Estudo da Viabilidade Técnico-Económica de umm Sistema de Cogeração para um Complexo de Piscinas Interiores

A presente dissertação centrou-se no estudo técnico-económico de dois cenários futuros para a continuação de fornecimento de energia térmica a um complexo de piscinas existente na região do vale do Tâmega. Neste momento a central de cogeração existente excedeu a sua licença de utilização e necessita de ser substituída. Os dois cenários em estudo são a compra de uma nova caldeira, a gás natural, para suprir as necessidades térmicas da caldeira existente a fuelóleo, ou o uso de um sistema de cogeração compacto que poderá estar disponível numa empresa do grupo. No primeiro cenário o investimento envolvido é cerca de 456 640 € sem proveitos de outra ordem para além dos requisitos térmicos, mas no segundo cenário os resultados são bem diferentes, mesmo que tenha de ser realizado o investimento de 1 000 000 € na instalação. Para este cenário foi efetuado um levantamento da legislação nacional no que toca à cogeração, recolheram-se dados do edifício como: horas de funcionamento, número de utentes, consumos de energia elétrica, térmica, água, temperatura da água das piscinas, temperatura do ar da nave, assim como as principais características da instalação de cogeração compacta. Com esta informação realizou-se o balanço de massa e energia e criou-se um modelo da nova instalação em software de modelação processual (Aspen Plus® da AspenTech). Os rendimentos térmico e elétrico obtidos da nova central de cogeração compacta foram, respetivamente, de 38,1% e 39,8%, com uma percentagem de perdas de 12,5% o que determinou um rendimento global de 78%. A avaliação da poupança de energia primária para esta instalação de cogeração compacta foi de 19,6 % o que permitiu concluir que é de elevada eficiência. O modelo criado permitiu compreender as necessidades energéticas, determinar alguns custos associados ao processo e simular o funcionamento da unidade com diferentes temperaturas de ar ambiente (cenários de verão e inverno com temperaturas médias de 20ºC e 5ºC). Os resultados revelaram uma diminuição de 1,14 €/h no custo da electricidade e um aumento do consumo de gás natural de 62,47 €/h durante o período mais frio no inverno devido ao aumento das perdas provocadas pela diminuição da temperatura exterior. Com esta nova unidade de cogeração compacta a poupança total anual pode ser, em média, de 267 780 € admitindo um valor para a manutenção de 97 698 €/ano. Se assim for, o projeto apresenta um retorno do investimento ao fim de 5 anos, com um VAL de 1 030 430 € e uma taxa interna de rentabilidade (TIR) de 14% (positiva, se se considerar a taxa de atualização do investimento de 3% para 15 anos de vida). Apesar do custo inicial ser elevado, os parâmetros económicos mostram que o projeto tem viabilidade económica e dará lucro durante cerca de 9 anos.

Avaliação e Otimização Energética das Fornalhas da Fábrica de Aromáticos

O consumo energético verificado nas refinarias petrolíferas é muito elevado, sendo as fornalhas os equipamentos que mais contribuem para esse consumo. Neste estudo foi efetuada uma avaliação e otimização energética às fornalhas da Fábrica de Aromáticos da Refinaria de Matosinhos. Numa primeira fase foi efetuado um levantamento exaustivo de dados de todas as correntes de entrada e saída dos equipamentos para posteriormente efetuar os balanços de massa e energia a cada uma das fornalhas. Os dados relativos ao levantamento compreenderam dois períodos de funcionamento distintos da unidade fabril, o período de funcionamento normal e o período relativo ao arranque. O período de funcionamento normal foi relativo ao ano de 2012 entre os meses de janeiro a setembro, por sua vez o período de arranque foi de dezembro de 2012 a março de 2013. Na segunda fase foram realizados os balanços de massa e energia quantificando todas as correntes de entrada e saída das fornalhas em termos mássicos e energéticos permitindo o cálculo do rendimento térmico das fornalhas para avaliar a sua performance. A avaliação energética permitiu concluir que existe um consumo maior de energia proveniente da combustão do Fuel Gás do que do Fuel Óleo, tanto no período de funcionamento normal como no arranque. As fornalhas H0101, H0301 e a H0471 possuem os consumos mais elevados, sendo responsáveis por mais de 70% do consumo da Fábrica de Aromáticos. Na terceira fase foram enunciadas duas medidas para a otimização energética das três fornalhas mais consumidoras de energia, a limpeza mensal e o uso exclusivo de Fuel Gás como combustível. As poupanças energéticas obtidas para uma limpeza mensal foram de 0,3% na fornalha H0101, 0,7% na fornalha H0301 e uma poupança de 0,9 % na fornalha H0471. Para o uso exclusivo de Fuel Gás obteve-se uma poupança de 0,9% na fornalha H0101 e uma poupança de 1,3% nas fornalhas H0301 e H0471. A análise económica efetuada à sugestão de alteração do combustível mostra que os custos de operação sofrerão um aumento anual de 621 679 €. Apesar do aumento dos custos, a redução na emissão de 24% de dióxido de carbono, poderá justificar este aumento na despesa.

