Prospecção tecnológica para geração de energia eólica

The acceleration of technological change and the process of globalization has intensified competition and the need for new products (goods and services), resulting in growing concern for organizations in the development of technological, economic and social advances. This work presents an overview of the development of wind energy-related technologies and design trends. To conduct this research, it is (i) a literature review on technological innovation, technological forecasting methods and fundamentals of wind power; (ii) the analysis of patents, with the current technology landscape studied by means of finding information in patent databases; and (iii) the preparation of the map of technological development and construction of wind turbines of the future trend information from the literature and news from the sector studied. Step (ii) allowed the study of 25 644 patents between the years 2003-2012, in which the US and China lead the ranking of depositors and the American company General Electric and the Japanese Mitsubishi stand as the largest holder of wind technology. Step (iii) analyzed and identified that most of the innovations presented in the technological evolution of wind power are incremental product innovations to market. The proposed future trends shows that the future wind turbines tend to have a horizontal synchronous shaft, which with the highest diameter of 194m and 164m rotor nacelle top, the top having 7,5MW generation. The materials used for the blades are new materials with characteristics of low density and high strength. The towers are trend with hybrid materials, uniting the steel to the concrete. This work tries to cover the existing gap in the gym on the use of technological forecasting techniques for the wind energy industry, through the recognition that utilize the patent analysis, analysis of scientific articles and stories of the area, provide knowledge about the industry and influencing the quality of investment decisions in R & D and hence improves the efficiency and effectiveness of wind power generation

Controle em modo dual adaptativo robusto aplicado a um sistema de geração de energia elétrica

Synchronous machines, widely used in energy generation systems, require constant voltage and frequency to obtain good quality of energy. However, for large load variati- ons, it is difficult to maintain outputs on nominal values due to parametric uncertainties, nonlinearities and coupling among variables. Then, we propose to apply the Dual Mode Adaptive Robust Controller (DMARC) in the field flux control loop, replacing the tradi- tional PI controller. The DMARC links a Model Reference Adaptive Controller (MRAC) and a Variable Structure Model Reference Adaptive Controller (VS-MRAC), incorpora- ting transient performance advantages from VS-MRAC and steady state properties from MRAC. Moreover, simulation results are included to corroborate the theoretical studies.

Uma estratégia para otimizar a geração de arranjos em subestações virtuais de energia elétrica

The Virtual Reality techniques applied in Electricity Environments provide a new supervisory control paradigm. The fact of existing a virtual environment (VE), geometrically similar to a real substation, reduces the difference of mental models built by field operators compared with those built by system center operation improving the communication. Beside this, those systems can be used as visualization interfaces for electricity system simulators, training systems for professors and undergraduate students, field operators and maintenance professionals. However, the development process of these systems is quite complex, combining several activities such as implementation, 3D modeling, virtual sceneries construction, usability assessment and management project techniques. In this context, this work present a GUI strategy to build field arrangements based on scene graphs, to reduce time in Virtual Electricity Substations Arrangement development. Through this, mistakes during the VE building can be avoided making this process more reliable. As an concept proof, all toolkits developed in this work were applied in the virtualization of the substations from a Brazilian power concessionary named CEMIG.

Utilização de dispositivos de armazenamento de energia em apoio ao funcionamento de redes isoladas

Temos assistido nos últimos anos à proliferação da produção distribuída de electricidade, sobretudo, com recurso a fontes de energia renováveis, implicando a natural reestruturação das redes eléctricas existentes, desde a produção até ao consumidor final. As constantes preocupações na garantia da qualidade de serviço e até mesmo em termos ambientais, levam a que a operacionalidade das redes seja cada vez mais eficiente, visando a integração de tecnologias emergentes como é o caso dos sistemas de armazenamento de energia. A aposta nas energias de origem renovável nomeadamente a solar e a eólica, representa uma forma cada vez mais presente de geração de electricidade, tendo como grande inconveniente o regime de intermitência a que estão sujeitas, não se conseguindo tirar proveitos absolutos de todas as potencialidades que estas fontes proporcionam. Existem actualmente sistemas de armazenamento de energia que permitem optimizar o comportamento das redes. Nesta dissertação é feita uma abordagem a alguns desses sistemas, tendo como objectivo principal a demonstração das potencialidades de optimização dos sistemas de produção e distribuição de energia eléctrica com recurso a sistemas de armazenamento de energia, em redes isoladas e interligadas. É também feito um estudo do comportamento dinâmico de uma rede com vários cenários de ocorrência de defeitos, com e sem armazenamento de energia. Para isso a base deste trabalho consistiu na familiarização com uma ferramenta de grande potencial na simulação dinâmica de redes eléctricas, utilizado por prestigiados grupos de energia a nível mundial, na qual foi implementada a rede de teste e efectuadas as simulações do estudo.

