Metodologia para análise exergética-econômica de plantas a vapor para geração de eletricidade consumido resíduo de biomassa amazônica

A disponibilidade de recursos energéticos em um país impacta diretamente no seu desenvolvimento sócio-econômico. Com a elevação dos preços dos energéticos no Brasil, a eficientização do uso de energia tornar-se uma atividade estratégica para o setor industrial. Com esse intuito as avaliações energéticas empregadas nesse setor objetivam otimizar a eficiência dos seus sistemas térmicos. Essas avaliações de desempenho energético são baseadas na Primeira Lei da Termodinâmica e são capazes de identificar apenas as perdas de energia, diferente da avaliação exergética que permite qualificar essa energia perdida. Devido a essa análise de qualificação da energia ser sofisticada e demorada, tornar-se necessário desenvolver um protocolo que seja executado de forma rápida e que contemple as particularidades da Amazônia, tanto o clima quanto a sua biomassa. Para isto, este trabalho propõe e aplica uma metodologia através do emprego de análises energéticas, exergética e exergo-econômica em uma planta de potência a vapor instalada no Estado Pará e operando com ciclo Rankine. Com aplicação dessas avaliações obtêm-se as taxas de energia e de perdas de energia, as taxas de exergia, as taxas de destruição de exergia, as taxas de custo de cada produto e o custo monetário da capacidade energética produzida pela planta em R$/kWh. Com esses resultados foi possível identificar as maiores perdas energéticas da planta, quantificar o custo da destruição de exergia nos principais equipamentos e a taxa de custo dos produtos principais da planta que são energia térmica e energia elétrica. Isto permite visualizar o desempenho energético, exergético e econômico em cada equipamento da planta e indicar os processos que merecem um trabalho de desenvolvimento para melhorar a sua eficiência econômica. Além disso, o custo da capacidade energética em R$/kWh produzida pela planta a vapor foi comparado com o valor cobrado pela concessionária de energia local. Essa comparação mostrou que central geradora de energia tem um custo de energia menor do que o valor confrontado.

Ações e políticas do Estado e da sociedade acerca da geração de renda na Reserva Extrativista Marinha de Soure/Marajó-PA

Geração de renda é questão que se revela plena de complexidades e importante na busca de ações e políticas que viabilizem a sustentabilidade na unidade de conservação de uso sustentável denominada Reserva Extrativista (RESEX). No intuito de dar suporte a esse argumento, este trabalho faz uma conexão entre o efeito da renda e a autonomia dela proveniente. Além disso, propõe que para que renda seja gerada, haja também a criação de emprego. Vários conceitos são apresentados para o embasamento histórico e teórico. A ligação entre emprego e renda se estabelece por meio da análise de variáveis coletadas em pesquisa de campo em Caju-Una, Céu e Vila do Pesqueiro, as três comunidades existentes dentro da área da reserva, que é a RESEX de Soure. Tais variáveis, relacionadas a indicadores como idade, nível educacional, renda e gênero, integram o perfil sócioeconômico do cenário da área de estudo, em que vários atores sociais se fazem presentes. A despeito dos conflitos inerentes ao relacionamento entre esses diferentes atores, detectaram-se pontos de convergência que auxiliam no processo de geração de renda no âmbito das comunidades, com o objetivo de beneficiar a todos os atores.

Aproveitamento da biomassa flutuante do Rio Madeira para geração de energia elétrica