Reformulação de um Sistema de Gestão de Consumos de Energia

Atualmente a energia é considerada um vetor estratégico nas diversas organizações. Assim sendo, a gestão e a utilização racional da energia são consideradas instrumentos fundamentais para a redução dos consumos associados aos processos de produção do sector industrial. As ações de gestão energética não deverão ficar pela fase do projeto das instalações e dos meios de produção, mas sim acompanhar a atividade da Empresa. A gestão da energia deve ser sustentada com base na realização regular de diagnósticos energéticos às instalações consumidoras e concretizada através de planos de atuação e de investimento que apresentem como principal objetivo a promoção da eficiência energética, conduzindo assim à redução dos respetivos consumos e, consequentemente, à redução da fatura energética. Neste contexto, a utilização de ferramentas de apoio à gestão de energia promovem um consumo energético mais racional, ou seja, promovem a eficiência energética e é neste sentido que se insere este trabalho. O presente trabalho foi desenvolvido na Empresa RAR Açúcar e apresentou como principais objetivos: a reformulação do Sistema de Gestão de Consumos de Energia da Empresa, a criação de um modelo quantitativo que permitisse ao Gestor de Energia prever os consumos anuais de água, fuelóleo e eletricidade da Refinaria e a elaboração de um plano de consumos para o ano de 2014 a partir do modelo criado. A reformulação do respetivo Sistema de Gestão de Consumos resultou de um conjunto de etapas. Numa primeira fase foi necessário efetuar uma caraterização e uma análise do atual Sistema de Gestão de Consumos da Empresa, sistema composto por um conjunto de sete ficheiros de cálculo do programa Microsoft Excel©. Terminada a análise, selecionada a informação pertinente e propostas todas as melhorias a introduzir nos ficheiros, procedeu-se à reformulação do respetivo SGE, reduzindo-se o conjunto de ficheiros de cálculo para apenas dois ficheiros, um onde serão efetuados e visualizados todos os registos e outro onde serão realizados os cálculos necessários para o controlo energético da Empresa. O novo Sistema de Gestão de Consumos de Energia será implementado no início do ano de 2015. Relativamente às alterações propostas para as folhas de registos manuais, estas já foram implementadas pela Empresa. Esta aplicação prática mostrou-se bastante eficiente uma vez que permitiu grandes melhorias processuais nomeadamente, menores tempos de preenchimento das mesmas e um encurtamento das rotas efetuadas diariamente pelos operadores. Através do levantamento efetuado aos diversos contadores foi possível identificar todas as áreas onde será necessário a sua instalação e a substituição de todos os contadores avariados, permitindo deste modo uma contabilização mais precisa de todos os consumos da Empresa. Com esta reestruturação o Sistema de Gestão de Consumos tornou-se mais dinâmico, mais claro e, principalmente, mais eficiente. Para a criação do modelo de previsão de consumos da Empresa foi necessário efetuar-se um levantamento dos consumos históricos de água, eletricidade, fuelóleo e produção de açúcar de dois anos. Após este levantamento determinaram-se os consumos específicos de água, fuelóleo e eletricidade diários (para cada semana dos dois anos) e procedeu-se à caracterização destes consumos por tipo de dia. Efetuada a caracterização definiu-se para cada tipo de dia um consumo específico médio com base nos dois anos. O modelo de previsão de consumos foi criado com base nos consumos específicos médios dos dois anos correspondentes a cada tipo de dia. Procedeu-se por fim à verificação do modelo, comparando-se os consumos obtidos através do modelo (consumos previstos) com os consumos reais de cada ano. Para o ano de 2012 o modelo apresenta um desvio de 6% na previsão da água, 12% na previsão da eletricidade e de 6% na previsão do fuelóleo. Em relação ao ano de 2013, o modelo apresenta um erro de 1% para a previsão dos consumos de água, 8% para o fuelóleo e de 1% para a eletricidade. Este modelo permitirá efetuar contratos de aquisição de energia elétrica com maior rigor o que conduzirá a vantagens na sua negociação e consequentemente numa redução dos custos resultantes da aquisição da mesma. Permitirá também uma adequação dos fluxos de tesouraria à necessidade reais da Empresa, resultante de um modelo de previsão mais rigoroso e que se traduz numa mais-valia financeira para a mesma. Foi também proposto a elaboração de um plano de consumos para o ano de 2014 a partir do modelo criado em função da produção prevista para esse mesmo ano. O modelo apresenta um desvio de 24% na previsão da água, 0% na previsão da eletricidade e de 28% na previsão do fuelóleo.

