Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-06-29T20:39:34Z No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) / Rejected by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br), reason: Corrigir referência. on 2017-07-03T12:21:34Z (GMT) / Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T14:37:19Z No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:48:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:58:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T17:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) Previous issue date: 2017-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Wind energy is a renewable source that has grown in application and technological development. Moreover, the generation of electricity from these systems does not compromise the environment as traditional systems such as the hydraulic and thermal generation of electricity. Responsible for capturing and converting wind energy into electricity, the wind turbine is the main component of wind power generation systems. Due to the nonlinear wind behavior, the development of a mathematical model that describes the behavior of such a system is a complex and sometimes impractical task. However, some applications involving modern controls systems can be used with the aim of optimizing the use of wind. One possibility is the use of a control system based on Fuzzy Logic, since this technique does not require the mathematical detailing of the system. Thus, this work aims to analyze the behavior of a Fuzzy Controller applied to a variable-speed wind turbine with permanent magnet synchronous generator (PMSG) connected to the grid. The main focus was the use of the system to simulate a real load composed by the network to flow the generated energy. The performance of the Fuzzy Controller was verified when compared to that of a Classical Proportional Controller. The results show that the Fuzzy Control presents a higher efficiency and increases the capacity of power generation with reduction in the time of accommodation and less error in permanent regime / A energia eólica é uma fonte renovável que tem crescido em aplicação e desenvolvimento tecnológico. Além do mais, a geração de eletricidade a partir desses sistemas não compromete o meio ambiente como os sistemas tradicionais como, por exemplo, as gerações hidráulica e térmica de energia elétrica. Responsável por captar e converter as energias dos ventos em energia elétrica, a turbina eólica é o principal componente dos sistemas eólicos de geração de eletricidade. Devido ao comportamento não linear do vento, o desenvolvimento de um modelo matemático que descreva o comportamento de tal sistema é uma tarefa complexa e, algumas vezes, impraticável. Contudo, algumas aplicações envolvendo sistemas de controle moderno podem ser utilizados com o objetivo de otimizar o aproveitamento do vento. Uma possibilidade é a utilização de um sistema de controle baseado em Lógica Fuzzy, uma vez que essa técnica não requer o detalhamento matemático do sistema. Desse modo, este trabalho tem como objetivo analisar o comportamento de um Controlador Fuzzy aplicado a um sistema eólico de velocidade variável com gerador síncrono de irmãs permanentes (do inglês Permanent Magnet Synchronous Generator - PMSG) conectado à rede. O foco principal, foi a utilização do sistema para simular uma carga real composta pela rede para escoamento da energia gerada. Verificou-se o desempenho do Controlador Fuzzy quando comparado ao de um Controlador Proporcional Clássico. Os resultados obtidos mostram que o Controle Fuzzy apresenta uma maior eficiência e aumenta a capacidade de geração de potência com redução no tempo de acomodação e menor erro em regime permanente / 2017-06-29

Orientador: Katia Tannous / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T11:07:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_VicenteFranco_M.pdf: 7282944 bytes, checksum: fb759d971353c73317d6c0ac1974ee13 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo avaliar o potencial de biomassas amazônicas (ouriço de castanha-do-brasil, ouriço da sapucaia e caroço do fruto do tucumã) visando sua utilização como insumo energético em processos de termoconversão. As caracterizações das propriedades estabelecidas foram: física (diâmetro médio, esfericidade, massa específica real e aparente, e morfologia), química (analises química, elementar e imediata), térmica (Poder Calorífico Superior, Poder Calorífico Inferior e termogravimetria) e um estudo cinético (energia de ativação e fator pré-exponencial) a partir da análise termogravimétrica. As biomassas foram moídas em um moinho de martelo e separadas por peneiramento, onde o intervalo granulométrico escolhido foi de 497-2019 ?m. As partículas foram definidas como irregulares e suas esfericidades foram calculadas mediante as equações de Massarani e Peçanha (1986) e Riley (1941), obtendo as faixas de 0,3-0,8 e 0,6-0,9, respectivamente. As massas específicas, real e aparente, foram determinadas através de picnômetro a