A universalização do fornecimento de energia elétrica é uma meta ainda distante de ser alcançada na Amazônia brasileira, em face dos obstáculos geográficos, da dispersão de seus habitantes, da indefinição de tecnologias adequadas, além dos aspectos econômicos, em que pese ações governamentais, traduzidas no Programa Luz para Todos - PLpT, criado em 2003, cuja meta é atender a totalidade dos consumidores rurais até 2010, e a determinação da Agência Nacional de Energia Elétrica –ANEEL, responsável no Brasil pela regulação do setor elétrico, da obrigatoriedade da universalização até 2015. Este trabalho descreve pesquisa realizada no rio Madeira, na Amazônia brasileira, em que a geração de energia elétrica para atendimento de comunidades e pequenas cidades ao longo do rio, contribuindo para a universalização, pode ser viabilizada usando como fonte renovável inédita a biomassa lenhosa depositada no fundo do rio, decorrente de processos naturais, cuja retirada faz parte da rotina do Ministério dos Transportes, por obrigação legal, para viabilizar segurança na navegação. Como etapa inicial foram realizadas revisões bibliográficas para dar suporte à fundamentação teórica acerca de sistema elétrico brasileiro, universalização de acesso à energia elétrica, fontes renováveis na Amazônia, tecnologias para geração de eletricidade usando biomassa como fonte, subsídios no setor elétrico do Brasil, o rio Madeira, suas características e importância, além de ferramentas de análise de investimento. Em seguida, foram coletadas informações junto à AHIMOC, órgão responsável pela hidrovia do Madeira, quanto aos dados quantitativos e qualitativos da retirada de biomassa lenhosa do leito desse rio, bem como trabalhos de coleta in locu de amostras dessa biomassa para posterior análise de suas características físico-químicas em laboratório da UFAM. De posse dessas informações procedeu-se a avaliação de potencial de geração de energia elétrica da biomassa, assim como de rotas tecnológicas para tal. Os resultados obtidos das biomassas coletadas serviram como balizadores para confirmação de valores constantes na literatura e foram usados posteriormente na avaliação de potencial de geração de energia elétrica com identificação de rotas tecnológicas para tal. Etapa posterior contemplou a obtenção junto à concessionária de identificação e caracterização de potenciais mercados consumidores localizados na calha do Rio Madeira. Uma vez caracterizada a biomassa disponível, as possíveis rotas tecnológicas e os potenciais mercados consumidores, foram avaliados os aspectos tecnológicos, econômicos, ambientais, sociais e legais envolvidos. O estudo conclui pela competitividade do sistema de gaseificação, podendo contribuir para a universalização do acesso a eletricidade, cuja viabilização depende de adoção de política pública neste sentido, a partir de ações entre os Ministérios dos Transportes, de Minas e Energia e do Meio Ambiente. Conclui, também, pelo potencial de atração de capital privado, o que contribuiria para a redução de gastos públicos. Trabalhos futuros quanto à replicabilidade do estudo em áreas com fenômeno semelhante, bem como de oportunidades de uso de outras biomassas apresentam-se viáveis.

Determinação de mercúrio total em amostras de água, sedimento e sólidos em suspensão de corpos aquáticos por espectrofotometria de absorção atômica com gerador de vapor a frio

O emprego de mercúrio metálico nos processos de extração do ouro libera toneladas de mercúrio ao meio ambiente, provocando um aumento considerável nas concentrações presentes. Com a finalidade de prevenir a exposição humana a concentrações excessivas, o que poderá resultar em graves episódios de intoxicação mercurial, bem como avaliar a possibilidade de sedimentos tornarem-se fontes potenciais de contaminação para os seres vivos, é de fundamental importância a monitorização do mercúrio em diversos compartimentos ambientais. Efetuou-se a padronização de uma metodologia analítica para determinação de mercúrio total em amostras de água, sólidos em suspensão e sedimentos de corpos aquáticos para monitorização ambiental do xenobiótico. Posteriormente, foram analisadas amostras oriundas de regiões garimpeiras, com vistas a avaliar o desempenho do método em amostras reais e efetuar levantamento preliminar sobre a contaminação mercurial na área de estudo.