Desenvolvimento de uma bancada para a realização de ensaios de auto-amortecimento em cabos condutores de energia elétrica

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.

Quiralidade, superfície de energia potencial e dinâmica de complexos envolvendo H2O2 + gases nobres

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2015.

Caracterização da qualidade da água para rega nas captações do sistema Alqueva-Pedrogão

O Empreendimento de Fins Múltiplos de Alqueva (EFMA) é um projecto estruturante centrado na barragem do Alqueva, que pretende garantir o recurso Água na região e com isso viabilizar uma série de infra-estruturas que contribuirão para o desenvolvimento, em termos económicos e sociais, de uma das regiões mais desfavorecidas da Europa. O EFMA é constituído pelo "Reservatório Mãe" e por um conjunto de outras albufeiras de menor dimensão, interligados por uma rede com cerca de dois mil quilómetros de canais e condutas e mais de meia centena de estações de bombagem, contemplando os seguintes usos da água: - Abastecimento público. - Fornecimento de água para o desenvolvimento de actividades agrícolas e agro-industriais; - Produção de energia; Este trabalho tem por objectivo avaliar a adequabilidade da qualidade da água para o uso rega na origem e produzir informação adequada de suporte à decisão. Os resultados obtidos permitem afirmar que de um modo geral a qualidade da água captada no sistema Alqueva- Pedrógão é adequada para o uso rega, apesar de se verificar uma persistente contaminação de coliformes fecais. ABSTRACT; The Multipurpose Alqueva Project (EFMA- Empreendimento de Fins Múltiplos de Alqueva) is a groundwork project centred in Alqueva dam and its reservoir, which intends to guarantee a strategic water reserve in the region, and therefore making possible a series of associated infrastructures, contributing for the potential development of the region, in economic and social terms, in one of the most poorest regions of Europe. The EFMA includes a "Main Reservoir" and set of other dams with lesser dimension, connected by a several canals and pipelines about two thousand kilometers long (including Primary and Secondary Network), and about 50 pumping stations, with the goal of attaining the following main objectives: - Water supply for the development of agricultural and agro-industrial activities; - Production of energy; - Public Water Supply. This study intends to evaluate the suitability of water quality in the origin for irrigation use and to achieve adequate information for support decision. The results have revealed that the quality of water abstracted in the Alqueva - Pedrógão System is suitable for irrigation, although the persistent contamination of fecal coliforms.

A Física aplicada à qualidade alimentar: identificação de metais por “pixe” em castanhas

A concentração na castanha de minerais como o cálcio, potássio, o magnésio e outros tem sido estudada tradicionalmente por absorção atómica ou por espectrofotometria de UV-VIS [1-2]. Neste trabalho foi estudada a composição elementar de duas variedades (Longal e Judia) de castanha europeia (Castanea sativa Mill.) com a técnica PIXE (Proton Induced X-ray Emission). Os resultados preliminares mostram que a composição difere de acordo com a variedade, nos elementos maioritários e nos minoritários. Este estudo é parte de um projecto mais amplo, que visa avaliar o efeito do processamento pós-colheita de alimentos com feixe de electrões e raios-X.

O papel dos Sistemas de Informação Geográfica no planeamento, projecto e manutenção da Rede de Distribuição de Energia Eléctrica

Este relatório de estágio representa o desenvolvimento de uma metodologia, com recurso a Tecnologias de Informação Geográfica, que permite a identificação de zonas que condicionam os processos de planeamento, projecto e manutenção das estruturas que compõem a Rede de Distribuição de Energia Eléctrica. Centra-se assim nas Tecnologias de Informação Geográfica enquanto instrumentos que permitem realizar estudos de carácter territorial com relevância para o sector energético. São trabalhadas a identificação e delimitação de zonas de gelo, zonas de poluição industrial e zonas de salinidade em Portugal Continental. A delimitação destas zonas foi realizada com recurso a ferramentas de análise espacial, utilizando dados fidedignos provenientes de Instituições da Administração Pública. São documentadas também tarefas extraordinárias propostas pela EDP Distribuição - Energia, S.A. Desta forma é possível compreender as vantagens e desvantagens da utilização destas tecnologias por parte da EDP Distribuição, de forma a melhorar a gestão dos recursos disponíveis, para ajudar a manter a qualidade do serviço prestado. Ficou no entanto a recomendação de uma maior aposta nestas tecnologias.

A energia no ensino da física

Dissertação de mest. em Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2004

Influência da colheita e períodos de armazenamento na qualidade sanitária de sementes de mamoneira.