gás de Hélio e porosímetro de mercúrio, tendo como resultado valores entre 1424-1479 kg/m3 e entre 678-1115 kg/m3, respectivamente. Na análise morfológica foram encontradas duas estruturas celulares principais relacionadas à rigidez das biomassas, sendo estas: fibras e esclereídes. A análise da composição química apresentou teores de hemicelulose entre 2-3%, de celulose entre 31-58%, e de lignina 36-38%. A composição elementar foi determinada mediante analisador elementar CHN-S, onde se constatou a predominância dos teores de carbono e oxigênio (máx. 48%-47%, respectivamente). A composição imediata foi determinada mediante normas técnicas, obtendo-se: teor de umidade entre 7%-8% (ASTM E871-82), materiais voláteis 79%-86% (ASTM E872-82), cinzas 0,4%-2,0% (ASTM E1755-01) e carbono fixo 13-20% (por diferença). O Poder Calorífico Superior foi determinado pela norma ASTM D240-09 (Sanchez, 2010) e situou-se entre 19-20 MJ/kg. O Poder Calorífico Inferior foi determinado pela equação de Mendeleev resultando em 16 MJ/kg-17 MJ/kg. A partir da análise termogravimétrica das biomassas foram identificadas três regiões de perda de massa: 25-150ºC, atribuída à eliminação de água; 200-420ºC e 430-900ºC, atribuídas à degradação térmica das biomassas. Os principais componentes associados foram hemicelulose e celulose, e lignina, respectivamente. Na análise cinética da reação, a energia de ativação e fator pré-exponencial foram determinados através de dois métodos dinâmicos (Kissinger e Ozawa). A variação destes parâmetros foi mais significativa para o caroço do fruto do tucumã em relação os diâmetros médios, bem como entre as conversões das reações de degradação / Abstract: This study aims to evaluate the potential of Amazonian biomass (woody shell of the Brazil nut, woody shell of the sapucaia and tucumã endocarp) for their use as energy input into thermoconversion processes. The characterizations of the properties were established: physical (mean particle diameter, sphericity, real and apparent density, and morphology), chemical (chemical, ultimate and proximate analysis), thermal (Higher Heating Value, Lower Heating Value, thermogravimetry) and a kinetic study (activation energy, pre-exponential factor) from the thermogravimetric analysis. The biomasses were ground in a hammer mill and separated by sieving, where the particle sizes range 497-2019 microns was chosen. The particles were defined as irregular and its sphericities were calculated by Massarani and Peçanha (1986) and Riley (1941) equations obtaining ranges from 0.3 to 0.8 and 0.6 to 0.9 respectively. The densities (apparent and true) were determined by gas Helium pycnometer and mercury porosimeter resulting 1424-1479 kg/m3 and between 678-1115 kg/m3, respectively. In the morphological analysis, two major cellular structures related to the rigidity of biomass were found: fibers and sclereids. The chemical composition analysis showed that: 2-3% of hemicelluloses content, 31-58% of cellulose content and 36-38% of lignin content. The ultimate analysis was determined by CHN-S elemental analyzer, which it is noticed the predominance of carbon and oxygen (máx.48%-47%, respectively). The proximate analysis was determined by testing standards according: 7%-8% of moisture content (ASTM E871-82), 79%-86% of volatile materials (ASTM E872-82), 0.4%-2.0% of ash (ASTM E1755-01) and 13-20% of fixed carbon (by difference). The Higher Heating Value was determined by ASTM D240-09 (Sanchez, 2010) and obtaining between 19 MJ/kg -20 MJ/kg. The Lower Heating Value was determined by the Mendeleev formula resulting in 16 MJ/kg-17 MJ/kg. From the thermogravimetric analysis of biomass three regions of mass loss were identified: 25°C-150°C attributed to the elimination of water; 200°C-420°C and 430°C-900°C attributed to thermal degradation of biomass corresponded to hemicelluloses and cellulose, and lignin, respectively. In analyzing the reaction kinetics, the activation energy and pre-exponential factor were determined through two dynamic methods (Kissinger and Ozawa). The variation of these parameters was more significant for the tucumã endocarp relating to mean particle diameters as well as conversion of thermal degradation reactions / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Jakeline Ortega (jakortega@unoeste.br) on 2018-11-14T14:11:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Italo Alves Montorio Junior.pdf: 2592698 bytes, checksum: 9d5d77bf50e136499f027f34e9729644 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T14:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Italo Alves Montorio Junior.pdf: 2592698 bytes, checksum: 9d5d77bf50e136499f027f34e9729644 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Humanity goes through a period of great transformations. Anthropic activity, mainly in recent years, has been substantially modified the terrestrial environment. Practices which damage the Earth system, such as Greenhouse Gas (GHG) emissions, can compromise the terrestrial life. The utilization of non-renewable