A gestão de resíduos sólidos urbanos no município de Belém: uma análise do gerenciamento e da possibilidade de geração de renda através da reciclagem de resíduos sólidos (1997/2010)

Essa dissertação aborda a gestão de resíduos sólidos urbanos domiciliares em Belém, seu tratamento e a possibilidade de geração de renda através da reciclagem de resíduos sólidos. Com o intuito de entender a gestão de resíduos sólidos e um mercado de reciclagem na cidade Belém essa dissertação analisou a atual estrutura de gestão de resíduos e o trabalho de coleta seletiva realizado pela Prefeitura Municipal de Belém (PMB). Também serão objetos de estudo nesse trabalho a Legislação que trata sobre questões especificas dos resíduos sólidos, estabelecida com a Política de Resíduos Sólidos, através do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) na qual destacamos, a atual Política Nacional de Gestão de Resíduos Sólidos. Partiu-se do pressuposto de que em Belém a diferença entre resíduos gerados e resíduos introduzidos no processo de reciclagem é muito grande, dessa forma a produtividade dos processos de reciclagem é insuficiente. A pesquisa foi realizada a partir de dados da Secretaria Estadual de Meio Ambiente (SEMA), da Secretaria Municipal de Saneamento (SESAN), da Secretaria Municipal de Coordenação e Gestão de Projetos (SEGEP) e do Departamento Municipal de Resíduos Sólidos (DRES), assim como, por meio da aplicação de questionários e entrevistas com agentes envolvidos na cadeia de reciclagem. A partir da analise realizada para a dissertação constatou-se que a gestão de resíduos na cidade ainda é deficiente, a pesquisa realizada mostra que há apenas dois bairros de Belém atendidos pela coleta seletiva domiciliar, que o aterro sanitário da cidade está funcionando com sua capacidade de suporte exaurida e que dessa forma a prefeitura municipal esta muito longe de enquadrar-se nos padrões da nova Política Nacional de Gestão de Resíduos Sólidos (PNRS.

Usina de geração distribuída de energia elétrica através da incineração de resíduos sólidos com operação ilhada

O trabalho em questão apresenta uma proposta do suprimento de energia elétrica de um alimentador de distribuição pela operação isolada de uma usina geradora de energia elétrica que utiliza como fonte primária a energia calorífica da incineração de resíduos sólidos urbanos. O suprimento proposto é sugerido após a constatação do esgotamento da capacidade da subestação supridora desse alimentador. O esgotamento é verificado a partir de simulações realizadas no sistema de distribuição real da Rede Celpa, localizado na região Nordeste do Estado do Pará, o qual atende os municípios Santa Izabel do Pará, Santo Antonio do Tauá, Colares, Vigia e São Caetano de Odivelas. Nas simulações é utilizado um programa de fluxo de carga desenvolvido especificamente para os sistemas radias de distribuição e da subtransmissão. A proposta de suprimento via geração de energia elétrica através da incineração dos resíduos sólidos urbanos se dá a partir do confronto entre as alternativas de expansão (a alternativa técnica normalmente praticada pela concessionária) e a alternativa técnica-econômica-ambiental sugerida neste trabalho que demonstra as vantagens econômicas, sociais e ambientais da proposta.

Simulação de sistemas de simples estágios de refrigeração por compressão de vapor

Na atualidade, o estudo do desempenho térmico de um sistema de refrigeração por compressão de vapor representa uma ferramenta importante no auxílio do desenvolvimento de novos produtos ou melhoria dos já existentes. Um modelo de simulação em regime permanente foi elaborado para avaliar o desempenho do sistema frigorífico. O sistema estudado inclui uma Central de Ar Condicionado, modelo PA HILTON, constituída de um compressor alternativo do tipo semi-hermético, evaporador e condensador compacto de tubos e aletas e uma válvula de expansão termostática. O modelo do condensador considera três regiões distintas de troca de calor as quais são respectivamente a região de dessuperaquecimento, condensação e subresfriamento. Para a modelagem do evaporador, foram consideradas as regiões de evaporação e superaquecimento. No modelo de simulação foram utilizadas correlações adequadas para a estimativa dos coeficientes de transferência de calor e perda de pressão para cada região do evaporador e condensador. Não foram consideradas a transferência de calor e queda de pressão nas linhas de conexão entre os componentes. A solução do sistema de equações não lineares resultantes da modelagem matemática dos componentes do sistema simulado foi obtida utilizando-se o método das substituições sucessivas com o emprego do software Engineenng Equation Solver . Os resultados obtidos pelo modelo de simulação apresentaram erros inferiores a 9% em relação aos valores experimentais.

