conjunto de experimentos, estatisticamente planejados, de forma a permitir a mensuração cinética da carburização. Os experimentos envolvendo a redução e a carburização das pelotas de minério de ferro utilizaram similaridades fluidodinâmicas das escalas. Adicionalmente, um método para análise química dos teores de carbono grafítico e livre foi empregado com sucesso. Em seguida foram realizados os testes de carburização das zonas de transição e resfriamento e levantadas as curvas e equações cinéticas. Na zona de transição o agente carburizante foi o gás metano sendo a sua injeção feita nas temperaturas de 300, 600, 700 e 850 graus Celsius . O modelo cinético utilizado foi uma equação linear de fluxo mássico. O valor da energia de ativação aparente encontrada para a carburização do DRI na zona de transição foi de 12,31 kJ/mol indicando um controle cinético difusional. A carburização do DRI para esta região situou-se na faixa de 0.1 por cento C (300 graus Celsius ) a 3 por cento C (850 graus Celsius ) , para um tempo de residência típico de 0,7 horas. Na zona de resfriamento o principal agente carburizante depende da temperatura: acima de 400 graus Celsius , foi o gás metano, enquanto nas temperaturas abaixo de 500oC foi o gás CO. Nesta zona a carburização do DRI, nas temperaturas de 250 a 600 graus Celsius , foi suposta ser uma reação de primeira ordem em relação ao carbono. O resultado obtido para a energia de ativação aparente na zona de resfriamento foi 5,31 kJ/mol, consistente com um mecanismo controlado por difusão. Considerando os resultados experimentais obtidos, a carburização final do DRI nesta zona, tomando-se um tempo médio de residência de (2,15h) esteve na faixa de 2,0 por cento C ( periferia / 600 graus Celsius ) a 3,0por cento C ( centro / 250 graus Celsius ). / [en] In later years efforts are being made aiming at the increase in the carbon content in the DRI, this to enable it to act as energy source and reducing agent for the residual oxides in the operation of the electric arc furnaces – EAFs. The present work, product of a cooperative project between the Samarco Mining Co. and the Iron and Steelmaking Group from the University PUC-Rio, presents the obtained results for the experiments on DRI carburization, made at the laboratories of both institutions, under simulated conditions occurring in MIDREX reactors. To mimic the reactor operation, it was divided in three zones, quoting: Reduction, Transition and Cooling. For each of these zones a set of experiments were conceived and statistically planned to permit the carburization kinetic determination. It must be also added that fluidynamic scale similarity were respected in those same experiments. Further, a special chemical method was successfully employed to access the graphitic and free carbon DRI contents for the carburization tests performed for the Transition and Cooling zones. Based on the obtained results, sets of curves for carburization versus time were composed and kinetic equations, for various temperatures and gaseous atmospheres, were proposed. For the Transition zone the carburizing agent was the methane gas, being its injection made under the temperatures of 300, 600, 700 e 850oC. The kinetic model utilized for the carburization in this zone was that of a mass flux linear equation. From this formalism, an apparent activation energy of 12.3 kJ/mol was calculated indicating a difusional control. The total DRI carburization in this zone ranged from 0.1 per cent C (300oC) to 3 per cent C (850oC) for a typical residence time of 0.7 hours. In the Cooling Zone there was a temperature dependency ruling the carburizing agent role, above 400oC the gas methane is the main carburizing gas, but below 500oC the CO act as such. In this zone, the DRI carburization was fitted with a kinetic equation of the first order with respect to carbon. The obtained result for the apparent activation energy for this equation rated 5.31 kJ/mol, consistent with a difusional mechanism. Considering the experimental results for a residence time of 2.15 hours, the final carburization for the DRI in the Cooling Zone ranged from 2.0 per centC ( furnace peripheral conditions / 600oC ) to 3.0 per cent C ( core conditions / 250oC ).