As atuais preocupações quanto à escassez das reservas de petróleo e o agravamento do efeito estufa, pela emissão de CO2,levam a cultura da mamona a ser uma das fontes para energia renovável. Sabe-se que ao longo do ciclo da mamona são produzidos racemos de várias ordens, que se desenvolvem sob diferentes condições ambientais, podendo provocar variações na qualidade das sementes. Assim, objetivou-se avaliar a interferência da colheita e de cinco períodos de armazenamento na qualidade sanitária das sementes de mamona, cultivar IAC-2028. Para tanto, foram instalados os testes de germinação e sanidade, logo após a colheita e aos 3; 6; 9 e 12 meses de armazenamento em condições não controladas de temperatura e umidade relativa do ar. As avaliações foram feitas em esquema de parcela subdividida no tempo, onde as parcelas foram constituídas por cinco épocas trimestrais de avaliação e as sub- parcelas por 11 tratamentos. Os resultados sugerem que todos os racemos podem ser colhidos em uma única etapa, sem que ocorram perdas de qualidade das sementes.

Modelagem e análise de um dispositivo mitigador de flecha para linhas de transmissão de energia elétrica baseado em ligas com memória de forma

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.

Desempenho e qualidade da carne de bovinos cruzados alimentados com diferentes dietas em confinamento.

Com a alta demanda mundial de carne de qualidade, a utilização de cruzamento entre raças e de dieta com teores elevados de energia são estratégias que podem ser utilizadas visando à melhorias na eficiência do sistema de produção de carne bovina e na qualidade do produto final. Assim, o objetivo neste trabalho foi avaliar o desempenho (pesos, ganhos em peso, consumo de matéria seca, eficiência alimentar e dias em confinamento), características de carcaça (peso e rendimento de carcaça fria, pesos dos cortes primários, espessura de gordura, mármore, área de olho de lombo e rendimento de cortes cárneos) e de qualidade da carne (cor, pH, capacidade de retenção de água, perda por cozimento, força de cisalhamento, % de lipídios, perfil de ácidos graxos e análises sensoriais descritivas e de aceitação) durante diferentes tempos de maturação (0, 14 e 28 dias) no longissimus thoracis de 169 novilhos e novilhas jovens provenientes do cruzamento de touros das raças Charolesa (CH) ou Hereford (HF) com vacas ½ Angus + ½ Nelore (TA) ou ½ Simental + ½ Nelore (TS). Após a desmama aos 7,5 meses, os animais foram tratados individualmente (ad libitum) por 119 dias, em média, em confinamento com duas dietas diferentes: dieta controle (DC) ou dieta energética (DE) (dieta controle acrescida de glúten de milho e gordura protegida). Os animais foram abatidos aos 13 meses de idade, em média, em frigorífico comercial, quando atingiram 5 mm de espessura de gordura subcutânea medida por ultrassonografia e por avaliação visual. Os dados foram analisados usando o procedimento MIXED do SAS, cujo modelo estatístico incluiu os efeitos fixos de ano, gênero, raça do touro (RT), grupo genético da vaca (GGV), dieta, tempo de maturação (TM) como medida repetida e suas interações (exceto com ano), dependendo da característica. Apesar de algumas interações significativas, o gênero foi o principal efeito fixo que influenciou os atributos estudados, seguido por RT, GGV e TM. Os machos, em geral, apresentaram superioridade quanto às características de desempenho e de carcaça, rendimento dos cortes cárneos e na relação ácidos graxos poliinsaturados/ácidos graxos saturados (PUFA/SFA), enquanto as fêmeas apresentaram maior espessura de gordura (EG), mármore (MAR), gordura perirrenal, % de lipídios e relação n-6/n-3. Os filhos dos touros charoleses apresentaram maiores pesos (inicial e final), melhores características de carcaça, rendimentos dos cortes (RCC) do traseiro e melhor aceitação quanto à textura, enquanto os filhos dos touros Hereford apresentaram maior EG, MAR, % de lipídios e RCC do dianteiro e menor força de cisalhamento. Os filhos das vacas TS apresentaram maiores médias de peso inicial e de área de olho de lombo, enquanto os filhos das vacas TA apresentaram maiores valores de MAR e permaneceram por mais dias no confinamento. A maciez da carne melhorou com o tempo de maturação. A dieta, em geral, não influenciou as características estudadas, mas apenas o perfil de ácidos graxos, em que a dieta DC foi a que influenciou positivamente, e a aceitação da carne, mas com a presença de interação com TM. Machos e filhos de touros da raça Charolesa melhoraram as características de desempenho e de carcaça e os rendimentos dos cortes cárneos. Para carcaças bem acabadas, maior espessura de gordura e mais gordura intramuscular (mármore e % v lipídios), recomenda-se a utilização de fêmeas, de filhos de touros da raça Hereford ou de vacas ½ Angus + ½ Nelore. Para carne mais macia, recomenda-se o uso de touros Hereford. Dietas energéticas melhoram a aceitação da carne, mas não melhoram o perfil de ácidos graxos. A maturação é recomendada, pois aumenta a maciez e a aceitação da carne.

