MODELO DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA NUM FLUXO DE ÁGUA COM ALTA PRESSÃO PARA DESSALINIZAÇÃO POR OSMOSE REVERSA OU/E GERAÇÃO DE ELETRICIDADE

Este trabalho apresenta uma configuração alternativa para a dessalinização de água e geração de energia elétrica com recurso à energia eólica. Trata-se de um modelo físico que permite armazenar água do mar ou água salobra sob a forma de energia potencial gravitacional, através do seu bombeamento até um reservatório a uma determinada altura. O bombeamento é feito com o recurso à energia do vento. Uma vez, tendo a água sido acumulada no reservatório, sua energia potencial gravitacional EPG é usada para a sua dessalinização ou/e para a geração de eletricidade. O referido modelo é semelhante a um grupo de bombas de pistões. Os pistões possuem formato especial de modo que se consiga obter pressões elevadas suficientes quer para a dessalinização de água por osmose reversa, quer para a geração de eletricidade através de turbinas Pelton. Consegue-se o movimento alternado dos pistões a partir da transferência da energia da água acumulada (EPG) através dum sistema de roldanas e contrapesos. Assim sendo, provar que o modelo é capaz de transformar a EPG de baixa pressão (inferior a 2 bar) em energia cinética de um fluxo com alta pressão (superior a 55 bar) se apresenta como o foco principal deste trabalho. Com esse foco em mira, construiu-se um protótipo com o objetivo de demonstrar a viabilidade técnica da proposta. Imagens do protótipo são apresentadas neste trabalho. Em relação à osmose reversa, a referida configuração difere do que é convencional em plantas de dessalinização que usam esse processo, pelo fato de contemplar o uso de EPG. Com o modelo proposto, consegue-se um fluxo à entrada dos módulos de membrana (ou à saída do injetor da turbina Pelton) com pressão suficiente para a osmose reversa (ou para geração de eletricidade). Em relação à captação da energia eólica para o bombeamento de água, o modelo é divido em dois sistemas. O primeiro (sistema 1) usa cataventos tradicionais e o segundo (sistema 2) aerogeradores. É feita a comparação qualitativa entre os dois sistemas com base em alguns parâmetros tais como área ocupada, versatilidade etc.

Aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica nas Energias Renováveis: o Potencial da Energia Solar na Ilha de São Vicente – Cabo Verde

A presente dissertação, tem como foco principal a aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) ao estudo das energias renováveis, tendo como caso avaliar o potencial solar na ilha de São Vicente do arquipélago de Cabo Verde. A energia do sol é a principal fonte de energia renovável, e está disponível em quase todas as regiões do planeta. Quantificar o potencial energético solar de um lugar ou região é indispensável, para avaliar as potencialidades de produção de energia fotovoltaica. Outro fator importante prende-se com ordenamento territorial associado à exploração desses recursos energéticos, pelo que devem ser avaliadas as condições técnicas, ambientais e económicas, quando se pretende instalar parques para a produção de energia fotovoltaica. Assim, neste trabalho foram aplicadas as ferramentas SIG, para quantificar a radiação solar mensal e anual da ilha de São Vicente, arquipélago de Cabo Verde, através do modelo Solar Analyst. Numa segunda fase, aplicou-se a técnica de análise multicritério em combinação com os SIGs para definir as áreas mais favoráveis para a instalação de parques de produção de energia elétrica a partir da energia solar. Para o cálculo da radiação solar na ilha de São de Vicente, utilizou-se o modelo digital de terreno (MDT) e a latitude da ilha como parâmetros de entrada ao modelo. Para a análise multicritério definiram-se um conjunto de critérios que devem ser considerados na implementação de parques solares, nomeadamente, a disponibilidade de radiação solar existente na área, a distância à rede de transporte de energia elétrica e à rede viária, o declive do terreno, o uso e ocupação do solo e a proximidade às linhas de água. Para auxiliar na atribuição dos pesos aos critérios utilizados na análise aplicou-se a método Analytic Hierarchy Process (AHP). As áreas resultantes do processo da análise multicritério, foram confrontadas com a Carta de Condicionantes do esquema regional de ordenamento da ilha de São Vicente, aferindo a conformidade das propostas e reajustes subsequentes, de modo a obter os resultados finais.