sources has promoted a significant increase in air pollutant emissions. It supposes that the population, now estimated at more than seven billion, is expected to reach around 10 billion people by 2050 and the global economy to triple in this period, conditions that will lead to large increases in global demand for energy. Due to this continuous and progressive increase in energy consumption, it will be necessary to generate more electricity. Therefore, there is a need of an intense analysis of the anthropic practiced activities. The hypothesis of this work is presented as the alteration of the Electric Matrix composition in order to mitigate the Greenhouse Gas emission. The present work has as objectives to study the projection of GHG emission in the Brazilian Electrical Matrix by the year 2050 using the "Calculadora Brasil 2050" application, to perform a case study of the alteration in the Electric Matrix composition of energy consumed by Instituto Federal de São Paulo, Presidente Epitácio Campus, through a photovoltaic micro power plant and the an energy efficiency program, and finally, to study the global Electrical Matrix composition and its implications on environmental issues through qualitative and quantitative documentary research of applied nature. The Brazilian Electrical Matrix is expected to have an increment in the use of photovoltaic solar energy and in energy efficiency to maintain GHG emissions in the year of 2050 at the same current levels. There was an 8.30% reduction in the consumption of the Electrical Energy (EE) acquired from the distribution network with the installation of the photovoltaic micro power plant, and it occurred a reduction of 51% in the EE consumption for lighting with the implemented energy efficiency program. The institution stopped using 1,386.78 KWh per month from non-renewable sources, which is equivalent to a reduction of 31.8%, proving the alteration in the Electric Matrix consumed by the campus. In the world, countries have a distinct relation between the use of renewable and non-renewable sources for EE generation, implicating in a possibility of classification of these countries in relation to environmental issues by the Environmental Contribution Rate (ECR). The Environmental Balance Time (EBaT) of photovoltaic panels is related to the ECR and the Energy Pay Back Time (EPBT) of the system. / A humanidade passa por um período de grandes transformações. A atividade antrópica, principalmente nos últimos anos, tem modificado substancialmente o ambiente terrestre. Práticas que lesionam o sistema do planeta Terra, como as emissões de gases de efeito estufa, podem comprometer a vida terrestre. A utilização de fontes não renováveis promoveu um acréscimo significativo nas emissões de poluentes atmosféricos. Supõe-se que a população, hoje estimada em mais de sete bilhões, chegue ao redor de dez bilhões de indivíduos em 2050 e que a economia global triplique neste período, condições que levarão a grandes aumentos na demanda global por energia. Devido a este aumento contínuo e progressivo do consumo de energia, será necessário gerar mais eletricidade. Portanto, há a necessidade de uma profunda análise das atividades antrópicas praticadas. A hipótese deste trabalho apresenta-se como a alteração da composição da Matriz Elétrica a fim de mitigar a emissão de gases de efeito estufa. O presente trabalho tem como objetivos estudar a projeção da emissão de GEE na Matriz Elétrica brasileira até o ano de 2050 utilizando o aplicativo “Calculadora Brasil 2050”, realizar um estudo de caso da alteração da composição da Matriz Elétrica da energia consumida pelo Instituto Federal de São Paulo Câmpus Presidente Epitácio por meio de uma micro usina fotovoltaica e de um programa de eficiência energética e, finalmente, estudar a composição da Matriz Elétrica mundial e suas implicações nas questões ambientais por meio de uma pesquisa documental quali quantitativa e de natureza aplicada. A Matriz Elétrica brasileira deverá ter um incremento na utilização da energia solar fotovoltaica e em eficiência energética para manter as emissões de GEE no ano de 2050 nos mesmos níveis atuais. Com a instalação da micro usina fotovoltaica ocorreu uma redução 8,30% no consumo de Energia Elétrica (EE) adquirida da rede de distribuição e com o programa de eficiência energética implantado, ocorreu uma redução de 51% do consumo de EE para a iluminação. A instituição deixou de utilizar, mensalmente, 1.386,78 KWh provenientes de fontes não renováveis, o que equivale a uma redução de 31,8%, comprovando a alteração da Matriz Elétrica consumida pelo câmpus. No mundo, os países possuem uma relação distinta entre a utilização de fontes renováveis e não renováveis para a geração de EE, implicando em uma possibilidade de classificação destes países em relação às questões ambientais pela “Environmental Contribution Tax” (ECR). O “Environmental Balance Time” (EBaT) dos painéis fotovoltaicos está relacionado com o ECR e com o “Energy Pay Back Time” (EPBT) do sistema.

