Possibilidades e limitações da prática do professor na experiência com a temática energia e desenvolvimento humano no ensino de ciências

Reflections on the Movement STSE, in basic education, have pointed to the introduction of discussions involving the socio-scientific issues, as a way of organization and development of forming processes in science classes. In this sense, the research that we developed sought to bring to physics classes of basic education, the discussions surrounding the relationship between science, technology, society and environment issues related to production and access to electricity and human development. In order to interpret formative aspects of this approach was achieved through a short course. Thus, we discuss in this paper, the discourse of students and a professor of physics who participated in this short course. Therefore, we seek in discourse analysis, reflection on this practice, which has limitations such as lack of recognition of this type of training status by the students as well as possibilities represented by the establishment of training spaces that contribute to the discussion of socio-scientific issues.

Análise da viabilidade do uso de biogás gerado a partir de dejetos bovinos em microturbinas para fins de geração, cogeração e trigeração de energia

The use of digesters has become an important alternative for the proper disposal of organic agricultural wastes, serving as a solution to some environmental and health problems. Furthermore, the process of digestion provides commercially valuable by products such as biogas and bio fertilizer. The generation of biogas from agricultural waste, and its use in power generation systems has aroused great interest in rural areas because it enables supply in whole or in large part the energy demand of ownership by reducing production costs. The advent of technology has brought new forms of energy conversion of biogas, as the use of micro turbines specifies to be fuelled with biogas derived from the decomposition of organic matter in digesters, since it has a low level of methane in its composition, and high degree of impurities such as hydrogen sulphide, which are harmful to equipment and reduce the calorific value of biogas. The use of micro turbines behind other advantages like low emissions, great fuel flexibility and low maintenance. This paper presents an analysis of the feasibility of using biogas generated from cattle manure in micro turbines to generate electricity. Behind also an assessment of the energy potential that each animal has on various uses of biogas, and forms of energy recovery from the exhaust gases of the micro turbine. Also conducts an evaluation of the energy savings that the use of biogas aggregates properties.

Proposta de equipamento de conexão à rede para a utilização da geração de energia solar em consumidores de pequeno e médio porte

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Viabilidade econômica do uso do biogás proveniente da suinocultura em substituição a fontes externas de energia

The swine culture potentially generates waste with high organic load and pollutants, being responsible for the spread of pathogens, contamination of rivers, groundwater and soils, besides it produces foul odors and emit greenhouse gases. However, the high amount of organic matter, which expresses the amount of pollutant load, reflects the energetic potential of these wastes used as raw material in biogas generation through technology of digesters. The properly use of theses digesters provides the production of clean energy and promotes the conservation of the environment. The economic viability of the implantation of an Indian model digester on a small swine farm was verified based on the value from initial investments of deployment, maintenance costs, depreciation, and on the interest and revenues arising from the system. Besides, the amount of biogas produced daily and the average consumption of biogas by the most common used devices such as refrigerator, stove, water heater, and generator of electricity was calculated.. For a backdrop of 10 years, the results of economic indicators NPV of BRL 57,598.95, IRR of 48.38%, Simple Payback of 2.06 years, and Discounted Payback of 2.3 years, demonstrated a favorable outlook for the use of this technology, with the possibility to generate economic, social and environmental benefits.

Gestão energética nos setores transversais para redução do consumo de energia em uma empresa automobilística

Pós-graduação em Engenharia de Produção - FEG

Estimativa do potencial de acréscimo da oferta de energia no setor sucroalcooleiro paulista a partir de cogeração e gaseificação do bagaço de cana-de-açúcar com utilização de ciclo combinado

This work evaluates the existing potential in the state of Sao Paulo for the generation of electrical energy using the sugar cane bagasse as fuel. As the bagasse is a by-product of the sugarcane and alcohol industry and it is produced in large scale in the country, mainly in the state of Sao Paulo, it is important to develop researches that aim the best utilization of this input. In order to determine its potential, at first, a study was conducted considering the utilization of the cogeneration, which is a common practice in the plants of the sector. However, it was concluded that the cogeneration could provide a higher quantity of energy if more modern technologies and more efficient processes were used. Another study to estimate the potential considered a system of gasification of the sugar cane bagasse integrated with the combined cycle (BIG/GTCC). It was concluded that this technology can provide a considerable increase in the electrical supply. In this work it was also developed an energetic study based on real data from a plant located in the state of Sao Paulo. A thermodynamic analysis was done in the existing equipment of the cogeneration section of the plant. And another analysis was done considering the implementation of the BIG/GTCC technology to the cogeneration system. Comparing the results of both settings, it was concluded that the utilization of the sugar cane bagasse integrated to a combined cycle increased considerably the efficiency in the generation of electricity of the plant, increasing more than six times its production capacity of electrical energy

