Laboratório remoto para ensino de eficiência energética em um sistema de bombeamento de água

A utilização racional da energia elétrica é um tema bastante discutido na atualidade. Uma das principais preocupações é com o setor industrial brasileiro, o qual é responsável pela maior parte do consumo desse tipo de energia, devido à utilização de sistemas motrizes. Aliado a esse fato, a falta de uma abordagem adequada ao ensino de eficiência energética e conservação de energia, em muitos cursos de Engenharia das universidades brasileiras, contribui para o aumento do desperdício de energia elétrica. Neste sentido, este trabalho apresenta um laboratório remoto voltado a realização de ensaios de eficiência energética em um sistema motriz de bombeamento d’água. Para isto, foi desenvolvido um software que permite acionar e monitorar o protótipo de bombeamento d’água pertencente ao LAMOTRIZ da Universidade Federal do Pará. Ainda, foi elaborado um ensaio piloto para testar a experimentação remota com alunos de graduação e pós-graduação da referida universidade e foi realizada uma avaliação desta experimentação pelos referidos alunos.

Análise da implementação dos planos de recuperação de áreas degradadas pela mineração em Lourenço (AP)

O estudo teve por objetivo verificar a coerência dos Planos de Recuperação de Áreas Degradadas (PRADs) pela Mineração Novo Astro - MNA no Distrito de Lourenço, Município de Calçoene (AP), a partir do conhecimento do contexto em que se estabeleceram e foram decididas as medidas de recuperação, e quais os atores que influenciaram neste processo de decisão. Foram realizadas entrevistas com membros da população e com representantes da MNA, da Ampla Engenharia (empresa responsável pela recuperação do ambiente degradado), da Cooperativa de Garimpeiros de Lourenço - COOGAL, da Secretaria Especial de Meio Ambiente do Amapá - SEMA, do Departamento Nacional da Produção Mineral - DNPM, do Ministério Público Federal, do governo do Estado, e da prefeitura Municipal de Calçoene. Estes atores influenciaram de forma decisiva para os resultados agora observados no local. A pesquisa envolveu o estudo sobre as medidas de recuperação mais eficazes em voga, a história dos acontecimentos em Lourenço e o contexto socioeconômico, para que fossem compreendidas as possibilidades de êxito das medidas escolhidas para o local. A partir destes dados foi feita a análise da eficácia destes PRADs e tecidas alternativas e direcionamentos futuros para o local, baseados nas características sociais e ambientais de Lourenço. O primeiro PRAD, finalizado em 1995, terminou por apresentar resultados pouco consistentes, de tal forma que o local no qual este foi executado voltou a ser explorado pelos garimpeiros e continuou a estar em condições degradadas. A MNA, por não ter legalizado sua situação, foi responsabilizada pela nova recuperação do local em 2002. O segundo PRAD, parcialmente implementado em 2003, possuiu baixa eficácia, com a morte de mais de 70% das espécies vegetais utilizadas em algumas áreas. A falta de conhecimentos mais profundos, por parte das empresas de mineração e de recuperação ambiental, sobre as características do meio ambiente e do contexto socioeconômico local parecem ter contribuído para os resultados negativos da implementação dos PRADs. Uma alternativa seria buscar a participação da população local nos projetos e políticas criados para a região, como forma de criar soluções que contemplem as características locais e os desejos da população.

A participação de agricultores familiares no processo de recuperação de áreas alteradas na região do Xingu, estado do Pará

