Projeto de controladores para a maximização de sistemas de captação de energia considerando excitação não ideal

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

A modernização da agricultura no Brasil e a produção do biocombustível como energia alternativa: uma reflexão crítica

This article discusses the policy implications of agricultural modernization implemented by the military - after 1964. This policy, which became known as the Green Revolution, on the one hand contributed to the development of big business, but another caused serious social and environmental impacts. Currently, not only in Brazil but all over the world, have been in a great debate about the need to find alternatives to contain the problems caused to the environment resulting from the use of high technology in the field. One alternative proposed by several researchers is to replace fossil fuels by biofuels. As we believe that the error is in the current model of agricultural production based on mass production, which serves the major markets, the attention in this article, the need to develop an agricultural model designed for small property, with the use of family work and agroecology.

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.

Caracterização do uso da terra em diferentes épocas na bacia hidrográfica do ribeirão paraíso- são manuel sp, por meio de sistemas de informações geográficas

This study aimed to evaluate a period of 38 years, the use and soil occupation of the Paradise River watershed, inserted in the citys of São Manuel and Areiópolis-SP using aerial photographs for the year 1972 and TM image (Thematic Mapper) obtained by the Landsat-5 satellite, in 2010, using geoprocessing techniques. The watershed in question is very important for the city of São Manuel-SP, because its urban area is inserted in its divisors which part of it belongs to the Environmental Protection Area (APA) Perimeter Botucatu-SP, considered a recharge area of the aquifer Guarani. Today, the development of agriculture faces challenges, which is to produce more food without impacting the environment. Allied to this concern, research institutions have sought new technologies that allow the detection and quantification of human actions, enabling interventions in order to minimize possible damage to the environment. Among these technologies can be cited Geographic Information Systems (GIS), which a large volume of data and information stored in a region at different times can be evaluated in the same time, suggesting different approaches to the planning of land use. The results of the mapping of areas of use and soil occupation result nine classes in 1972, and the coffee culture showed the biggest occupation (37.94%) of the total area. The 2010 mapping formulated twelve classes of use, which demonstrated the predominance of sugar cane (37.94%), on the areas occupied by coffee and pasture before. The land use maps of 1972 and 2010 showed results that show intense human activity in the modification of natural landscape.

Contribuição metodológica ao estudo da dissecação e energia do relevo: proposta e avaliação de técnicas computacionais

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Reutilização de baterias automotivas como fonte alternativa de energia.

Atualmente um dos principais objetivos na área de pesquisa tecnológica é o desenvolvimento de soluções em favor do Meio Ambiente. Este trabalho tem por objetivo demonstrar a reutilização e consequentemente o aumento da vida útil de uma bateria Chumbo-Ácido, comumente instaladas em veículos automóveis, bem como beneficiar locais e usuários remotos onde o investimento na instalação de linhas de transmissão se torna inviável geográfica e economicamente, utilizando a luz solar como fonte de energia. No entanto a parte mais suscetível a falhas são as próprias baterias, justamente pela vida útil delas serem pequenas (em torno de 3 anos para a bateria automotiva) em comparação com o restante do sistema. Considerando uma unidade que já foi usada anteriormente, a possibilidade de falhas é ainda maior. A fim de diagnosticar e evitar que uma simples bateria possa prejudicar o funcionamento do sistema como um todo, o projeto considera a geração de energia elétrica por células fotovoltaicas e também contempla um sistema microcontrolado para leitura de dados utilizando o microcontrolador ATmega/Arduino, leitura de corrente por sensores de efeito hall da Allegro Systems, relés nas baterias para abertura e fechamento delas no circuito e um sistema de alerta para o usuário final de qual bateria está em falha e que precisa ser reparada e/ou trocada. Esse projeto foi montado na Ilha dos Arvoredos SP, distante da costa continental em aproximadamente 2,0km. Foram instaladas células solares e um banco de baterias, a fim de estudar o comportamento das baterias. O programa pôde diagnosticar e isolar uma das baterias que estava apresentando defeito, a fim de se evitar que a mesma viesse a prejudicar o sistema como um todo. Por conta da dificuldade de locomoção imposta pela geografia, foi escolhido o cartão SD para o armazenamento dos dados obtidos pelo Arduino. Posteriormente os dados foram compilados e analisados. A partir dos resultados apresentados podemos concluir que é possível usar baterias novas e baterias usadas em um mesmo sistema, de tal forma que se alguma das baterias apresentar uma falha o sistema por si só isolará a unidade.