Aplicação das normas para adequação de subestação

The first approach in this work is the concept of the electric power transmission and distribution system, as well as the survey of the current condition of substations chosen to thus identify the importance of having a suitable design with respect to security due to the need to obtain the approval for the operation of the substation according to the standards valid in the country. Present the guidelines and present needs when designing improvements, thus ensuring the company for more safety and reliability. From the company's point of view is an opportunity to reduce the cost of maintenance, and the professional point of view is an opportunity that allows a comprehensive study of legal requirements for the operation of substations

Análise das perturbações de qualidade de energia em sistemas de distribuição e a adequação as tendências regulatórias do PRODIST

The public consultation n° 018/2014, for review the Module 8 of Procedures of Electricity Distribution (PRODIST), conducted by National Agency of Electric Energy (ANEEL), aims to improve the regulation of power quality, considering the phenomena harmonic distortion, voltage unbalance, voltage fluctuation and short term voltage variation. These regulatory changes impact in the way of analysis and treatment, of power quality disruption, by the electricity distribution. The developed work makes a study about the applications of these new regulatory requests and hopes to contribute with a better understanding. Through power quality measurements, in distribution substations, with different load profiles (industrial, urban and rural), was obtained a real view of the system, under the aspect of power quality, to evaluate the regulation adherence to the current version and proposed. In this case study, although being in accordance with the current methodology, happened a transgression of propose. With a comparative analysis, was possible to identify some phenomena that were more flexible in the proposed revision and others with more severe monitoring

Mathematical analysis of maximum power generated by photovoltaic systems and fitting curves for standard test conditions

The rural electrification is characterized by geographical dispersion of the population, low consumption, high investment by consumers and high cost. Moreover, solar radiation constitutes an inexhaustible source of energy and in its conversion into electricity photovoltaic panels are used. In this study, equations were adjusted to field conditions presented by the manufacturer for current and power of small photovoltaic systems. The mathematical analysis was performed on the photovoltaic rural system I- 100 from ISOFOTON, with power 300 Wp, located at the Experimental Farm Lageado of FCA/UNESP. For the development of such equations, the circuitry of photovoltaic cells has been studied to apply iterative numerical methods for the determination of electrical parameters and possible errors in the appropriate equations in the literature to reality. Therefore, a simulation of a photovoltaic panel was proposed through mathematical equations that were adjusted according to the data of local radiation. The results have presented equations that provide real answers to the user and may assist in the design of these systems, once calculated that the maximum power limit ensures a supply of energy generated. This real sizing helps establishing the possible applications of solar energy to the rural producer and informing the real possibilities of generating electricity from the sun.

The position effect of structural Eucalyptus round timber on the flexural modulus of elasticity

A madeira roliça possui grande emprego nas construções civis, desempenhando a função de vigas, colunas, fundações, postes para distribuição de energia elétrica, entre outras, apresentando a vantagem de não ser processada, como é o caso da madeira serrada. O projeto envolvendo elementos roliços requer, além de outras variáveis estruturais, o conhecimento do módulo de elasticidade. No Brasil, os documentos normativos que tratam da determinação das propriedades de rigidez e resistência para peças roliças de madeira estão em vigência há mais de vinte anos sem revisão técnica. A madeira roliça, por geralmente possuir eixo com curvatura não nula, pode apresentar, segundo a posição da peça no ensaio de flexão, valores diferentes do módulo de elasticidade. Este trabalho tem como objetivo analisara influência da posição de peças roliças de madeira de Eucalyptus grandis na determinação do módulo de elasticidade na flexão. O ensaio de flexão utilizado é o de três pontos, sendo cada peça avaliada em duas posições distintas, definidas mediante o giro da seção transversal em torno do eixo. Os resultados encontrados indicam a necessidade do ensaio de flexão em, pelo menos, duas posições distintas da peça.