Analisar o processo de recuperação de áreas alteradas no âmbito do Programa PROAMBIENTE, a partir das experiências de recuperação de áreas alteradas desenvolvidas por organizações de agricultores familiares da Transamazônica e Xingu, constitui o objetivo central da tese. A unidade espacial de referência do estudo foi o polo Transamazônica, onde estão localizados os municípios de Senador José Porfírio, Pacajá e Anapu, selecionados pelos movimentos sociais da região do Xingu para a realização de uma das principais experiências de desenvolvimento rural realizadas na Amazônia brasileira, o Programa PROAMBIENTE. Como procedimento metodológico, a pesquisa adotou a ferramenta Eco-Cert.Proambiente, programa criado pela EMBRAPA Meio Ambiente para avaliar o nível de adoção de uma série de atividades cujo objetivo seria a melhoria dos serviços utilizados nas propriedades rurais. Para a avaliação da participação dos “atores externos” (ONG e OG) nas experiências do PROAMBIENTE e de outros projetos/iniciativas de recuperação de áreas na região de estudo, lançou-se mão de entrevistas informais. Como resultado, o estudo mostrou que as iniciativas de recuperação de áreas alteradas realizadas pelos agricultores familiares, com auxilio ou não dos “atores externos”, foram de fundamental importância para o desenvolvimento sustentável nas localidades onde foram realizadas. Esse desenvolvimento local sustentável foi potencializado, principalmente, através de programas federais, como o Bolsa Família e Luz para Todos. Sobre as atividades de recuperação ambiental incentivadas pelo PROAMBIENTE, observou-se que várias delas foram adotadas e fizeram parte do cotidiano das famílias rurais, mesmo após quatro anos de ausência do programa na região. Atividades como a diminuição do desmatamento de floresta nativa, prevenção e controle do uso do fogo, diminuição do uso de agrotóxico, foram algumas das adotadas e continuamente realizadas nas propriedades pelas famílias locais. A adoção dessas práticas foi resultado da intensa motivação, realizada pela equipe técnica do PROAMBIENTE, através de intercâmbios, cursos, capacitações e treinamentos das famílias rurais. Outras práticas não foram realizadas, uma vez que as famílias, nesse caso, necessitavam de auxilio “externo”, ou seja, de investimentos para a continuação do planejamento para a construção do “lote ideal”. Esse planejamento seria levado adiante, caso houvesse continuidade do programa, o que não aconteceu. Além do mais, o estudo mostrou o papel de técnicos extensionistas, formados em uma nova dinâmica de se fazer ATER, a qual valoriza os conhecimentos endógenos dos agricultores e que direciona suas atividades voltadas à transição agroecológica.

Roteamento multicamada baseado em eficiência energética e qualidade de enlace para redes de sensores sem fio

A pesquisa apresentada nesta dissertação descreve a elaboração de um protocolo de roteamento para aplicações de Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) em cidade inteligentes com forte restrição de energia e alta densidade de nodos. Através do estudo dos principais objetivos da comunicação de dados e do levantamento do estado-da-arte sobre os protocolos de roteamento e tecnologias para RSSF, a proposta contempla requisitos como: vazão de dados, confiabilidade de entrega e eficiência energética. A pesquisa apresenta em detalhes o protocolo AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector), bem como sua relevância no contexto de RSSF devido a sua popularidade entre as plataformas de dispositivos comercializados. Além disso, são apresentados protocolos derivados do AODV, e a ausência de uma proposta robusta capaz de contemplar os requisitos levantados. O protocolo REL (Routing by Energy and Link Quality) é o resultado da pesquisa levantada e a proposta de solução para roteamento plano sob demanda baseado em eficiência energética e qualidade de enlace para prover um roteamento escalável, capaz de realizar balanceamento de carga e prolongar o tempo de vida da rede. O protocolo REL foi avaliado através de simulação e tesbed, a fim de garantir validação da proposta em ambiente real de escala reduzida e simulado de alta densidade. Os resultados mostraram que o protocolo REL apresenta considerável melhoria de entrega de dados através da escolha de enlaces confiáveis de transmissão e menos suscetíveis a erro, além de moderado consumo de energia capaz de prolongar o tempo de vida da rede, evitando a saturação prematura de nodos.