A valorização racional da lignina e seus derivados é um dos maiores desafios ligado às biorrefinarias em que estas macromoléculas são geradas como subprodutos. Os lignossulfonatos, obtidos através do processo de polpação sulfito da madeira, são produzidos em larga escala e pouco utilizados como reagentes na preparação de compostos macromoleculares. A presença de grupos OH em sua estrutura permite o seu uso como macromonômero na obtenção de poliuretanos (PUs). O presente estudo teve como meta a obtenção de lignopoliuretanos e de compósitos baseados principalmente em matérias primas obtidas a partir de fontes renováveis. O óleo de mamona (OM) e lignossulfonato de sódio (NaLS), ambos oriundos de matérias primas renováveis, foram utilizados, em composições variadas, como substitutos de polióis convencionais, juntamente com difenilmetano diisocianato (MDI), na reação de obtenção de PUs. Inicialmente, PUs foram preparados a partir de NaLS e outros polióis, como dietilenoglicol (DEG), polietilenoglicol (PEG) e OM, assim como a partir destes reagentes, exceto NaLS (amostras controles). Visando aumentar a reatividade das hidroxilas do NaLS frente aos grupos isocianatos na síntese dos lignopoliuretanos, o NaLS foi oxipropilado (reação com óxido de propileno, gerando LS-Oxi) e hidroxialquilado (reações com glutaraldeído e formaldeído, gerando NaLS-Glu e NaLS-For, respectivamente). O uso de aldeídos na modificação do NaLS, até onde se tenha conhecimento, foi uma abordagem inédita no que se refere à síntese de lignopoliuretanos. Os produtos, (LS-Oxi, NaLS-Glu, NaLS-Glu) foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (IV) e, associados ou não com OM, foram usados na preparação de lignopoliuretanos (também caracterizados por IV). Fibras lignocelulósicas extraídas de sisal (Agave sisalana), cujo maior produtor mundial é o Brasil, foram utilizadas como reforço dos lignopoliuretanos preparados. Os compósitos lignopoliuretânicos, bem como os lignopoliuretanos não reforçados, foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG), resistência ao impacto, resistência à flexão, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise térmica dinâmico-mecânica (DMA). Os resultados mostraram que as fibras de sisal aumentaram consideravelmente a resistência ao impacto de todos os lignopoliuretanos. Entre os compósitos baseados em NaLS não modificado (Grupo 1), o DEG/NaLS/MDI/Sisal foi o que apresentou melhor resistência ao impacto (472 J m-1) e melhor resistência à flexão (47 MPa). Quando o NaLS oxipropilado foi utilizado (Grupo 2), o compósito LS-Oxi/MDI/Sisal apresentou resistência ao impacto de 459 J m-1 e resistência à flexão de 43 MPa, enquanto que o compósito NaLS-Glu/MDI/Sisal, preparado à partir do NaLS hidroxialquilado (Grupo 3), apresentou resistência ao impacto de 945 J m-1 e resistência à flexão de 23 MPa. As imagens de MEV da superfície de fratura pós-ensaio de impacto revelaram uma forte adesão na interface fibra/matriz, como consequência da presença de ligações hidrogênio entre os grupos uretanos da matriz e os grupos hidroxila das fibras, além das interações entre os domínios hidrofóbicos de ambos, fibra e matriz. Materiais com grau de entrecruzamento diversificados, com características entre elastomérica a termorrígidos, foram obtidos a partir do uso do NaLS e do OM, o que faz com que eles se tornem atrativos para diferentes aplicações, como em partes automotivas e painéis de uso arquitetônico. Neste sentido, e atendendo às expectativas atuais, materiais com excelentes propriedades e com elevada proporção de matérias-primas obtidas de fontes renováveis foram desenvolvidos. / The rational valuing of lignin and its derivatives is one of the major challenges in the biorefinery context where these macromolecules are generated as byproducts. Lignosulfonates obtained through the wood sulfite pulping process are produced on a large scale. However, they are rarely used as reagents in the preparation of macromolecular compounds. The presence of OH groups in their structure allows their use as a macromonomer to obtain polyurethanes (PU). This study aimed at obtaining lignopolyurethanes and composites based mainly on raw materials obtained from renewable sources. Castor oil (CO) and sodium lignosulfonate (NaLS), both derived from renewable raw materials, were used in different compositions as replacements for conventional polyols along with diphenylmethane diisocyanate (MDI) in the PU synthesis. Initially, polyurethanes were prepared from NaLS and other polyols such as diethylene glycol (DEG), polyethylene glycol (PEG), and OM, as well as by using these reagents, except for NaLS (control samples). In order to increase the reactivity of the OH groups of