Otimização do Funcionamento de Caldeiras Aquatubulares em Indústria de Processo Químico

O presente trabalho centrou-se na otimização do rendimento térmico de duas caldeiras aquatubulares da empresa RAR- Refinaria de Açúcar Reunidas, com a finalidade de identificar onde ocorrem perdas de energia e, desta forma, propor soluções para a sua minimização. Para tal, realizaram-se ensaios em duas caldeiras da empresa providas de queimadores mistos, ou seja podem operar com fuelóleo e gás natural, tanto individualmente, como simultaneamente, sendo que para a realização dos ensaios apenas se utilizou o fuelóleo devido ao seu menor custo. Na caldeira designada por 1 realizaram-se ensaios para os caudais de 300, 500, 800, 1000, 1200, 1400 e 1600 kg/h de fuelóleo. A gama de rendimentos térmicos obtida foi entre 88,3 e 91,2%. Na caldeira designada por 3, efetuaram-se ensaios para os caudais de fuelóleo de 300, 500, 700, 900, 1000, 1200, 1400, 1500 e 1800 kg/h e os rendimentos térmicos obtidos foram entre 85,2 e 88,0%. Em ambas as caldeiras e para caudais baixos verificou-se que a quantidade de ar introduzida no processo de combustão era superior à necessária, conduzindo a uma diminuição dos valores de rendimento térmico. Para 500 kg/h de fuelóleo, por exemplo, a quantidade de ar utilizada foi cerca de duas vezes superiores ao valor estequiométrico. Tendo em conta estes factos, foi proposto ao gestor de energia a implementação de uma nova relação de ar/combustível vs caudal de combustível no sistema de controlo das referidas caldeiras. Após alguns testes (excluindo 300 kg/h de fuelóleo devido a questões de operação), considerou-se como caudal mínimo de operação os 500 Kg/h de fuelóleo nas respetivas caldeiras 1 e 3. Verificou-se que os rendimentos térmicos aumentaram, no caso da caldeira 1, para valores entre os 90,1 e 91,3% e, na caldeira 3, para valores entre 89,0 e 90,9%. Por fim, efetuou-se uma breve análise económica com o intuito de se avaliar e quantificar o que a empresa pode poupar com esta medida. O lucro anual pode oscilar entre 14.400 e 62.640€ ou 104.400 e 136.800€, para as caldeiras 1 e 3, respetivamente.