Qualidade da biomassa em híbridos de capim-elefante para fins energéticos.

Além do uso como forrageira, o capim-elefante vem sendo utilizado como fonte de energia alternativa. Isso se deve pela sua alta capacidade de produção de biomassa. É desejável que essa biomassa tenha alto teor de fibras e baixo de cinzas, por isso há necessidade de se obter materiais genéticos com essas características. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características químicas dos híbridos de capim-elefante e dos seus genitores para produção de biomassa energética. O experimento foi conduzido na Empresa de Pesquisa Agropecuária do Estado do Rio de Janeiro, localizada em Campos dos Goytacazes, nos anos de 2011 e 2012. Foram efetuados dois cortes onde foram avaliadas: Porcentagem de cinzas (%CIN); fibra de detergente neutro (%FDN) e ácido (%FDA); celulose (%CEL); hemicelulose (%HEM); e lignina (%LIG). O delineamento foi em blocos ao acaso, com três repetições. Os tratamentos foram quatro genitores femininos, quatro genitores masculinos, 16 híbridos obtidos em esquema de cruzamento em dialelo parcial e uma testemunha. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey (P < 0,05). Em relação às características avaliadas no presente estudo, as combinações híbridas H1, H3, H5, H7, H9 e os genitores P4 e P6 possuem boas qualidades de biomassa e, com isso, apresentam potencial para uso para fins energéticos.

Biomassan energia-arvon nostaminen sekundäärilämmöllä kuivaamalla

Viime aikoina ilmastonmuutos, fossiilisten polttoaineiden väheneminen ja niiden hinnan nousu ovat lisänneet merkittävästi maailmanlaajuista kiinnostusta uusiutuviin energiavaroihin. Suomessa uusiutuvien energialähteiden käytössä on jo pitkään panostettu metsäteollisuuden sivutuotevirtana tuottamaan puuperäiseen biomassaan, jota metsäteollisuus käyttää energiantuotantoonsa. Metsäteollisuuden jätevesien käsittelyssä syntyy erilaisia lietteitä, jotka joko uusiokäytetään tai hävitetään polttamalla tai sijoittamalla kaatopaikalle. Erityisesti biolietteiden uusiokäyttö on hankalaa ja kaatopaikkasijoitus tulevaisuudessa mahdotonta tai ainakin kustannuksiltaan kohtuutonta. Käytännössä liete hävitetään polttamalla ja kuivaamalla siitä tulee polttoaine. Lietteiden energiakäyttö on järkevin tapa hävittää jäteliete. Lietteiden korkean vesipitoisuuden vuoksi ne tulee kuitenkin kuivata ennen polttoa. Lietteen kuivaaminen sekundäärienergiavirralla eli metsäteollisuusprosesseissa sivutuotteena muodostuvalla ns. hukkalämmöllä lisää lietteen poltosta saatavaa energiamäärää ja korvaa fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää lietteen kuivaukseen optimaalisin kuoren ja lietteen seossuhde eri kuivausparametrejä vaihdellen. Kokeellinen työ aloitettiin rakentamalla energiatekniikan koehalliin laboratoriokokoluokan kiintopetikuivuri, jossa kuivumista tutkittiin puhaltamalla polttoainepedin läpi lämmitettyä ilmaa. Kuivattavina polttoaineina olivat kuoren ja lietteen seos tai pelkkä kuori ja liete erilaisilla massoilla ja erilaisilla prosenttisilla suhteilla ja erilaisissa lämpötiloissa. Kuivumiskäyrien määritys perustui massanmuutokseen. Koelaitteessa olivat anturit lämpötilan mittausta varten, jotta lämpötila saatiin säädettyä ja seurattua kokeen edellyttämällä tavalla. Lämpötilat ja painonmuutokset tallentuivat koetta tehdessä tietokoneelle. Kuivauskokeet osoittivat, että liete-kuori seos kuivuu hyvin kiintopedissä kun lietteen massaosuus seoksessa on korkeintaan 50 %. Lietteen massaosuuden ollessa tätä suurempi kuivaaminen ei enää ole tehokasta, mikä johtuu luultavasti ilman suuresta kanavoitumisesta kuivauspedissä. Kuorta kuivatessa lämpötilan nosto 50 °C:stä 70 °C:een oli huomattavasti tehokkaampaa kuin 70 °C:stä 90 °C:een, ajallisesti ero oli noin kaksinkertainen.