NaLS against isocyanates in the lignopolyurethanes synthesis, NaLS was oxypropylated (reaction with propylene oxide, generating LS-Oxy) and hydroxyalkylated (reaction with formaldehyde and glutaraldehyde, generating NaLS-Glu-For NaLS, respectively). The use of aldehydes in the NaLS modification, as far as we know, is a novel approach with regard to the lignopolyurethane synthesis. The products (LS-Oxy, NaLS-Glu, and NaLS-For) were characterized by infrared spectroscopy (IR) and associated or not with CO were also used in lignopolyurethanes preparation (also characterized by IR). Lignocellulosic fibers extracted from sisal (Agave sisalana), which has Brazil as its largest producer in the world, were used as reinforcement for the prepared lignopolyurethanes. Lignopolyurethanic composites and the non-reinforced lignopolyurethanes were characterized by thermogravimetric analysis (TG), impact test, flexural strength, scanning electron microscopy (SEM) and dynamic mechanical analysis (DMA). Results showed that sisal fibers substantially increased the impact strength of all lignopolyurethanes. Among the composites based on unmodified NaLS (Group 1), DEG/NaLS/MDI/Sisal showed the best impact strength (472 J m-1) and the best flexural strength (47 MPa). When the oxypropylated NaLS was used (Group 2), the composite <br /> LS-Oxy/MDI/Sisal showed impact strength of 459 J m-1 and flexural strength of 43 MPa, while the composite NaLS-Glu/MDI/Sisal prepared from the hydroxyalkylated NaLS (Group 3) showed impact strength of 945 J m-1 and flexural strength of 23 MPa. The SEM images of the fracture surface after the impact test revealed a strong adhesion in the fiber/matrix interface as a consequence of the presence of hydrogen bonds between the urethane groups of the matrix and the hydroxyl groups of the fibers, in addition to the interactions between the hydrophobic domains of both fiber and matrix. Materials with different degrees of crosslinking and characteristics from elastomeric to thermoset were obtained from the use of NaLS and CO, which makes them attractive for different applications such as automotive parts and panels for architectural use. In general, materials with excellent properties and prepared with a high proportion of renewable raw materials were developed, thus meeting the current expectations concerning biobased materials.

A valorização racional da lignina e seus derivados é um dos maiores desafios ligado às biorrefinarias em que estas macromoléculas são geradas como subprodutos. Os lignossulfonatos, obtidos através do processo de polpação sulfito da madeira, são produzidos em larga escala e pouco utilizados como reagentes na preparação de compostos macromoleculares. A presença de grupos OH em sua estrutura permite o seu uso como macromonômero na obtenção de poliuretanos (PUs). O presente estudo teve como meta a obtenção de lignopoliuretanos e de compósitos baseados principalmente em matérias primas obtidas a partir de fontes renováveis. O óleo de mamona (OM) e lignossulfonato de sódio (NaLS), ambos oriundos de matérias primas renováveis, foram utilizados, em composições variadas, como substitutos de polióis convencionais, juntamente com difenilmetano diisocianato (MDI), na reação de obtenção de PUs. Inicialmente, PUs foram preparados a partir de NaLS e outros polióis, como dietilenoglicol (DEG), polietilenoglicol (PEG) e OM, assim como a partir destes reagentes, exceto NaLS (amostras controles). Visando aumentar a reatividade das hidroxilas do NaLS frente aos grupos isocianatos na síntese dos lignopoliuretanos, o NaLS foi oxipropilado (reação com óxido de propileno, gerando LS-Oxi) e hidroxialquilado (reações com glutaraldeído e formaldeído, gerando NaLS-Glu e NaLS-For, respectivamente). O uso de aldeídos na modificação do NaLS, até onde se tenha conhecimento, foi uma abordagem inédita no que se refere à síntese de lignopoliuretanos. Os produtos, (LS-Oxi, NaLS-Glu, NaLS-Glu) foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (IV) e, associados ou não com OM, foram usados na preparação de lignopoliuretanos (também caracterizados por IV). Fibras lignocelulósicas extraídas de sisal (Agave sisalana), cujo maior produtor mundial é o Brasil, foram utilizadas como reforço dos lignopoliuretanos preparados. Os compósitos lignopoliuretânicos, bem como os lignopoliuretanos não reforçados, foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG), resistência ao impacto, resistência à flexão, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise térmica dinâmico-mecânica (DMA). Os resultados mostraram que as fibras de sisal aumentaram consideravelmente a resistência ao impacto de todos os lignopoliuretanos. Entre os compósitos baseados em NaLS não