Confianza inversionista. Inversión extranjera directa en Colombia. Periodo 2002–2010

Desde el surgimiento de las doctrinas económicas sobre el crecimiento endógeno, se ha determinado que la inversión extranjera es un factor que contribuye al crecimiento económico, ya que facilita la transferencia de tecnología y conocimientos en técnicas de producción, de mercadeo y de gestión en mercado extranjeras donde la competencia permite la existencia de incrementos en la productividad de los factores. Hacia el año 2000 la política de IED en Colombia, contemplaba unas políticas de gobierno centradas en la paz, reformas estructurales y promoción a las exportaciones. Dadas estas condiciones, los retos concernientes a aumentar la inversión extranjera eran bastante exigentes al momento de iniciar el periodo de gobierno de Álvaro Uribe Vélez (2002 – 2010), razón por la cual el objetivo de esta investigación es analizar los resultados al finalizar los dos periodos consecutivos de mandato del Presidente Uribe. Durante su gobierno, el Presidente Uribe Vélez, logró que la inversión extranjera directa alcanzara un notable incremento en sectores específicos como el minero y el petrolero, acompañando el proceso de crecimiento económico, sin embargo, este crecimiento no figura generalizado y contrariamente los índices de desempleo se incrementaron y las utilidades generadas se convierten en remesas al exterior conllevando baja reinversión en el país y estancamiento de otros sectores. Centraré la investigación en las situaciones inicial y final del periodo presidencial, en los aspectos concernientes a los niveles de inversión captados en Colombia, los sectores más favorecidos con dicha inversión, el origen de los recursos y la relación que estos flujos han tenido en los resultados de indicadores de crecimiento económico, productividad, competitividad, empleo y reinversión de utilidades.

Transferência de calor combinando radiação e convecção no interior de dutos de geradores de vapor fumotubulares

Esta dissertação de mestrado considera a transferência de calor combinando convecção e radiação térmica no escoamento de gases participantes em dutos de seção circular. Partindo de uma metodologia geral, o trabalho enfoca principalmente os casos típicos de aplicação em geradores de vapor fumotubulares de pequeno e médio porte, em que gases em alta temperatura escoam através de um tubo mantido em temperatura uniforme. O escoamento é turbulento e o perfil de velocidade é plenamente desenvolvido desde a entrada do duto. A temperatura do gás, contudo, é uniforme na entrada, considerando-se a região de desenvolvimento térmico. Duas misturas de gases são tratadas, ambas constituídas por dióxido de carbono, vapor d’água e nitrogênio, correspondendo a produtos típicos da combustão estequiométrica de óleo combustível e metano. As propriedades físicas dos gases são admitidas uniformes em todo o duto e calculadas na temperatura de mistura média, enquanto que as propriedades radiantes são modeladas pela soma-ponderada-de-gases-cinzas. O campo de temperatura do gás é obtido a partir da solução da equação bidimensional da conservação da energia, sendo os termos advectivos discretizados através do método de volumes de controle com a função de interpolação Flux-Spline; as trocas de energia radiantes são avaliadas por meio do método das zonas, onde cada zona de radiação corresponde a um volume de controle. Em um primeiro passo, a metodologia é verificada pela comparação com resultados apresentados na literatura para a transferência de calor envolvendo apenas convecção e combinando convecção com radiação. Em seguida, discutem-se alguns efeitos da inclusão da radiação térmica, por exemplo, no número de Nusselt convectivo e na temperatura de mistura do gás. Finalmente, são propostas correlações para o número de Nusselt total, que leva em conta tanto a radiação quanto a convecção. Essa etapa exige inicialmente uma análise dos grupos adimensionais que governam o processo radiante para redução do número elevado de parâmetros independentes. As correlações, aplicáveis a situações encontradas em geradores de vapor fumotubulares de pequeno e médio porte, são validadas estatisticamente pela comparação com os resultados obtidos pela solução numérica.