PREVISÃO DA ENERGIA EÓLICA - SANTIAGO - CABO VERDE

Neste trabalho procura-se utilizar modelos de previsão de séries temporais para prever a produção da energia elétrica a partir da energia eólica em Cabo Verde, particularmente na ilha de Santiago. É um problema que tem recebido especial atenção dos pesquisadores nos últimos anos. Prever o futuro, e em especial o comportamento de séries temporais, é fundamental em análises e apoio à tomada de decisões, e continua sendo um desafio para a estatística e para computação. Foram utilizados modelos, Holt-Winters, ARIMA e redes neuronais artificiais, Função de Base Radial (RNAs-RBF) e Perceptron de múltiplas camadas (RNAs- MLP). O modelo Holt-Winters é um modelo de previsão exponencial, conhecido por lidar com elementos de tendência e sazonalidade de uma série temporal. O modelo ARIMA que possui apenas uma variável, descreve o comportamento de uma variável em termos de seus valores passados. As redes neurais têm-se mostrado grandes ferramentas na aplicação de previsões de séries temporais. Neste contexto, neste trabalho propõe-se a realização de uma análise comparativa desses modelos não-lineares para a previsão, tentando encontrar qual o modelo que melhor se adapta à série temporal. Todo o trabalho foi realizado com recurso ao programa estatístico R versão 3.0.1 (2013-05- 16)

Aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica nas energias renováveis: o potencial da energia solar na ilha de São Vicente – Cabo Verde

Informação Geográfica (SIG) ao estudo das energias renováveis, tendo como caso avaliar o potencial solar na ilha de São Vicente do arquipélago de Cabo Verde. A energia do sol é a principal fonte de energia renovável, e está disponível em quase todas as regiões do planeta. Quantificar o potencial energético solar de um lugar ou região é indispensável, para avaliar as potencialidades de produção de energia fotovoltaica. Outro fator importante prende-se com ordenamento territorial associado à exploração desses recursos energéticos, pelo que devem ser avaliadas as condições técnicas, ambientais e económicas, quando se pretende instalar parques para a produção de energia fotovoltaica. Assim, neste trabalho foram aplicadas as ferramentas SIG, para quantificar a radiação solar mensal e anual da ilha de São Vicente, arquipélago de Cabo Verde, através do modelo Solar Analyst. Numa segunda fase, aplicou-se a técnica de análise multicritério em combinação com os SIGs para definir as áreas mais favoráveis para a instalação de parques de produção de energia elétrica a partir da energia solar. Para o cálculo da radiação solar na ilha de São de Vicente, utilizou-se o modelo digital de terreno (MDT) e a latitude da ilha como parâmetros de entrada ao modelo. Para a análise multicritério definiram-se um conjunto de critérios que devem ser considerados na implementação de parques solares, nomeadamente, a disponibilidade de radiação solar existente na área, a distância à rede de transporte de energia elétrica e à rede viária, o declive do terreno, o uso e ocupação do solo e a proximidade às linhas de água. Para auxiliar na atribuição dos pesos aos critérios utilizados na análise aplicou-se a método Analytic Hierarchy Process (AHP). As áreas resultantes do processo da análise multicritério, foram confrontadas com a Carta de Condicionantes do esquema regional de ordenamento da ilha de São Vicente, aferindo a conformidade das propostas e reajustes subsequentes, de modo a obter os resultados finais.

