Otimização de sistemas híbridos para a eletrificação de minirredes com fontes renováveis: aspectos de projeto, operação e gestão

Em sistemas híbridos de geração de eletricidade (SHGEs) é fundamental avaliar corretamente o dimensionamento, a operação e a gestão do sistema, de forma a evitar seu colapso prematuro e garantir a continuidade do fornecimento de energia elétrica com a menor intervenção possível de usuários ou de empresas geradoras e distribuidoras de eletricidade. O presente trabalho apresenta propostas de otimização para as etapas de dimensionamento, operação e gestão de SHGEs atendendo minirredes de distribuição de eletricidade. É proposta uma estratégia de operação que visa otimizar o despacho de energia do sistema, identificando a melhor relação, sob aspectos técnicos e econômicos, entre o atendimento da carga exclusivamente via fontes renováveis e banco de baterias ou exclusivamente via grupo gerador, e o carregamento do banco de baterias somente pelas fontes renováveis ou também pelo grupo gerador. Desenvolve-se, também, um algoritmo de dimensionamento de SHGEs, com auxílio de algoritmos genéticos e simulated annealing, técnicas meta-heurísticas de otimização, visando apresentar a melhor configuração do sistema, em termos de equipamentos que resultem na melhor viabilidade técnica e econômica para uma dada condição de entrada definida pelo usuário. Por fim, é proposto um modelo de gestão do sistema, considerando formas de tarifação e sistemas de controle de carga, cujo objetivo é garantir uma relação adequada entre a disponibilidade energética do sistema de geração e a carga demandada. A estratégia de operação proposta combina as estratégias de operação descontínua do grupo gerador, da potência crítica e do ponto otimizado de contribuição do gerador no carregamento do banco de baterias, e seus resultados indicam que há redução nos custos de operação globais do sistema. Com relação ao dimensionamento ótimo, o algoritmo proposto, em comparação a outras ferramentas de otimização de SHGEs, apresenta bons resultados, sendo adequado à realidade nacional. O modelo de gestão do sistema propõe o estabelecimento de limites de consumo e demanda, adequados à realidade de comunidades isoladas atendidas por sistemas com fontes renováveis e, se corretamente empregados, podem ajudar a garantir a sustentabilidade dos sistemas.

Biologia e ecologia trófica de Hemiodus unimaculatus (Bloch, 1794) (Characiformes: Hemiodontidae) no Rio Araguari, na área de influência da Usina Hidrelétrica Coaracy Nunes, Amapá, Brasil

A presente pesquisa tem a finalidade de contribuir para o conhecimento da biologia e ecologia trófica da espécie H. unimaculatus no rio Araguari, na área de influência da UHE Coaracy Nunes, Amapá, Brasil. A região de estudo corresponde a uma porção da bacia do rio Araguari. As coletas foram realizadas bimestralmente entre Maio de 2009 à Julho de 2010. Foram utilizadas baterias de redes de malhas (2; 2,5; 3; 4; 5; 6; cm entre nós opostos com 10 m de comprimento x 1,5 m de altura) e tarrafa (15 e 20 mm). As malhadeiras ficaram expostas por 17 h, com revistas a cada 3h. Os exemplares capturados foram conservados no gelo e fixados em formalina 10%. Os mesmos foram pesados (PT) e medidos (CT). O sexo foi identificado a partir da análise macroscópica das gônadas, onde foram pesadas e fixadas em formol 10%. Os estômagos foram pesados e conservados em álcool 70%. O ambiente foi caracterizado através de análises multivariadas. A estrutura em comprimento da população, relação peso-comprimento, proporção sexual, abundância e biomassa relativa foram avaliados. O local e período de reprodução, tamanho de primeira maturação e tipo de desova, também foram estudados. A ecologia trófica foi avaliada pela atividade alimentar, e conteúdo com matéria orgânica. Os itens alimentares foram analisados pelos métodos de frequência de ocorrência (Fi), grau de preferência alimentar (GPA) e índice alimentar (IAi). Os resultados obtidos mostraram que na área a jusante da represa e na área lacustre houve maior transparência da água, no reservatório predominou a profundidade e na montante houve valores maiores de pH. O comprimento médio foi 193.74 mm (80-258 mm ± 22.71 mm) e o peso médio foi de 70.90 g (10-160 g ± 23.99 g). Houve diferença significativa do comprimento em relação aos períodos do ano. O crescimento relativo da espécie foi alométrico negativo (b = 2.34). A proporção sexual foi de 2:1 a favor das fêmeas. A abundância e biomassa relativa foram maiores no reservatório e na área lacustre. A desova ocorreu entre os meses de novembro 2009 e janeiro 2010; preferencialmente os indivíduos desovam no reservatório e no lago. O tipo de desova é total e o tamanho de primeira maturação é a partir de 157.5 mm. A espécie tem hábito alimentar iliófaga-detritívora com tendência a onivoria. A estratégia alimentar é generalista, mas dominante para os itens fitoplâncton e detrito. A espécie H. unimaculatus, adaptou-se com sucesso ao represamento e sua dieta pode ter sofrido alteração frente às mudanças causadas pelo ambiente.