A divulgação de provisões e passivos contingentes ambientais pelas empresas do setor de energia elétrica em comparação ao desenvolvimento da normatização da evidenciação contábil

O pressuposto desta pesquisa é de que a divulgação de informações ambientais, no âmbito das provisões e passivos contingentes, reagiu aos avanços na normatização contábil. A normatização contábil genérica sobre evidenciação de obrigações incertas era restrita, em meados de 1976, à Lei no 6.404, e assim permaneceu ao longo de pelo menos uma década e meia, quando começou a ser desenvolvida. Ao longo dos anos foram criados padrões obrigatórios de divulgação, com critérios de julgamento mais detalhados para a classificação da obrigação incerta em provável, possível ou remota. Embora ainda apresente algum grau de subjetividade, o desenvolvimento destes critérios pode ter contribuído para a diminuição da assimetria informacional: a empresa passou a contar com um conjunto de orientações mais claras e, portanto, com melhores condições de averiguar e divulgar suas obrigações incertas. Esse avanço contribuiu para que as obrigações ambientais passassem a ter maior exposição, principalmente no âmbito das empresas potencialmente poluidoras, como as do setor de energia elétrica, que utilizam recursos naturais e modificam o meio ambiente. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi analisar as evidências de passivo ambiental divulgadas pelas empresas do setor de energia elétrica, de 1997 a 2014. Para tanto, foi desenvolvido um estudo qualitativo, descritivo e longitudinal, por meio da análise de conteúdo de 941 notas explicativas, de uma população de 64 empresas do setor de energia elétrica, de acordo com listagem na BM&FBovespa, em maio de 2015. A amostra foi constituída de 26 empresas, que divulgaram o total de 468 notas explicativas no site da CVM, de 1997 a 2014. Ao longo destes 18 anos, 14 empresas da amostra (53,85%) evidenciaram passivos ambientais ao menos uma vez e 12 instituições (46,15%) não o fizeram e, do total de 468 notas explicativas, 100 (21,37%) evidenciaram passivo ambiental. O número de evidências de passivos ambientais era pequeno em meados de 1997, mas ascendeu, com um aumento mais consistente a partir de 2006, ano que coincide com a aprovação da Norma e Procedimento de Contabilidade 22 - Provisões, Passivos, Contingências Passivas e Contingências Ativas, emitida pelo IBRACON. Adicionalmente, a materialidade quantitativa estava na média de 0,61% para provisões ambientais e 0,89% para os passivos contingentes ambientais, desconsiderando-se os outliers. A dimensão das notas explicativas, em termos de quantidade de palavras, foi crescente e diversificada. Em conclusão, a evidenciação contábil pode, em adição à evidenciação voluntária, ser um meio plausível para a divulgação de questões ambientais e redução da assimetria informacional, principalmente quando a normatização contábil se faz mais clara e detalhada.

DESEMPENHO DE ORGANIZAÇÃO SOCIAL (OS) NO GERENCIAMENTO DE ORGANISMOS PÚBLICOS: ESTUDO DESCRITIVO-EXPLORATÓRIO DO CENTRO NACIONAL DE PESQUISA EM ENERGIA E MATERIAIS - CNPEM

Este trabalho discutiu o desempenho do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais CNPEM, que deu início às suas atividades como Associação Brasileira de Tecnologia de Luz Síncrotron - ABTLuS, Organização Social (OS), entidade da sociedade civil, sem fins lucrativos, disciplinada pela Lei 9.637 de 15 de maio de 1998, para gerir organismos públicos mediante a assinatura de contrato de gestão baseado em metas a serem cumpridas. O modelo nasceu concomitantemente com a criação do Ministério da Administração e Reforma do Estado MARE, na gestão do ministro Luiz Carlos Bresser Pereira, no governo do presidente Fernando Henrique Cardoso - FHC, tendo como princípio básico a prestação de serviços sociais, nas áreas de cultura, educação, pesquisa científica, proteção e preservação do meio ambiente e saúde, na expectativa de que ele pudesse prestar melhores serviços do que as empresas estatais e as entidades da administração direta. Hoje, dez anos se passaram e o CNPEM continua prestando serviços na área de pesquisa científica ao CNPq e ao MCT, apesar de não haver apoio para a criação de novas OS na esfera do governo federal, o que indicou ameaças ao seu ciclo de vida. A pesquisa desenvolveu-se através de estudo descritivo-exploratório, interpretando dados por intermédio do processo de hermenêutica para interpretação de dados retirados dos documentos institucionais, com conclusão favorável à continuidade do modelo, tendo em vista que a pesquisa demonstra que ele é legal, legítimo e competente no cumprimento das metas e missão, bem como está em plena forma física, sem ameaças ao seu ciclo de vida, demonstrando que tem muito a oferecer para a ciência brasileira e, como não poderia deixar de ser, a milhares de usuários espalhados pelo Brasil e o mundo.