modificado (Grupo 1), o DEG/NaLS/MDI/Sisal foi o que apresentou melhor resistência ao impacto (472 J m-1) e melhor resistência à flexão (47 MPa). Quando o NaLS oxipropilado foi utilizado (Grupo 2), o compósito LS-Oxi/MDI/Sisal apresentou resistência ao impacto de 459 J m-1 e resistência à flexão de 43 MPa, enquanto que o compósito NaLS-Glu/MDI/Sisal, preparado à partir do NaLS hidroxialquilado (Grupo 3), apresentou resistência ao impacto de 945 J m-1 e resistência à flexão de 23 MPa. As imagens de MEV da superfície de fratura pós-ensaio de impacto revelaram uma forte adesão na interface fibra/matriz, como consequência da presença de ligações hidrogênio entre os grupos uretanos da matriz e os grupos hidroxila das fibras, além das interações entre os domínios hidrofóbicos de ambos, fibra e matriz. Materiais com grau de entrecruzamento diversificados, com características entre elastomérica a termorrígidos, foram obtidos a partir do uso do NaLS e do OM, o que faz com que eles se tornem atrativos para diferentes aplicações, como em partes automotivas e painéis de uso arquitetônico. Neste sentido, e atendendo às expectativas atuais, materiais com excelentes propriedades e com elevada proporção de matérias-primas obtidas de fontes renováveis foram desenvolvidos. / The rational valuing of lignin and its derivatives is one of the major challenges in the biorefinery context where these macromolecules are generated as byproducts. Lignosulfonates obtained through the wood sulfite pulping process are produced on a large scale. However, they are rarely used as reagents in the preparation of macromolecular compounds. The presence of OH groups in their structure allows their use as a macromonomer to obtain polyurethanes (PU). This study aimed at obtaining lignopolyurethanes and composites based mainly on raw materials obtained from renewable sources. Castor oil (CO) and sodium lignosulfonate (NaLS), both derived from renewable raw materials, were used in different compositions as replacements for conventional polyols along with diphenylmethane diisocyanate (MDI) in the PU synthesis. Initially, polyurethanes were prepared from NaLS and other polyols such as diethylene glycol (DEG), polyethylene glycol (PEG), and OM, as well as by using these reagents, except for NaLS (control samples). In order to increase the reactivity of the OH groups of NaLS against isocyanates in the lignopolyurethanes synthesis, NaLS was oxypropylated (reaction with propylene oxide, generating LS-Oxy) and hydroxyalkylated (reaction with formaldehyde and glutaraldehyde, generating NaLS-Glu-For NaLS, respectively). The use of aldehydes in the NaLS modification, as far as we know, is a novel approach with regard to the lignopolyurethane synthesis. The products (LS-Oxy, NaLS-Glu, and NaLS-For) were characterized by infrared spectroscopy (IR) and associated or not with CO were also used in lignopolyurethanes preparation (also characterized by IR). Lignocellulosic fibers extracted from sisal (Agave sisalana), which has Brazil as its largest producer in the world, were used as reinforcement for the prepared lignopolyurethanes. Lignopolyurethanic composites and the non-reinforced lignopolyurethanes were characterized by thermogravimetric analysis (TG), impact test, flexural strength, scanning electron microscopy (SEM) and dynamic mechanical analysis (DMA). Results showed that sisal fibers substantially increased the impact strength of all lignopolyurethanes. Among the composites based on unmodified NaLS (Group 1), DEG/NaLS/MDI/Sisal showed the best impact strength (472 J m-1) and the best flexural strength (47 MPa). When the oxypropylated NaLS was used (Group 2), the composite <br /> LS-Oxy/MDI/Sisal showed impact strength of 459 J m-1 and flexural strength of 43 MPa, while the composite NaLS-Glu/MDI/Sisal prepared from the hydroxyalkylated NaLS (Group 3) showed impact strength of 945 J m-1 and flexural strength of 23 MPa. The SEM images of the fracture surface after the impact test revealed a strong adhesion in the fiber/matrix interface as a consequence of the presence of hydrogen bonds between the urethane groups of the matrix and the hydroxyl groups of the fibers, in addition to the interactions between the hydrophobic domains of both fiber and matrix. Materials with different degrees of crosslinking and characteristics from elastomeric to thermoset were obtained from the use of NaLS and CO, which makes them attractive for different applications such as automotive parts and panels for architectural use. In general, materials with excellent properties and prepared with a high proportion of renewable raw materials were developed, thus meeting the current expectations concerning biobased materials.