Avaliação tecnológica, operacional e de gestão de sistemas híbridos para geração de eletricidade na Região Amazônica

O objetivo deste trabalho consiste em contribuir com o conhecimento sobre os sistemas híbridos de energia implantados na Região Amazônica e baseados no aproveitamento das fontes de energia solar, eólica e diesel-elétrica. O trabalho apresenta primeiramente o estado-da-arte dos sistemas híbridos, caracterizando sua evolução histórica, os principais tipos e classificações, a composição básica e os prós e contras da eletrificação usando esses tipos de sistemas. Em seguida, é feita a identificação e a descrição dos sistemas regionais através das referências bibliográficas existentes e de informações coletadas em pesquisas de campo. As características técnicas, operacionais, econômicas e de gerenciamento desses sistemas são analisadas sucintamente, servindo de base às proposições de modelos para sistemas híbridos, que influenciam diretamente sobre a estratégia de operação e gestão dos sistemas híbridos regionais. Esses modelos, depois de implementados, permitirão a otimização da operação dos sistemas e sua sustentabilidade.

Mulheres, desenvolvimento local e sucesso: as feirantes em Belém (PA) e as políticas públicas de geração de renda

A presente pesquisa tem como propósito analisar as políticas públicas de geração de renda para mulheres, da Prefeitura Municipal de Belém, através de estudo de caso do projeto Fundo Ver-o-Sol. A escolha dessa temática deve-se ao interesse de continuar pesquisas anteriormente desenvolvidas e analisar as mudanças que ocorrem com as mulheres em processo de geração de renda e seu potencial transformador de realidades sociais. A pesquisa tem como objetivo geral analisar como são formuladas e implementadas as políticas públicas de gênero pela prefeitura de Belém. Especificamente pretende-se identificar e descrever os métodos e instrumentos políticos sociais adotados pela prefeitura para a política de geração de renda do projeto FV Sol e compreender como a interação entre os atores influenciam o seu processo de trabalho e as possíveis mudanças na vida cotidiana dessas mulheres. A opção de pesquisa pautou-se por uma metodologia dialética, específica das Ciências Sociais, baseada na observação da realidade com ênfase nas contradições e mudanças da sociedade. Desse modo, o público alvo constituiu-se das mulheres feirantes de Belém em sua forma de produção complexa e também singular do ponto de vista social e cultural. A pesquisa trabalha com uma abordagem interdisciplinar que permite interpretações fundamentais sobre a relação mulheres, gênero e desenvolvimento.

Estudo de geração de campo uniforme para modelagem eletromagnética

Para estudar os problemas de prospecção geofísica eletromagnética através de modelagem analógica, as condições em escala natural são representadas, no laboratório, em escala reduzida de acordo com a teoria da similitude. Portanto, para investigar os problemas de técnicas VLF, AFMAG e MT, freqüentemente é necessário criar um campo uniforme no arranjo experimental. Os sistemas físicos para geração de campos uniformes estudados aqui são a bobina circular, bobina de Helmholtz, solenóide, um plano de corrente, e dois planos paralelos de correntes. Os mapas de porcentagem de desvio de campo estão presentes para todos os sistemas estudados aqui. Um estudo comparativo desses sistemas mostra que o solenóide é a maneira mais eficiente para criar um campo uniforme, seguido pelo sistema de bobinas de Helmholtz. Porém, o campo criado em um solenóide está em um espaço fechado onde é difícil colocar modelos e substituí-los para executar experimentos. Portanto, recomenda-se o uso de bobinas de Helmholtz para criar um campo uniforme. Este último sistema fornece um campo uniforme com espaço aberto suficiente, o que facilita o experimento.