[pt] Este trabalho analisa um discurso de resistência gravado em 2017 na Cracolândia de São Paulo e observa sua viralização e circulação até sua transformação em um caso. A pesquisa investiga como a fala de Carlos Eduardo é seguidamente compartilhada (re-entextualizada) e quais são os efeitos discursivos destas circulações textuais. Mediadas por categorias da antropologia linguística contemporânea, as análises de dados interrelacionam a história da pesquisa, os temas maiores e a perspectiva da mídia corporativa sobre o caso. É uma pesquisa de natureza qualitativa, posicionada e implicad(íssima), pois é atravessada pela relação afetiva prévia entre o autor do discurso e a pesquisadora. A conclusão a que se chega é que o hibridismo do lugar social de Cadu é o próprio germe de sua mobilidade, que se manifesta no uso hábil das funções poéticas, no manejo dos índices que reúne. A transformação do caso em notícia abre por sua vez rotas de espraiamento (de comunicabilidade) diferentes das imaginadas (projetadas) no local de produção deste discurso (o coletivo antiproibicionista de redutores de danos A Craco Resiste). O entrelugar social de Cadu e seu lugar de exceção são grifados em narrativas focadas em sua biografia e os temas-tabu indiciados no discurso são apagados pela notícia espetacular de seu resgate improvável. / [en] The present work analyses a discourse of resistance recorded in 2017 in the Crackland of São Paulo and follows its process of going viral until it turns into a proper case. This research investigates: the way Carlos Eduardo s speech is repeatedly shared (re-entextualized) and which are the discourse effects of such textual circulations. Under the mediation of categories from the contemporary linguistic anthropology, the data analysis intertwines the story of this research with broader themes and the perspective of corporative media. Located in the tradition of qualitative research, this work positions itself as highly engaged and committed since it is directly connected to the personal relationship between the author of the discourse at stake and the present re-searcher. The conclusion is that the hybridism that defines Cadu s social place represents the germ of his mobility, which is expressed through his dexterous poetical faculties and the way he manages to access them. The transformation of the case into news opens up space for spreading routes of communicability which are distinct from the ones projected in its discoursive production site - the harm reduction anti-prohibitionist collective A Craco Resiste. Cadu s social inbetween place, as well as his exceptionalism, are highlighted throughout narratives focused in his biography while the taboo issues that come up in the discourse level are overcast by breaking news of his unlikely rescue.

[pt] Pelo presente trabalho, buscou-se desenvolver uma ferramenta capaz de analisar e otimizar o uso de pelotas de minério de ferro em processos tradicionais de redução direta do tipo forno cuba. A criação de um modelo termoquímico do processo MIDREX foi proposta e elaborada dentro da PUC-Rio, levando-se também em conta alguns aspectos cinéticos relativos à redução dos minérios e à carburização do ferro-esponja, bem como alguns parâmetros operacionais. Este modelo foi subseqüentemente adaptado para interagir com um segundo modelo termoquímico de forno elétrico a arco da RS Consultants, representando assim a cadeia de fabricação de aço líquido primário pela rota redução direta - forno elétrico a arco. Para o gerenciamento computacional do processo de otimização e interação com os dois modelos acima citados, desenvolveu-se, adicionalmente, um terceiro modelo, o qual foi designado neste trabalho como modelo GESTOR. Um máximo uso de ferro-esponja ― e de pelotas, conseqüentemente ― é objetivado sempre que possível, sob determinadas condições operacionais pré-estabelecidas. A avaliação econômica destes processos foi embasada em conceitos de valor de uso. Alguns resultados são apresentados neste trabalho, para demonstrar a efetividade e o poder de análise da ferramenta e espera-se que os profissionais da Samarco possam fazer uso deste instrumento de trabalho, dando o devido suporte à tomada de decisão à comercialização e ao desenvolvimento de produtos existentes ou novos. / [en] The study at issue searched for developing an innovative tool able to effectively analyze and optimize the industrial usage of iron ore pellets undergoing traditional gas-based direct reduction processes. The creation of a thermochemical model for MIDREX process was proposed and carried out by PUC-Rio, taking into account relevant characteristics related to DRI carburization and reduction kinetics, as well as some important operating parameters. Subsequently, this model was adapted in order to interact with a second thermo-chemical model owned by RS Consultants and able to represent an electric arc furnace operation. In this sense, it has been possible to represent thereby the iron and steelmaking route based on direct reduction and electric arc furnace. For the computational management of the optimization methodology and interaction involving the two models above-mentioned, a third model was developed and referred to as GESTOR model. It was built to maximize the DRI usage ¯ and pellets utilization, consequently ¯ respecting certain operating conditions previously established. Economic assessments shall be made premised upon value in use concepts. Some results are shown in this study, based on a hypothetical scenario, aiming at proving the effectiveness of this tool. Its adoption by Samarco´s experts is expected as an important supportive methodology to help them to make decisions properly concerning both marketing strategies and product development activities.