Análise da eficácia de um refrigerador doméstico com condensador modificado: revestimento com meio poroso dissipativo

The development of home refrigerators generally are compact and economic reasons for using simplified configuration. The thermodynamic coefficient of performance ( COP ) is limited mainly in the condenser design for reasons of size and arrangement ( layout ) of the project ( design ) and climatic characteristics of the region where it will operate. It is noteworthy that this latter limitation is very significant when it comes to a country of continental size like Brazil with diverse climatic conditions. The COP of the cycle depends crucially on the ability of heat dissipated in the condenser. So in hot climates like the northeast, north, and west-central dispel ability is highly attenuated compared to the south and southeast regions with tropical or subtropical climates when compared with other regions. The dissipation in compact capacitors for applications in domestic refrigeration has been the focus of several studies, that due to its impact on reducing costs and power consumption, and better use of the space occupied by the components of refrigeration systems. This space should be kept to a minimum to allow an increase in the useful storage volume of refrigerator without changing the external dimensions of the product. Due to its low cost manufacturing, wire on tube condensers continue to be the most advantageous option for domestic refrigeration. Traditionally, these heat exchangers are designed to operate under natural convection. Not always, the benefits of greater compactness of capacitors for forced outweigh the burden of pumping air through the external heat exchanger. In this work we propose an improvement in convective condenser changing it to a transfer mechanism combined in series with conductive pipes and wire to a moist convective porous medium and the porous medium to the environment. The porous media used in the coating was composed of a gypsum plaster impregnated fiber about a mesh of natural cellulosic molded tubular wire mesh about the original structure of the condenser , and then dried and calcined to greater adherence and increased porosity. The proposed configuration was installed in domestic refrigeration system ( trough ) and tested under the same conditions of the original configuration . Was also evaluated in the dry condition and humidified drip water under natural and forced with an electro - fan ( fan coil ) convection. Assays were performed for the same 134- refrigerant charge e under the same thermal cooling load. The performance was evaluated in various configurations, showing an improvement of about 72 % compared with the original configuration proposed in humidification and natural convection.

Benchmarking e regulação do setor de distribuição de energia elétrica nacional: proposta para avaliação dos custos operacionais eficientes

In Brazil, the National Agency of Electric Energy (ANEEL) represents the energy regulator. The rates review have been one of its main tasks, which establish a pricing practice at a level to cover the efficient operating costs and also the appropriate return of the distributors investments. The changes in the procedures to redefine the efficient costs and the several studies on the methodologies employed to regulate this segment denote the challenge faced by regulators about the best methodological strategy to be employed. In this context, this research aims to propose a benchmarking evaluation applied to the national regulation system in the establishment of efficient operating costs of electricity distribution utilities. The model is formulated to promote the electricity market development, partnering with government policies ant to society benefit. To conduct this research, an integration of Data Envelopment Analysis (DEA) with the Stochastic Frontier Analysis (SFA) is adopted in a three stages procedure to correct the efficiency in terms of environmental effects: (i) evaluation by means of DEA to measure operating costs slacks of the utilities, in which environmental variables are omitted; (ii) The slacks calculated in the first stage are regressed on a set of environmental variables by means of SFA and operating costs are adjusted to account the environmental impact and statistical noise effects; and, (iii) reassess the performance of the electric power distribution utilities by means of DEA. Based on this methodology it is possible to obtain a performance evaluation exclusively expressed in terms of management efficiency, in which the operating environment and statistical noise effects are controlled.