Desenvolvimento de monitoramento remoto em um sistema híbrido isolado de pequeno porte

Este trabalho visa avaliar as dificuldades e utilidades do monitoramento remoto de um sistema para o atendimento de cargas isoladas da rede elétrica, envolvendo sistemas reais em operação que podem ajudar a identificar os principais fatores que influenciam na vida útil desses dispositivos, tornando possível propor estratégias e tecnologias que melhorem a confiabilidade do sistema, possibilitem uma configuração mais adequada e reduzam os custos globais do sistema ao longo de sua vida útil. Para isso foi incorporado um sistema de monitoramento remoto via LabVIEW a um sistema híbrido isolado insta-lado em flutuante localizada as margens do lago da cidade de Tefé-AM. O sistema de geração foi composto inicialmente por um gerador fotovoltaico (FV) com potência de 2,08 kWp, dois subgeradores 1,04 kWp cada, e depois ampliado para 2,6 Wp mais 350 Wp de geração eólica. Além disso, um banco de acumuladores eletroquímicos com tensão nominal de 24 V e composto por 20 baterias de 150 Ah cada, Dois controladores de carga 24 V / 40 A e um inversor de onda senoidal de 1.500 VA. Resultados de operacionais apresentados neste trabalho ajudam a entender melhor o funcionamento desses sistemas e avaliar as barreiras encontradas no monitoramento remoto dessas unidades. Esse expe-rimento foi realizado em parceria do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas na Universidade Federal do Pará com o Núcleo de Inovação tecnológica do Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá.

Vidros e vitrocerâmicas em sistemas oxifluoretos

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

Lead poisoning in cattle and chickens in the state of Pará, Brazil

O presente estudo descreve a ocorrência de intoxicação por chumbo em bovinos e galinhas no Pará, Brasil. Em um lote composto de 80 bezerros de um rebanho leiteiro, 10 animais ficaram doentes e nove morreram, e um animal se recuperou após ser removido do piquete. Após a inspeção deste piquete, foi observada a presença de baterias de caminhões usados para armazenar a energia captada por painéis solares. Os sinais clínicos observados nos bezerros incluíam dificuldade respiratória, corrimento nasal, salivação excessiva, opacidade da córnea, pressão da cabeça contra objetos e decúbito. As galinhas tinham diminuída oviposição e os ovos produzidos eram com cascas malformadas ou tinham a casca mais fina. Os achados de necropsia e as alterações histopatológicas observadas nos bovinos eram de pouco significado, com exceção de um animal que mostrou leve astrocitose no córtex cerebral. Em uma das galinhas, na histopatologia renal observou-se leve necrose tubular aguda multifocal. As concentrações de chumbo médios nos fígados e rins dos bovinos eram 93,91mg/kg e 209,76mg/kg, respectivamente, e a concentração média no fígado de galinhas foi 105,02mg/ kg. Concluiu-se que a fonte de contaminação por chumbo nesses bezerros e galinhas eram placas de bateria de caminhão, aos quais os animais tiveram acesso na pastagem.

Estudo da utilização de biomassa em substituição parcial ao carvão mineral utilizado no processo de fabricação do ferro gusa em alto-forno

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da biodisponibilidade relativa entre betaína e metionina para frangos de corte

Três experimentos foram conduzidos com linhagens comerciais de frangos de corte em baterias metálicas para determinar a biodisponibilidade relativa de duas fontes de grupamentos metílicos (metionina e betaína). A dieta basal (controle) foi formulada com milho e farelo de soja, contendo 1.896, 1.969 e 2.010 mg/kg de colina no experimento I, II e III, respectivamente. Os níveis suplementados em betaína e metionina foram isomolar. O experimento I (fêmeas até 21 dias de idade) constou de seis níveis de metionina (0; 5,36; 10,72; 16,08; 21,45; 32,17 mMol/kg) e dois níveis de betaína (0 e 5.36 mMol/kg). No experimento II (machos até 21 dias de idade) a dieta controle foi suplementada com 0; 2,68; 5,36; 8,04; 10,72; 13,40 mMol/kg de metionina ou 0; 2,68; 5,36; 8,04; 10,72; 13,40 mMol/kg de betaína. Em relação ao experimento III (machos até 21 anos de idade) houve quatro níveis de metionina (0; 8,04; 10,72 e 13,40 mMol) e três níveis de betaína (0; 6,7 e 13,4 mMol). Para o experimento I e III foram utilizados quatro repetições de oito aves para cada tratamento. O experimento II apresentou quatro repetições para cada tratamento e oito repetições para o grupo controle, apresentando também oito aves por parcela experimental. Foi constatado para os experimentos I, II e III que os valores de inclinação da curva pra a betaína e metionina foram significativos para o peso corporal e conversão alimentar. No experimento III somente o valor de inclinação para a curva da metionina foi significativo, em relação ao consumo alimentar. No experimento III somente o valor de inclinação para a curva da metionina foi significativo, em relação ao consumo alimentar. Nem a metionina ou a betaína diminuíram a gordura abdominal em nenhum dos experimentos. Em média, os dados do experimento II e III indicaram que a biodisponibilidade relativa...