[pt] O uso da representação de modelos completos em estudos de sistemas de potência pode levar a indesejados níveis de esforço computacional e imprecisão devido às incertezas e complexidade dos sistemas modernos. Para endereçar este problema de tratabilidade, métodos de redução de redes buscam criar um modelo simplificado, com dimensão reduzida, de um dado sistema de potência. As técnicas atuais consideram apenas um ponto de operação no processo de redução falhando em desempenho para uma grande variedade de condições operativas. Adicionalmente, a solução para o fluxo de potência CA (não linear) apresenta pior performance computacional, mas melhor precisão quando comparada à sua contraparte linear (solução para fluxo de potência CC). Infelizmente, a aproximação do fluxo de potência CC desconsidera a perda de energia nas linhas e os efeitos das não linearidades devido as mudanças nos níveis de tensão e potências reativas no sistema. Neste contexto, um novo modelo de fluxo de potência equivalente baseado em otimização é proposto. Assim, para superar as limitações relativas a performance computacional e as imprecisões para multiplos cenários operativos, utilizamos o modelo proposto para produzir um método de redução baseado no fluxo CC, que apresenta bom desempenho em variados pontos operativos. Neste caso, a solução de um problema de otimização linear, que considera múltiplos cenários de fluxo CA ou medições do sistema, determina os parâmetros da rede equivalente. Para garantir a precisão do modelo, consideramos um conjunto de cargas artificiais para representar o desbalanço entre os cenários observados e a resposta da rede equivalente. Estas cargas artificiais são funções polinomiais do ponto operativo do sistema, e seus coeficientes são cootimizados com os parâmetros da rede reduzida. A Analise de Componentes Pincipais é utilizada para extrair as componentes relevantes do vetor de cargas que define um ponto operativo, reduzindo a dimensão do modelo, e melhorarando o desempenho out–of–sample. A metodologia é testada contra o equivalente Ward para diferentes condições operativas. Casos de estudo com dados gerados são apresentados com o objetivo de analisar a capacidade de generalização do modelo para diferentes níveis de ruído. Por fim, um caso de estudo com perfís de carga realísticos oriundos de uma companhia de distribuição brasileira é conduzido no sistema de teste IEEE 118–Bus. / [en] The use of full model representation in power system studies may lead to undesirable levels of computational burden and inaccuracy due to modern system complexities and uncertainties. To address the tractability issue, network reduction methods aim to create a simplified model, with reduced dimension, of a given power system. Current techniques consider only one operating point in their reduction process, falling short in properly performing for a wide range of operating conditions. Additionally, a nonlinear AC power flow solution features worse computation performance, but better accuracy when compared against its linearized counterpart (DC power flow solution). Unfortunately, the DC power flow approximation disregards the line losses and nonlinear effects due to changes in voltage levels and reactive power. In this context, we propose a novel optimization–based framework to create equivalent power flow models. Thus, to overcome the computational performance limitations and imprecision for multiple operating scenarios, we use the proposed framework to produce a DC–based network reduction method that performs well in many operating points. The solution of a linear optimization problem, which considers multiple AC power flow scenarios or network measurements, determines the equivalent network parameters. To ensure modeling accuracy, we consider a set of artificial dynamic loads to represent the mismatch between observed scenarios and the response of the equivalent. These artificial loads are polynomial functions of the operating point, and their coefficients are co-optimized with the reduced network parameters. Principal Component Analysis (PCA) is used to extract the relevant components of the load vector defining the operating point, reducing the equivalent model dimensionality, and improving out–of–sample performance. We test the methodology against traditional Ward equivalent for different operating conditions. We present case studies with generated data to investigate the model generalization capability for different noise levels. Finally, we conduct a case study based on realistic load profiles from a Brazilian distribution company within the IEEE 118–Bus test system.