Análise energética em sistema de produção de suínos com aproveitamento dos desejos como biofertilizante em pastagem

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Investment recovery period in electric motor of higher efficiency in pumping for irrigation

Neste trabalho, ajustou-se um modelo matemático para quantificar o efeito do rendimento do motor elétrico sobre os custos de um sistema de bombeamento para irrigação na estrutura tarifária de energia elétrica convencional e horo-sazonal verde, bem como calcular o tempo de recuperação do capital investido no equipamento de maior rendimento. em seguida, o mesmo foi aplicado a um sistema de irrigação tipo pivô central em duas opções de rendimento do motor elétrico: 92,6% (linha padrão) e 94,3% (linha alto rendimento), sendo que o custo de aquisição do primeiro correspondeu a 70% do segundo. A potência do motor elétrico era de 100 cv. Os resultados mostraram que o modelo permitiu avaliar se um motor de alto rendimento era viável economicamente em relação ao motor-padrão em cada estrutura tarifária. Nas duas estruturas tarifárias, o motor de alto rendimento não foi viável. Na tarifa horo-sazonal verde, somente seria viável se seu rendimento fosse 4,46% superior ao do motor-padrão. Na tarifa convencional, somente seria viável se o ganho de rendimento superasse 2,71%.

Caracterização genética de populações de Egeria najas presentes no reservatório de Jupiá e rios afluentes

A Egeria najas é uma espécie aquática submersa nativa da bacia hidrográfica do rio Paraná. Com o represamento das águas do rio para geração de energia elétrica a espécie tem mudado seu comportamento de colonização dos leitos dos rios e ocorrido em grandes maciços dentro da represa de Jupiá e rios afluentes. Essa planta tem causado problemas por obstruir a passagem de água para as turbinas de geração de energia elétrica. Coletas de material vegetativo foram realizadas na represa e afluentes do rio Paraná para análise da variabilidade isoenzimática e de DNA. A análise isoenzimática mostrou haver somente quatro classes de diferentes biotipos. No entanto, utilizando-se os procedimentos de RAPD, observou-se que a espécie possui grande variabilidade genética. O represamento das águas também está permitindo o acumulo de variabilidade no local e promovendo um aumento de variabilidade por meio de possíveis cruzamentos entre genótipos diferentes. Os resultados também possibilitaram inferir sobre as possíveis rotas de migração de material genético para colonização da represa e rios afluentes.

Influência da turbidez da água do rio Tietê na ocorrência de plantas aquáticas

As plantas aquáticas são estudadas como um efeito do desequilíbrio causado pela poluição e/ou alagamento dos rios. A quantidade excessiva de plantas, conseqüente desse desequilíbrio, dificulta a navegação e a produção de energia elétrica. O objetivo deste trabalho foi identificar as principais plantas aquáticas do rio Tietê e relacioná-las com a turbidez da água dos diferentes reservatórios. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática emersa, flutuante e submersa, presentes em cada reservatório, em toda a sua extensão, sendo consideradas como importantes as espécies que apresentaram o caráter dominante. Foi observado que os represamentos apresentam problema de plantas aquáticas e a qualidade da infestação varia entre os reservatórios. Foram consideradas como dominantes as seguintes espécies: Brachiaria mutica, Brachiaria subquadripara, Eichhornia crassipes, Egeria densa, Egeria najas, Enidra sessilis e Typha angustifolia. Observou-se que houve uma tendência de maior ocorrência de plantas flutuantes e emersas (marginais) nos reservatórios com maior turbidez e de plantas submersas naqueles com menor turbidez. Para as duas braquiárias, observou-se que a freqüência das espécies aumentou com o aumento da turbidez até o limite de 34,93 NTU. O aguapé ocorreu com altos índices de freqüência (acima de 50%) em todos os reservatórios do rio Tietê, independentemente das características da água. em se tratando das egérias, a freqüência das espécies aumentou gradativamente com a redução da turbidez e a taboa não apresentou uma relação com o índice estudado. A espécie E. sessilis se mostrou bastante dependente da qualidade da água, tendo sua freqüência aumentada com o aumento da turbidez.

Studies on the electrochemical disinfection of water containing Escherichia coli using a Dimensionally Stable Anode

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)