Estudo da extração de compostos de ferro da lama vermelha visando a extração e/ou recuperação de compostos de titânio

As principais preocupações com relação à geração de resíduos estão voltadas para os efeitos que estes materiais podem ter sobre a saúde humana e sobre o meio ambiente, uma vez que os resíduos perigosos produzidos pelas indústrias precisam particularmente de atenção e cuidado, pois quando incorretamente gerenciados, tornam-se uma grave ameaça ao meio ambiente. Neste contexto, este trabalho mostra os estudos realizados visando a reciclagem da lama vermelha como matéria-prima para a obtenção de compostos de titânio. O estudo abrange três rotas hidrometalúrgicas: lama vermelha calcinada a 900°C (LV900), lama vermelha sem tratamento térmico (LV-STT) e lama vermelha sinterizada em atmosfera redutora (LV1300). Os experimentos de lixiviação foram realizados com valores de temperaturas de 60, 80 e 90 °C e concentrações de ácido sulfúrico de 20 e 30% em volume. Junto com o estudo de lixiviação foi realizada a modelagem matemática do processo de lixiviação. Os estudos realizados neste trabalho mostram que a lama vermelha pode ser aplicada como fonte de matéria-prima alternativa para a concentração e posterior recuperação de compostos de titânio. A modelagem cinética dos dados das curvas de extração em função do tempo e o modelo matemático desenvolvidos no presente trabalho mostram que a reação química é a etapa que descreve esses ensaios de lixiviação. Os modelos desenvolvidos também possibilitaram a obtenção de parâmetros cinéticos, tais como: energia de ativação e as velocidades das reações químicas do processo de lixiviação.

Efeitos do exercício voluntario na recuperação de hemissecção da medula espinhal: mudanças na rede perineuronal e acetilação de histonas

A prática regular de exercícios físicos previne e combate várias doenças ao longo do tempo, destacando-se como excelente ferramenta terapêutica para o tratamento de lesões no sistema nervoso central (SNC). Após uma transecção (completa ou incompleta/hemissecção) da medula espinhal, células gliais reativas secretam substâncias inibitórias à regeneração axonal como, por exemplo, as moléculas de proteoglicanas de sulfato de condroitina (PGSCs) que exercem papel importante na formação de uma barreira físico-química, chamada cicatriz glial, que impede o crescimento dos axônios danificados pela lesão. Pesquisas que envolvem modelo experimental de lesão da medula espinhal e reabilitação por exercício físico têm obtido promissores resultados. No entanto, os mecanismos fisiológicos e moleculares pelos quais promovem esses resultados positivos ainda são pouco conhecidos. O objetivo do presente trabalho foi analisar a recuperação da função motora da pata posterior após protocolo de exercício físico voluntario em modelo experimental de hemissecção da medula espinhal e investigar dois mecanismos moleculares envolvidos na recuperação funcional: a degradação de PGSCs nas redes perineuronais e acetilação de histonas. Para isso, vinte e quatro (24) ratos da linhagem Wistar (Rattus novergicus) foram utilizados e separados em 3 grupos (controle, treinados e não treinados). Com exceção do grupo controle, todos os animais foram habituados a rodas de corridas e em seguidas foram submetidos a uma cirurgia experimental de hemissecção da medula espinhal, na altura da 8a vertebra torácica. Nossos resultados demonstraram que o exercício voluntário em rodas de corrida após lesão experimental da medula espinhal promoveu recuperação da função motora da pata posterior afetada, porém não observamos diferenças qualitativas na acetilação de histonas e degradação de PGSCs entre os grupos.

Sistema de gerenciamentode energia como ferramenta de eficiência energética na indústria

Este trabalho propõe uma metodologia para o gerenciamento de energia como uma ferramenta de Gestão de Eficiência Energética na Indústria pelo lado do consumo de energia no processo produtivo de uma indústria. Uma ação importante neste processo é a criação da interatividade entre os usuários e a energia elétrica. É proposto a implementação de dispositivos de medição, controle e diagnostico, a fim de obter um melhor aproveitamento do uso da energia elétrica, e com a aquisição dos dados oriundos destes dispositivos permitirem o gerenciamento para redução do consumo de energia e fazer a gestão visando a eficiência energética. São apresentados resultados do sistema proposto nas áreas com centrais de refrigeração de uma indústria de produtos plásticos para atendimento à indústria alimentícia. No presente estudo, aplicou-se também uma metodologia chamada de medição e verificação (M&V) para avaliar o percentual efetivo de economia obtido após a implantação das ações de eficiência energética.