Leituras a vapor: a cultura letrada na Belém oitocentista

Na segunda metade do século XIX, notadamente a partir de 1850, a imprensa diária em Belém revelou o processo de urbanização crescente intensificado por uma leva de imigrantes estrangeiros, notadamente portugueses que requereu intensamente a organização intelectual e cultural da cidade. Nesse contexto foi imprescindível a atuação de livreiros que injetaram no mercado, antes repletos de um discurso de carência, de falta um novo fôlego livresco. A fixação de livreiros, responsáveis pela circulação da imprensa diária e a fundação de espaços vulgarizadores da leitura demonstravam o interesse em “civilizar” e “instruir”, em inserir a cidade num contexto de modernidade que pelo avanço econômico que rava já deveria ter ocorrido há tempos. O objetivo desta dissertação é historiografar como ocorre o processo de circulação de livros como representativos de uma transformação cultural nos hábitos da população.

Economia solidária e política pública de geração de trabalho e renda – uma análise do Programa Bolsa Trabalho do estado do Pará

A dissertação intitulada “Economia solidária e política pública de geração de trabalho e renda: uma análise do Programa Bolsa Trabalho do Estado do Pará” traz contribuições à proposta de incluir social e economicamente jovens trabalhadores excluídos do mercado formal de trabalho a partir de uma estratégia política que articulou economia solidária, geração de trabalho e renda e incentivo financeiro temporário e condicionado. A pesquisa foi desenvolvida com base na experiência do referido Programa, realizado no período de 2007 a 2010, enquanto proposta de governo que compôs a Política Pública de Trabalho e Renda do Estado, sinalizando para construção de estratégias possíveis no combate ao desemprego, à pobreza, à exclusão social, especialmente da população jovem, a partir da economia solidária. O Programa Bolsa Trabalho foi estruturado em três eixos de qualificação social e profissional, a saber: capacitação profissional para o mercado formal, constituição de empreendimento individual e familiar e organização de empreendimentos coletivos solidários. Para efeito de análise a pesquisa foi delimitada neste último eixo, dado seu diferencial em promover a inclusão produtiva por meio do trabalho cooperado e autogestionário. Assim, elegeu-se a abordagem qualitativa para efetivação desta dissertação combinando pesquisa documental nos projetos e relatórios referentes ao Programa Bolsa Trabalho com a realização de entrevista a coordenadores e técnicos que participaram do mesmo. Além de pesquisa bibliográfica em livros, dissertações, monografias e outras produções sobre as políticas discutidas nesse trabalho. Posto o objetivo desta dissertação consistir na análise do Programa Bolsa Trabalho, em sua articulação entre as políticas de transferência de renda, economia solidária e geração de trabalho, os resultados da pesquisa permitem concluir que a proposta de incluir social e economicamente jovens trabalhadores a partir desta estratégia se mostra possível, contudo demanda interação com as demais políticas sociais e econômicas do governo. Em relação à economia solidária, por se tratar de uma novidade política e na forma de organizar o trabalho observa-se que faltou, principalmente, esclarecimento sobre a proposta, demanda pelo grupo beneficiário e política de financiamento para implantação dos empreendimentos formados pelo Programa.

Otimização do processo de extração do óleo essencial de priprioca (Cyperus articulatus L.) por arraste com vapor

Analisa-se experimentalmente o processo de extração do óleo essencial de rizomas de priprioca (Cyperus articulatus L.) por arraste com vapor d’água saturado, em um protótipo em escala de bancada. Por meio de experimentos estatisticamente planejados, estimam-se as condições ótimas o processo de modo a maximizar as variáveis de resposta rendimento em óleo e teor de mustacona, componente majoritário do óleo essencial de priprioca, em função de variáveis operacionais de entrada do processo. As variáveis independentes e respectivos níveis são: carga de rizomas de priprioca, em gramas (64, 200, 400, 600, 736); granulometria dos rizomas, em milímetros (0,61; 1,015; 1,6; 2,19; 2,58) e tempo de extração, em minutos (40, 60, 90, 120, 140). Utilizando um planejamento composto central, com auxílio do aplicativo Statistica® 7.0, são propostos modelos matemáticos para as respostas em função das variáveis independentes isoladas e de suas combinações. Constata-se que o rendimento em óleo essencial e os teores de mustacona podem ser estimados adequadamente por modelos polinomiais de segunda ordem. São obtidos simultaneamente maiores rendimentos em óleo e teores de mustacona, quando a carga de rizomas varia de 105 a 400 gramas para tempos de extração compreendidos entre 105 e 140 minutos.