Seleção de ingredientes ativos para o desenvolvimento de iscas tóxicas para o controle de formigas-cortadeiras (Hymenoptera: Formicidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos do exercício físico multimodal nas concentrações plasmáticas de biomarcadores, funções cognitivas e funcionalidade em pacientes com doença de Alzheimer

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

O designer e a prática profissional na indústria automobilística no Brasil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos da adição de piper cubeba na dieta de frangos de corte em substituição ao antibiótico melhorador de desempenho

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Animal - FEIS

Desenvolvimento de um computador de bordo para veículo Baja-SAE

The objective of this paper is show the development of an Eletronic Control Unit (ECU) for Baja-SAE vehicles from its requirements to final implementation. An ECU for Baja-SAE vehicles is made of electric and electronic circuits (appropriated to the hostile situations of an off-road competition) able to make important measurements for the running or stand-by vehicle performance. For this development, some concepts were studied: embedded electronics concepts (mainly microcontrollers and data acquisition circuits) and sensoring. Both the studies were made considering the off-road environment. After these initial studies, the elaboration of the basics hardware and software (under simulations) has begun, and this elaboration objectives maximum performance and low implementation cost. After the theorical studies, basic definition of the hardware and software’s architectures and simulations, the printed circuit boards (PCB) were made, as exhaustive tests in these boards for debugging and verify if the boards work well. Once the system was tested in the university, it ran into a regional Southeast competition in 2010, that definitely proved the efficiency of the whole system

Aplicações de um potencial reativo no estudo da interação entre moléculas e superfícies bidimensionais

In materials science, the search for technological improvements have become one of the main subject of study of researchers. This is especially true in the case of materials with reduced sizes, in the nanometer scale. Important phenomena to be studied in these cases are the desorption and adsorption on two-dimensional materials, such as graphene. These phenomena are of great importance in the study of interactions between organic films, synthesis or catalysis of reactions on surfaces and even in the creation of nanoscale devices [1, 2, 3, 4]. Between the most important topics related to these phenomena are the storage of gases in low-dimensional systems and the study of nanostructured fuel cells or batteries. In this context we used two different parametrizations for the reactive force field ReaxFF to study the potential barriers and reaction barriers of our system. First we made a study about the Reaction Barriers and Energy Barriers for bonds between graphene and the following atoms: sulfur, fluorine, hydrogen, nitrogen and oxygen. It is important to have this information in order to make it possible to understand how these atoms react with the graphene sheet. Subsequently, we calculate reaction barriers for mixed structures where fluorine is a fixed element bonded to graphene and other element is simultaneously bonded to graphene. This other element (N, O, H or S) is varied in its possible relative positions (ortho, meta and para in relation to fluorine in either: the same side and in the opposite side of the graphene membrane)

Dimensionamento de suspensões veiculares para isolamento de vibrações excitadas pela via

This work intends to perform the dimensioning of the Guaratinguetá’s Engineering College Baja SAE vehicle suspension system. To do so, concepts of suspension systems, human comfort limits to vibrations and automotive models for suspension vibration analyses are reviewed. On the development of this work descriptions of considerations specific for the vehicle object of this work are made as well as descriptions of the experiment made to determine the stiffness of the tire used. These concepts are applied through a computational routine that allows the dimensioning of springs and shock absorbers of both front and rear axles of a vehicle in a way to respect all the criteria showed during this work and visualize the system’s behavior when excited on different frequencies

Incorporação de um sistema nobreak com ultracapacitor em um microcomputador

The objective of this work is to analyze the viability of incorporation in a microcomputer box of a nobreak with an ultracapacitor as energy storage device, substituting the conventional chemical battery. An advantage of this inclusion is cost reduction because a specific metallic or plastic frame won’t be necessary to protect the components of the nobreak; the microcomputer metallic frame offers the necessary protection for both equipments. Moreover, a large quantity of internal space of microcomputers box isn’t used, and is possible to use it to wrap up the nobreak. This work uses data about average power consumption of microcomputers; operation of switching mode power supplies for microcomputers; electrical and mechanical characteristics of ultracapacitors and operation of power circuits of nobreaks, with the purpose of present a study of energy storage capacity that an ultracapacitor should have to allow a safe switching off of a microcomputer in case of electrical network fail. It was noticed that the use of ultracapacitors is feasible to feed an 180 W load for 75 s, using a capacitive bank with sixteen ultracapacitors, with a total capacitance of 350 F and voltage of 10,8 V. The use of the proposed nobreak increases the reliability of the microcomputer by reducing the probability of user data losses in case of an electrical network fail, offering a high cost/benefit product. The substitution of the battery by an ultracapacitor allows a quick nobreak recharge, with low maintenance costs, since ultracapacitors have a lifetime bigger than batteries; beyond reducing the environmental impact, because they don’t use potentially toxic chemical compounds