Modelo para a Gestão Integrada do Produto Turístico Global: Uma Contribuição ao Desenvolvimento de Santo Antão − República de Cabo Verde

Segundo investigações de publicações especializadas, globalmente o turismo projecta-se sempre de forma positiva apesar das críticas que muitas vezes lhe são dirigidas, pois pode constituir-se não só como um factor básico de crescimento económico, em muitos países, como também um factor com grande impacto cultural e de melhoria social das populações receptoras. Ademais, o turismo internacional tem crescido permanentemente. Daí, a necessidade de se aproveitar esta oportunidade no contexto de Cabo Verde. Não obstante, constata-se que em diferentes países que têm optado pelo turismo, existem diversas formas de desenvolvimento do produto turístico em espaços naturais, uma diversidade que se manifesta na variedade de tipologias de ócio e nas diferentes formas em que o território se converte num espaço recreativo ou turístico. Daí que os impactos gerados sobre o território tenham incidência nos aspectos económicos, sociais e no meio ambiente. Neste sentido, é importante que se opte por um enfoque de desenvolvimento turístico, assumindo o desafio de que a sociedade, na qual este se desenvolve, deva ser, inevitavelmente, sustentável. Por isso, é preciso não só integrar atractivos, facilidades e acessos, como também as empresas públicas e privadas, as instituições sociais e a comunidade local. A integração de todos os elementos terá um efeito directo na qualidade da planificação e coordenação das actividades turísticas e nos resultados que a sociedade espera, pelo que se trata de uma questão urgente e fundamental para o produto turístico de Santo Antão. Segundo o plano estratégico para o desenvolvimento do turismo, em Cabo Verde o sector turístico é assumido pelo Governo como um dos motores de desenvolvimento do país, pelo seu impacto em termos de geração de emprego, de rendimento e de desenvolvimento de uma forma geral, o que exige um esforço de planeamento de curto, médio e longo prazos, de forma a maximizar os efeitos benéficos do turismo e mitigar os potenciais impactos negativos que engendra. Contudo, a nível local, não existe ainda um plano de desenvolvimento que permita aproveitar aspotencialidades turísticas regionais com enfoque de sustentabilidade. Considerando como premissa que o desenvolvimento do turismo é multissectorial e que a sua viabilidade e sustentabilidade dependem da eficácia de outros sectores, a implementação gradual das propostas científicas que esta obra apresenta poderá contribuir para impulsionar a estratégia definida pelo Governo para o desenvolvimento regional, designadamente para o aumento do rendimento das famílias, a redução do desemprego e da pobreza na ilha de Santo Antão. Em particular, pode contribuir para promover uma boa governação local, ao propiciar um plano de desenvolvimento integral do turismo que reforça a sua eficácia e considera a participação de representantes da comunidade da região no processo de tomada de decisões. A obra também constitui um instrumento de consulta e apoio aos estudantes, professores,investigadores, empresários e políticos que desejam uma formação sólida e competente na busca de soluções aos desafios que experimenta o desenvolvimento turístico no país, em geral e na ilha de Santo Antão, em particular.

Implementação de um Sistema MPPT em Circuito Integrado CMOS

Ao longo dos últimos anos a indústria microelectrónica tem evoluído no sentido de reduzir o consumo energético dos seus dispositivos no sentido de estes serem alimentados por fontes energéticas diversas, nomeadamente fontes renováveis. A crescente demanda por componentes energeticamente eficientes e pela miniaturização dos componentes eletrónicos exigem a conceção de fontes de alimentação com potência reduzida na ordem das dezenas de μW ás centenas de mW. Atualmente, com os crescentes avanços tecnológicos é possível obter componentes energéticamente eficientes e com tamanhos reduzidos capazes de colmatar as restrições energéticas das mais variadas aplicações. A utilização de fontes energia elétrica que tirão proveito da energia existente no meio onde se inserem os diversos dispositivos eletrónicos ou simplesmente para recarregar as baterias, apresenta-se como um dos principais objetivos a alcançar. Entre todas as energias renováveis, a energia fotovoltaica surge como umas das que proporciona um maior potencial. A sua disponibilidade global e os constantes desenvolvimentos tecnológicos no âmbito do fotovoltaico permitem o desenvolvimento de sistemas de alimentação com rendimento energético cada vez mais elevado. A presente dissertação tem como objetivo o estudo, a simulação e implementação de um conversor CC-CC, step-up, com algoritmo de controlo MPPT integrado designado por método de correlação de ripple (Ripple Correlation Control – RCC), para aplicações de baixa potência na ordem das dezenas de μW às centenas de mW. Desenvolveu-se um conversor CC-CC, autónomo, para carregamento de baterias com recurso a painéis fotovoltaicos, como fonte de energia, de forma contínua mesmo em situações de baixa luminosidade. Um circuito de gestão de energia devidamente dimensionado foi implementado com recurso a um algoritmo de procura do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking – MPPT). O objetivo desta implementação é extrair a máxima potência disponível da fonte de energia elétrica, neste caso o painel fotovoltaico, independentemente das condições meteorológicas e da potência requerida pela carga, sendo o excesso de energia redirecionado para a bateria. Nesta dissertação apresentam-se os resultados das simulações, assim como os resultados experimentais de todos os circuitos desenvolvidos de forma a validar todo o sistema implementado.