Sorção de petróleo por fibras vegetais

Nowadays, when accidents with oil tanker or shore tanks occur and there is oil spill, some arrangements are made in order to repress and to fix the situation. For the containment, barriers or detours are usually made of synthetic materials such as polyurethane foam. In order to clear water away, techniques like in loco burning, biodegradant agents, dispersant agents and sorbent materials application are used. The most of the sorbent materials are also synthetic and they are used because it is easy to store them and their availability in market. This dissertation introduces the study of vegetable fibers of pineapple leaf fibers (Ananas comosus (L.) Merr.), cotton fibers (Gossypium herbaceum L.), kapok fibers (Ceiba pentandra (L.) Gaertn.), curauá fibers (Ananas erectifolius L.B. Sm.) and sisal fibers (Agave sisalana Perrine) related to their capacity of sorption of oil in case of accidental spill in the ocean. This work evaluates the substitution possibility of synthetic materials by natural biodegradable materials with less cost

Does ISO 14001 work in Brazil?

As a result of increasing global awareness about the importance of the environment, depletion of natural resources and legal pressures for companies to manage their processes in a sustainable manner, ISO 14001 systems have been gaining increasingly more importance in the organizational scenario. These elements are even more critical in emerging nations due to less awareness and fewer demands by governments and the population in relation to environmental issues. Therefore, the main objective of this study is to verify the benefits and difficulties of Environmental Management Systems based on ISO 14001 at industries in the state of São Paulo - Brazil (an emerging country) by conducting a survey to subsidize the proposal for actions in the public, academic and private sectors to promote the use of this standard of reference and strengthen its results in Brazil. A questionnaire was sent to 194 companies from the National Institute of Metrology, Standardization and Industrial Quality database. 69 answered, representing a return rate of 35.36%. The main benefits identified are related to the development of preventive environmental actions, reduction in the consumption of power, water, gas and fuel oil, and a positive influence on other internal management processes. The main difficulties are related to cost increases from ISO 14001 management systems and the constant changes in environmental legislation in Brazil. Some actions are proposed at the end of the analyses to intensify the use and improve the results of this standard, such as changes in government legislation and its collective development and implementation in industries. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Study of Monoethanolamine Nitrate Content Reduction in Explosive Slurries

The reduction of the fuel content of a monoethanolamine nitrate (MEAN) fueled explosive slurry was investigated. The work was performed in three phases. The first one involved the MEAN content reduction in a reference slurry from its initial value of 36 down to 24% by weight, the balance being filled with ammonium nitrate, the least expensive item in the slurry composition. This proved to be successful, leading to an overall cost reduction of 17%, while keeping the overall performance quite satisfactory. The second phase consisted in trying to bring the MEAN content down from 24 to 17%. Although this led to further cost reduction, the formulations, obtained by substituting part of the MEAN content by ammonium nitrate/fuel oil (ANFO), produced unsatisfactory results regarding ignition and densities. In the third phase, the Design of Experiments Technique was used to find formulations displaying not only lower cost, but also acceptable overall performance. This led to a raw material cost reduction ranging from 23 to 26% relative to the initial reference slurry formulation.

O Circuito espacial de produção do biodiesel: configuração no território brasileiro e uso do território Norte-Rio-Grandense

This research aims to understand the use of the territory from the Rio Grande do Norte to the circuit spatial of production from the Biodiesel understanding it as part of the national context. The introduction of biodiesel into the Brazilian energy matrix begins to take shape in the year 2005 with the implementation of the National Program for Production and Use of Biodiesel (NPPB). This is anchored on three pillars: social inclusion (through family agriculture), environmental sustainability and economic viability. The NPPB consists of a set of standards, which turned into shares and distributed by almost all the national territory. Our reflection assumes that the places accommodating different forms of productive activities and, thus, the performance of the circuit space of biodiesel production depends on several factors, including the configuration of the territory they receive this new nexus economic. Understanding that the places by their technical content determine the realization of productive activities, it was found that the inclusion of this circuit space production in Rio Grande do Norte, reveals the reality expressed in the national territory, where some places are endowed with a privileged technical content and other extremely poor infrastructure. As our research could confirm the circuit space of biodiesel production that is expressed in the way plants are distributed within the country (mostly in South-Central), in more significant participation of small farmers in the South in the supply of raw material for the production of biodiesel and the main raw material used for the production of agrofuels (soybeans, whose production sector is highly consolidated and technified). Already the project materialization of NPPB regarding the settlements and communities of the Rio Grande do Norte State, we observed that the "event" or advent of realization encountered a technical means lacking in infrastructure that need to be molded to the needs of production, or is to cultivate castor beans or sunflower would be needed inputs and implements that farmers don´t have. Given the above, the research concludes that, as proposed previously, the use of the territory of Rio Grande do Norte to this circuit has summarized the performance of experiments, either with regard to the participation of family farmers as suppliers of raw materials, including the development of related research in the stage of production fuel oil by Petrobras. This finding came from research done from the concept of "spatial circuits of production," which allowed the verification of the circuit that steps outlined in Potiguar territory. Regarding the inclusion of family farmers in the productive circuit in RN, research reveals that, in the manner as has been done, it is doomed to failure. Furthermore, we dare say that this persistence in trying to put these family farmers, the way is being made, and the resulting successive failures, indicating that social inclusion advocated by NPPB not take place, and that this production circuit relies on the same logic circuit concentrated and exclusive space for ethanol production