The aim of this diploma thesis is to point out European Union´s goals such as low carbon economy, mainly future increasing the use of renewable sources as a potential source of energy. Slovak republic has due to its position in central Europe, rich in natural healing sources of water, which are considered as the most perspective sources of renewable energy in this country. The problem was solved as energy, economic and environmental analysis of Balneotherapy at Slovak Heath Spa Piešťany a.s. This analyzation was provided by real experimental measurement of temperature and flow rate and computational simulation of technological devices in opened natural healing water system. Experimentally measured data were afterwards use for elaboration conceptual design of new technological devices in order to increase efficiency of collection energy from potential renewable source of energy. The research shows that with help of new design technological devices connected to existing ones will be possible to cool down temperature of hot natural healing water from 67 °C to 21 °C, which decrease operation costs of Balneotherapy for more than 1 414 € per day. By Slovak republic entering to European Union it was necessary to accept global goals of low carbon economy. This diploma thesis provides an attention on potential energy in natural healing sources of water as renewable source of energy and helps Slovak Health Spa Piešťany to decrease amount of green-house gases released to atmosphere by efficient increasing the use of energy potential in natural healing source of water.

The thesis examines the suitability of a CHP project in Bystřice nad Pernštejnem, a small town in Vysočina region, Czech Republic, which is currently supplied by biomass central heating. It reviews situation and availability of renewable energy sources and opportunities for CHP both in the Czech Republic and in Europe, including the context of current global developments. The opening chapters are followed with the renewable energy project for Bystřice nad Pernštejnem itself. The current technology, availability of biomass fuel for a potential future project, and possible development of energy sources in the town are analysed. Three alternative solutions for the CHP plant are suggested, with proposal for the technology and economic analysis, and possible future steps of the town council are discussed.

This work is specialized on problems accumulation electricity power from renewable sources and production electricity power from renewable sources for select object. First part describes renewable sources and their use in our conditions. Second part is specialized on accumulators specific for renewable sources. Third part compare to production electricity power from photovoltaic power station and windy power station and their combination for select object. Further accumulation these select sources. Final fourth part describe about their comparison from position how of technical so economic.

No presente trabalho, tanino (macromolécula de origem natural) foi utilizado como substituinte de fenol na formulação de matriz fenólica usada na preparação de compósitos, o que é possível devido à presença de anéis fenólicos sua estrutura. Os compósitos de matriz taninofenólica (50% em massa de tanino) apresentaram propriedades mecânicas superiores aquelas dos compósitos de matriz fenólica, quando reforçados pelo mesmo tipo de fibra, mostrando que a substituição de material obtido em larga escala a partir de fonte fóssil (fenol) é viável e pode ser feita por material obtido de fonte renovável (tanino) sem comprometimento de propriedades. Ainda, avaliou-se para propriedades de compósitos com diferentes tipos de reforços (fibras e cargas) através de caracterizações via análise térmica (TG e DSC), análise dinâmico-mecânica, espectroscopia na região do infravermelho, resistência ao impacto, absorção de água e microscopia eletrônica de varredura. Os ensaios de resistência ao impacto indicaram uma melhora de propriedades mecânicas quando da incorporação de fibras vegetais (juta e coco) nos termorrígidos fenólico e taninofenólico, além de mostrar que as fibras de juta reforçam as matrizes taninofenólicas mais eficientemente que as fibras de coco. As cascas da árvore de Acácia Negra, ricas em taninos, também foram utilizadas como agentes de reforço em compósitos na forma de fibras e cargas, obtidos através de desfibramento e pulverização, respectivamente. A utilização destes reforços, em diferentes proporções de massa, em compósitos de matriz taninofenólica (50% de tanino) levou a diferenças nas propriedades do compósito, com destaque para baixa absorção de água. Provavelmente, a presença de taninos no reforço e na matriz levou a intensas interações na interface fibra/matriz, diminuindo o número de vazios que podem alojar moléculas de água. As fibras de coco foram tratadas por ultra-som, a fim de avaliar a influência deste tratamento nas propriedades da fibra e dos compósitos reforçados por elas. As fibras de coco tratadas e não-tratadas foram caracterizadas quanto à composição química, índice de cristalinidade, ensaio de tração e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos mostraram que o ultra-som é um tratamento promissor, pois modifica a morfologia da superfície das fibras sem levar à degradação química, sendo que a separação dos feixes de fibra que ocorre permite melhor interação fibra/matriz na interface, obtendo-se assim compósitos mais resistentes à água. Outros tratamentos utilizados em trabalhos anteriores a