DETERMINANTES DO CRESCIMENTO ECONÓMICO: UMA

O objetivo central desta tese consiste em verificar se a reduzida dimensão do país representa uma barreira significativa no processo do crescimento económico. De uma forma global, foram realizadas análises descritivas e empíricas do impacto de algumas variáveis económicas e ambientais, na taxa de crescimento do PIB per capita dos países pequenos em comparação com os países grandes, e foi estudado o processo de crescimento económico de um país pequeno e insular, Cabo Verde. Para responder à questão de partida, primeiro, recorreu-se à revisão da literatura, teórica e empírica, dos efeitos da dimensão do país no crescimento económico e, posteriormente, foram efetuadas análises descritivas de algumas variáveis económicas no grupo de países pequenos e de países grandes, o que ajudou na definição das linhas orientadoras da investigação empírica. Com recurso à técnica estatística das análises de clusters e aos indicadores população e área, foram definidos os grupos de países pequenos e de países grandes. Conciliando a fórmula genérica do modelo de crescimento económico (que engloba o modelo de Solow aumentado e acrescido de outras variáveis determinantes do crescimento) com o estimador system-GMM, foi analisado empiricamente, no período 1970-2010, o impacto das variáveis de interesse Investimento Direto Estrangeiro, Abertura Comercial, Instituições Políticas, Sociais e Económicas, Geografia, Coesão Social e Vulnerabilidade Ambiental na taxa de crescimento do PIB per capita de países pequenos e de países grandes. A investigação foi, também, direcionada para identificar empiricamente os canais de transmissão (capital humano, capital físico e produtividade) das variáveis de interesse na taxa de crescimento do PIB per capita e o contributo destas variáveis na taxa de convergência entre os países de cada grupo. Os resultados encontrados indicam um certo equilíbrio entre o número de variáveis de interesse, cujo impacto é significativamente diferente, e aquelas cujo efeito é essencialmente igual, no crescimento económico dos países pequenos e dos países grandes. A produtividade foi identificada como o principal canal de transmissão das variáveis de interesse na taxa de crescimento do PIB per capita nos dois grupos de países. Os resultados evidenciam uma taxa de convergência β superior nos países pequenos, mas a diferença entre os coeficientes não é significativa. No geral, concluiu-se que os vários condicionantes associados à reduzida dimensão, apesar de influenciarem o impacto de alguns fatores no PIB per capita, não constituem um handicap ao crescimento económico, comparativamente aos países grandes. Adicionalmente, foi realizado o Growth Diagnostic da economia cabo-verdiana, com recurso ao modelo desenvolvido por Hausmann, Rodrik e Velasco (2005). Desta análise foram identificados vários fatores que têm dificultado os investimentos/crescimento económico em Cabo Verde, como a fraca intermediação financeira, deficientes infraestruturas, altos custos nas ligações entre as ilhas, ineficiente fornecimento de energia elétrica e desvios entre as necessidades de capital humano e as áreas de formação do ensino secundário e terciário. Assim, as políticas do Governo devem ser direcionadas no sentido de ultrapassar estas barreiras.