Metodología y estimación del índice de producción industrial de Salta: un aporte a la cuantificación de los objetivos de desarrollo del milenio

Incluye Bibliografía

Análise dos compostos flavorizantes da cana-de-açúcar e otimização da aplicação de extratos ricos em β-glicosidases para liberação de aroma na produção de aguardente de cana

Pós-graduação em Química - IBILCE

Síntese otimizada de sistemas de cogeração e dessalinização

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Extração e caracterização qualitativa do óleo da polpa e amendoas de frutos de macaúba [Acrocomia aculeata (Jacq) Lodd. ex Mart] coletada na região de Botucatu - SP

The international energy situation indicates to the depletion of oil reserves in the short term. Brazil, considering its potential, has sought through public policy, encourage the study of alternative forms of energy. Many of these forms are based on sub-products and agricultural products, especially the ethanol industry for fuel purposes. Another alternative of vegetable origin, most recently discussed, would be the production of fuel oil called biodiesel. The study aimed to extract and measure the pulp oil production of macaúba palm [Acrocomia aculeata (Jacq) Lodd. ex Mart], collected in Botucatu (SP). In addition, the qualitative analysis of the pulp and almond oil are determined. The results showed low productivity in oils, compared to the reported for macauba natural populations of Minas Gerais. The qualitative analysis of the macauba pulp shows to be rich in long chain fatty acids, while the almond have significant amounts of lauric acid.

Vehicle emissions and PM2.5 mass concentrations in six Brazilian cities

In Brazil, the principal source of air pollution is the combustion of fuels (ethanol, gasohol, and diesel). In this study, we quantify the contributions that vehicle emissions make to the urban fine particulate matter (PM2.5) mass in six state capitals in Brazil, collecting data for use in a larger project evaluating the impact of air pollution on human health. From winter 2007 to winter 2008, we collected 24-h PM2.5 samples, employing gravimetry to determine PM2.5 mass concentrations; reflectance to quantify black carbon concentrations; X-ray fluorescence to characterize elemental composition; and ion chromatography to determine the composition and concentrations of anions and cations. Mean PM2.5 concentrations in the cities of Sao Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte, Curitiba, Porto Alegre, and Recife were 28, 17.2, 14.7, 14.4, 13.4, and 7.3 mu g/m(3), respectively. In Sao Paulo and Rio de Janeiro, black carbon explained approximately 30% of the PM2.5 mass. We used receptor models to identify distinct source-related PM2.5 fractions and correlate those fractions with daily mortality rates. Using specific rotation factor analysis, we identified the following principal contributing factors: soil and crustal material; vehicle emissions and biomass burning (black carbon factor); and fuel oil combustion in industries (sulfur factor). In all six cities, vehicle emissions explained at least 40% of the PM2.5 mass. Elemental composition determination with receptor modeling proved an adequate strategy to identify air pollution sources and to evaluate their short- and long-term effects on human health. Our data could inform decisions regarding environmental policies vis-a-vis health care costs.