Projeto e avaliação experimental de uma estratégia baseada em análise intervalar aplicada ao projeto de estabilizador de sistemas de potência robusto implementado em um sistema de geração de 10KVA

Neste trabalho, são apresentados a metodologia de projeto e resultados de testes experimentais de um estabilizador de sistema de potência (ESP), implementado em um sistema de geração em escala reduzida de 10 kVA, localizado no Laboratório de Controle e Sistema de Potência (LACSPOT) da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto do ESP é baseado em uma estratégia de controle robusto com ênfase em incertezas paramétricas estruturadas, as quais são tratadas com ferramentas da teoria de análise intervalar. Estas incertezas são decorrentes de mudanças do ponto de operação do sistema, que provocam variações nos parâmetros de um modelo matemático linearizado referente ao comportamento dinâmico do sistema elétrico de potência no referido ponto de operação. Para o projeto do ESP robusto intervalar, são realizados uma serie de ensaios experimentais com o propósito de estimar os parâmetros de modelos linearizados da planta, representando satisfatoriamente a dinâmica dos modos poucos amortecidos do sistema de geração interligado. O método de identificação é baseado em técnica de identificação paramétrica, baseado em mínimos quadrados. A partir de um conjunto de dados de entrada e saída, para cada ponto de operação, um modelo linear, do tipo auto-regressivo com entrada exógenos (ARX), estimado para fim de uso do projeto do ESP. Por fim, uma série de testes experimentais é realizada no sistema de geração interligado a rede elétrica local, com o propósito de verificar a efetividade da técnica de controle robusto intervalar proposta para a sintonia do ESP. A partir da análise da função custo do sinal de erro de desvio de potência elétrica na saída do gerador síncrono e a função custo do sinal de controle do ESP comprova-se experimentalmente o bom desempenho obtido pela técnica de controle proposta em comparação com uma técnica de controle clássica.

Estudo de geração de campo uniforme para modelagem eletromagnética

Para estudar os problemas de prospecção geofísica eletromagnética através de modelagem analógica, as condições em escala natural são representadas, no laboratório, em escala reduzida de acordo com a teoria da similitude. Portanto, para investigar os problemas de técnicas VLF, AFMAG e MT, frequentemente é necessário criar campo uniforme no arranjo experimental. Vários sistemas físicos para geração de campos uniformes são analisados teoricamente nesta tese. Os sistemas estudados aqui são a bobina circular, bobina de Helmholtz, solenóide, um plano de corrente e dois planos paralelos de correntes. As equações analíticas foram obtidas para campo magnético num ponto do espaço e subsequentemente as condições de campo uniforme. Nos casos em que as condições para o campo uniforme não puderam ser obtidas analiticamente, a porcentagem de desvio do campo em relação a um ponto pré-selecionado foi calculada. Contudo, os mapas de campo magnético, assim como o mapa de porcentagem de desvio, estão presentes para todos os sistemas estudados aqui. Também, foram calculados as áreas e os volumes espaciais de vários desvios de porcentagem do campo uniforme. Um estudo comparativo desses sistemas mostra que o solenóide é a maneira mais eficiente para criar um campo uniforme, seguido pelo sistema de bobinas de Helmholtz. Porém, o campo criado em um solenóide está em um espaço fechado onde é difícil colocar modelos e substituí-los para executar experimentos. Portanto, recomenda-se o uso de bobinas de Helmholtz para criar um campo uniforme. Este último sistema fornece campo uniforme com espaço aberto suficiente, o que facilita o experimento.