este, como mercerização, diminuem absorção de água dos compósitos por ela reforçados, ao custo de parcial degradação das fibras lignocelulósicas. No presente trabalho, materiais preparados a partir de matéria-prima oriunda de fontes renováveis foram processados, o que vem de encontro aos anseios atuais. Os compósitos obtidos têm potencial para aplicações não estruturais, por exemplo, em partes internas de veículos automotivos. / In the present work, tannin (macromolecule obtained from natural source) was used as substitute of phenol in the formulation of phenolic matrix composites, due to the presence of phenolic rings in its structure. The tanninphenolic matrix composites (50% w/w of tannin) presented mechanical properties better than those of phenolic matrix composites showing that substitution of material obtained in large scale from non-renewable source (phenol) can be done by material obtained from natural source (tannin) without compromising the properties of the composite. The tanninphenolic matrix composites reinforced by different reinforcing agents (fibers and particules) were characterized by different techniques: Izod impact strength, thermogravimetry (TG), differential scanning calorymetry (DSC), infrared spectroscopy (IV), dynamic-mechanical analysis (DMA) and scanning electron microscopy (SEM). The Izod impact strength showed an improvement of mechanical properties due to the incorporation of natural fibres (jute and coir) in the phenolic and tanninphenolic matrices and also the better reinforcement of these matrices by jute fibres, when compared to coir fibres. The barks of Acacia Mimosa (high content of tannin) were also used as reinforcing agents of the tanninphenolic matrices in the forms of fibres and particules. The presence of these reinforcing agents in the matrix led to differences in the properties of the composites, highlighted by its lower water uptake. The presence of tannins in both reinforcing agents and matrix enhanced the fiber/matrix interactions, lowering the voids that increase water uptake. The coir fibres were treated by ultrasound, in order to evaluate the influence of this treatment in the properties of the fibres and, therefore, the composites reinforced with them. Besides chemical composition, all the fibres were characterized by the following techniques: X-ray diffraction, tensile strengh, infrared spectroscopy (IV), and scanning electron microscopy (SEM). The results revealed that the ultrasound is a promising treatment of fibres for the processing of composites, because it modifies the morphology of the surface of fibres without leading them to chemical degradation. The separation of fiber beams allows enhancement of the fiber/matrix interactions, leading to composites with lower water absorption capacity. Other treatments, such as mercerization, for example, improved the impregnation of the fibres by the pre-polymer, leading to composites with better properties, at expenses of partial degradation of lignocellullosic fibres. In the present work, composites were prepared using material obtained from renewable source, according to the purpose of this work. The obtained composites presents potential for non-structural applications, such as, internal panels of cars, for example.

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:48:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jaime Aguiar de Castro.pdf: 5832236 bytes, checksum: 8cbeb1693ba09d0c7e6ae2ef213cc1aa (MD5) Previous issue date: 2009-10-19 / This study aims to investigate whether the implementation of the Environmental Preservation Project - PPMA has improved the living conditions of the population of Picinguaba. Tends as central objective to structure the Parque Estadual da Serra do Mar - PESM to assist the objectives of Environmental Preservation of the Atlantic Forest, PPMA, for the area of Picinguaba, adds this aim at the preservation of the culture traditional inhabitant of the seaside, besides the improvement of the conditions of that community's life, because her existence enlarged the possibilities of environmental preservation of the area and it would impede her destruction. With this goal, makes use of a policy of sustainable development that can encompass both goals. In that sense, this investigation tries to align a conductive thread that marks the evolution of the concepts in economy towards the "new parameters" and of the "new rights" and consider them as base of the present study, tends in view if treats of a differentiated population and that was out of the market / Este trabalho tem por objetivo investigar se a implantação do Projeto de Preservação Ambiental PPMA trouxe melhora às condições de vida da população de Picinguaba. Tendo como objetivo central estruturar o Parque Estadual da Serra do Mar - PESM para atender os objetivos de preservação ambiental da Mata Atlântica, o PPMA, para a região de Picinguaba, adiciona a este objetivo a preservação da cultura tradicional caiçara, além da melhora das condições de vida dessa comunidade, pois sua existência ampliava as possibilidades de preservação ambiental da região e impediria sua destruição. Com esse desiderato, lança mão de uma política de desenvolvimento sustentado que possa abarcar ambos objetivos. Nesse sentido, esta investigação procura alinhar um fio condutor que marque a evolução dos conceitos em economia em direção aos novos parâmetros e dos novos direitos e os considere como base do presente estudo, tendo em vista se tratar de uma população diferenciada que se encontrava fora do mercado