Modelagem e análise dinâmica de um sistema de conversão de energia eólica dotado de gerador síncrono de imã permanente utilizando a plataforma ATP

Human development requires a broad balance between ecological, social and economic factors in order to ensure its own sustainability. In this sense, the search for new sources of energy generation, with low deployment and operation costs, which cause the least possible impact to the environment, has been the focus of attention of all society segments. To do so, the reduction in exploration of fossil fuels and the encouragement of using renewable energy resources for distributed generation have proved interesting alternatives to the expansion of the energy matrix of various countries in the world. In this sense, the wind energy has acquired an increasingly significant role, presenting increasing rates of power grid penetration and highlighting technological innovations such as the use of permanent magnet synchronous generators (PMSG). In Brazil, this fact has also been noted and, as a result, the impact of the inclusion of this source in the distribution and sub-transmission power grid has been a major concern of utilities and agents connected to Brazilian electrical sector. Thus, it is relevant the development of appropriate computational tools that allow detailed predictive studies about the dynamic behavior of wind farms, either operating with isolated load, either connected to the main grid, taking also into account the implementation of control strategies for active/reactive power generation and the keeping of adequate levels of voltage and frequency. This work fits in this context since it comprises mathematical and computational developments of a complete wind energy conversion system (WECS) endowed with PMSG using time domain techniques of Alternative Transients Program (ATP), which prides itself a recognized reputation by scientific and academic communities as well as by electricity professionals in Brazil and elsewhere. The modeling procedures performed allowed the elaboration of blocks representing each of the elements of a real WECS, comprising the primary source (the wind), the wind turbine, the PMSG, the frequency converter, the step up transformer, the load composition and the power grid equivalent. Special attention is also given to the implementation of wind turbine control techniques, mainly the pitch control responsible for keeping the generator under the maximum power operation point, and the vector theory that aims at adjusting the active/reactive power flow between the wind turbine and the power grid. Several simulations are performed to investigate the dynamic behavior of the wind farm when subjected to different operating conditions and/or on the occurrence of wind intensity variations. The results have shown the effectiveness of both mathematical and computational modeling developed for the wind turbine and the associated controls.

Temas ambientais para análise prospectiva dos setores de produção e processamento de madeira para energia.

No setor agroindustrial florestal já existe uma mobilização para atender alguns critérios de certificação socioambiental, mas esta não é a realidade vigente na cadeia da madeira para energia. Neste contexto, o presente trabalho se propõe a levantar, de forma preliminar, alguns temas ambientais para análises prospectivas dos setores de produção e processamento de madeira para energia, na região Sudeste do Brasil. Os temas de interesse foram selecionados com base em pesquisa bibliográfica, utilizando bases de dados disponíveis, tanto em termos científicos como estatísticos. Procurou-se atender a grandes questionamentos, levantados atualmente, para a expansão da agroenergia no mundo, que envolvem o possível desmatamento, a competição com alimentos e as mudanças climáticas. Seguindo outros estudos de biomassa para energia foram previamente selecionados quatro grandes temas que abrangem: Uso da terra; Recursos Naturais; Geração e uso de resíduos; Energia. Cabe considerar que a seleção é preliminar e será validada em etapa posterior, que envolverá a consulta a especialistas na cadeia produtiva da madeira para energia. Entretanto, como consideração final fica a idéia de que o agronegócio, de forma geral não poderá mais ser analisado apenas quanto aos aspectos econômicos, sendo a sua competitividade fortemente ligada aos aspectos sociais e ambientais.

Energia elétrica fornecida por usinas de açúcar e álcool.

2008

Contribuição para expansão da rede de serviços básicos de saúde

Expandir a área de cobertura dos serviços básicos de saúde, contribuindo com a melhoria da qualidade de vida das populações isoladas das regiões distantes do Brasil. Para tal, apresentar uma alternativa de geração de energia elétrica que preserve o meio ambiente, de forma sustentável, e permite a implantação de postos de saúde em regiões distantes desprovidas de energia elétrica. Métodos: Levantamento bibliográfico abrangendo diversas bases de dados enfocando-se: o acesso aos serviços básicos da saúde no território brasileiro; a definição de uma Unidade Básica de Saúde; o panorama de geração de energia no brasil, com destaque para o sistema de geração de energia distribuída; a tecnologia limpa de geração de energia elétrica com a utilização do hidrogênio. Resultados: O levantamento dos dados disponíveis do atendimento básico de saúde no Brasil mostra uma disparidade regional exarcebada, em função da diversidade geográfica, econômica e social da população. Paralelamente, esclarece ser grande o percentual da população das regiões distantes, sem acesso à energia elétrica, o que impossibilita a existência de qualquer equipamento para atendimento básico à saúde. Apresenta-se então uma alternativa de geração de energia elétrica que viabilize a implantação de Unidades Básicas de Saúde. Conclusões: É precípuo às populações das regiões isoladas do brasil o acesso aos serviços básicos de saúde. O sistema proposto visa gerar energia de forma limpa e sustentável, com o mínimo impacto ambiental, de forma distribuída, a viabilizar a implantação destes serviços básicos às mesmas