[pt] Os usos de substâncias psicoativas tiveram ampliação em sociedades ocidentais a partir do século XIX, tendo alguns se tornado alvo de proibição. Dentro do tema das drogas, podem ser destacados diversos tópicos relevantes para debate, como os tipos de uso e as possibilidades de prevenção a riscos relacionados. Riscos estes que podem ser tanto da esfera individual quanto do âmbito social. Compondo sua relevância social, o consumo de álcool e outras drogas por jovens leva a uma defesa do debate deste tema nas escolas. Esta tese objetivou compreender práticas e concepções de educadores egressos do curso Educação, Drogas e Saúde nas Escolas, ministrado através da Fundação Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro (Cecierj). Os instrumentos de pesquisa foram questionários aplicados em formulários online e entrevistas semiestruturadas realizadas também a distância, devido à pandemia de covid-19. Foi feita uma análise estatística descritiva das questões objetivas do questionário, enquanto as questões abertas e as entrevistas foram investigadas através da Análise de Conteúdo (BARDIN, 2016). Foram encontrados educadores que valorizam e utilizam abordagens dialógicas e se orientam pela perspectiva da redução de danos. Sobre o desenvolvimento destes trabalhos, foram relatados diferentes empecilhos, como a dificuldade de estabelecer parcerias por falta de interesse no tema ou receios ligados a tabus e a tendência para abordagens proibicionistas. Também há preocupações com possíveis acusações de apologia às drogas, medo de reprovação por parte dos responsáveis e por parte de agentes ligados ao tráfico de drogas nos entornos das escolas. Apesar disso, destacaram-se relatos sobre projetos desenvolvidos com participação ativa e interessada dos estudantes. Estes projetos foram influenciados pela formação em educação sobre drogas, apresentando indicadores de qualidade. Destaca-se, porém, sua dependência das iniciativas individuais dos educadores, que não possuem respaldo institucional e de políticas públicas para formação continuada no tema para o trabalho em si. / [en] The use of psychoactive substances expanded in Western society from the 19th century onwards, with some becoming the target of prohibition. Within the topic of drugs, several relevant topics can be highlighted for debate, such as types of use and possibilities for preventing related risks. These risks can be both individual and social. Due to its social relevance, the consumption of alcohol and other drugs by young people leads to a defense of the debate on this topic in schools. This thesis aimed to understand practices and conceptions of educators who graduated from the course Education, Drugs and Health in Schools, taught through the Center for Distance Higher Education Foundation of the State of Rio de Janeiro (Cecierj). Research instruments included questionnaires applied through online forms and semi-structured interviews conducted remotely due to the COVID-19 pandemic. A descriptive statistical analysis of the objective questions of the dialogue was carried out, while the open questions and interviews were investigated using Content Analysis (BARDIN, 2016). Educators were found who value and use dialogical approaches and are guided by the perspective of harm reduction. Regarding the development of these works, different obstacles were reported, such as the difficulty of establishing partnerships due to lack of interest in the subject or concerns related to taboos and the tendency towards prohibitionist approaches. There are also concerns about possible accusations of drug promotion, fear of disapproval by those responsible and by agents linked to drug trafficking in school environments. Despite this, reports on projects initiated with active and interested participation of students. These projects were influenced by training in drug education, presenting quality indicators. It stands out, however, its dependence on individual initiatives of educators, who do not have institutional support and public policies for continuing training in drug education and for the work itself.