Metodologia de análise de risco de investimento em projetos de eficiência energética com aplicação no aproveitamento da biomassa residual do dendê na Amazônia

A promoção das energias renováveis, como estratégias para mitigar as alterações climáticas é um grande desafio mundial, principalmente para países em desenvolvimento como Brasil que busca diversificar sua matriz energética a partir de fontes renováveis, mas possui restrições de custo de investimentos. Neste contexto, são necessárias ferramentas que mensurem os riscos de investimento em projetos de fontes de energia renovável. Este trabalho contribui para o desenvolvimento sustentável da Amazônia através do desenvolvimento de uma metodologia de análise de risco de investimento em projetos de eficiência energética aplicada no aproveitamento da biomassa do dendê. A crescente produção de dendê na região amazônica para geração de produtos alimentícios e biodiesel está gerando um grande volume de biomassa. Verificou-se que a utilização do resíduo da biomassa de dendê para a geração de energia e comercialização no mercado aumenta o seu valor econômico, para tanto se identificou os Critérios e Indicadores (C&I) de sustentabilidade da cadeia do dendê agrupando-os em: econômicos, ambientais, sociais e técnicos. Qualificando e quantificando os riscos que afetam os indicadores identificados. A metodologia desenvolvida foi analisada em três cenários futuros de crescimento econômico para o Brasil que foram construídos balizados nos cenários contidos no Plano Nacional de Energia 2030.

Recuperação de áreas de reserva legal: influência da densidade nos indicadores ambientais do plantio de Sclerolobium paniculatum Vogel

A Reserva Legal é uma área localizada no interior das propriedades rurais, prevista no Código Florestal brasileiro, que deve ser protegida e apresentar coberta por vegetação natural, necessária à conservação, à proteção da fauna e flora e reabilitação dos processos ecológicos, além de servir como corredores ecológicos para o fluxo gênico das espécies. Muitas propriedades possuem estas áreas desmatadas, alteradas e em estágios avançados de degradação, tornando-se importante estudar o comportamento de plantios de espécies arbóreas de rápido crescimento com a finalidade de acelerar o processo de recomposição da vegetação natural e propor técnicas mais eficazes para recuperação destas áreas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da densidade do plantio homogêneo da Sclerolobium paniculatum Vogel, aos sete anos e meio de idade, como efeito catalizador do processo de regeneração. O experimento localiza-se na Fazenda Gênesis, Dom Eliseu, Pará. Avaliou-se o crescimento e verificou se a precipitação interfere no incremento diamétrico das árvores. Foram instaladas em blocos parcelas aleatórias com quatro repetições em cada tratamento. Para caracterização da composição florística, riqueza, diversidade e a similaridade da regeneração natural sob o plantio foram instaladas em cada tratamento (espaçamento), parcelas com oito repetições para três classes de avaliação da regeneração. E para caracterização da composição florística, riqueza, diversidade e similaridade do banco de sementes do solo foram instaladas aleatoriamente oito pontos de coleta do solo, com quatro repetições em cada tratamento, foram coletados quatro amostras compostas de oito e levadas para a casa de vegetação da Embrapa – CPATU onde foram dispostas em bandejas plásticas e regadas diariamente. Este experimento teve um período de quatro meses e a cada trinta dias as plântulas germinadas eram contadas e identificadas por um parabotânico. As árvores apresentaram maior altura no espaçamento 4m x 2m, maior diâmetro no espaçamento 4m x 3m, maior sobrevivência no espaçamento 4m x 4m. A regeneração natural apresentou maior similaridade na composição florística entre os espaçamentos 4m x 2m e 4m x 3m. Os valores da diversidade do índice de Shannon foram altos, não diferindo estatisticamente entre os espaçamentos. O banco de sementes mostrou maior riqueza de plântulas no espaçamento 4m x 3m, maior similaridade na composição entre os espaçamentos 4m x 2m e 4m x 4m. A diversidade das espécies em nível de 5% de significância não apresentou diferença entre os espaçamentos. Os resultados permitiram constatar que as áreas vêm sendo recuperadas e que algumas técnicas poderão ser aplicadas buscando reduzir custos e através de um manejo adequado poderá acelerar os processos ecológicos da regeneração natural.