Dessalinização da Água do Mar Através da Energia Solar - Caso de Estudo Salamansa – Cabo Verde

principal objectivo deste trabalho é o estudo da viabilidade técnica e económica da dessalinização da água do mar, utilizando a energia solar, tomando como caso de aplicação uma pequena comunidade rural de Cabo Verde, a vila piscatória de Salamansa, local onde há graves problemas com a disponibilidade de água potável. No entanto, a proximidade do mar e a disponibilidade de energia solar sugerem a dessalinização como processo para mitigar a falta de água. A dessalinização da água do mar pode ser obtida através de diversas técnicas que podem ser agrupadas de acordo com os princípios em que estes processos se baseiam: processos de dessalinização térmica (destilação solar, destilação multi-estágio, destilação multi-efeito, etc.) e processos de dessalinização por membranas (electrodiálise e osmose inversa). A destilação solar passiva foi a tecnologia de dessalinização estudada neste trabalho e que se pode vir a tornar uma alternativa promissora para um fornecimento regular de água. Por outro lado, o uso de fontes alternativas de energia, como a solar, apresenta-se como uma solução para viabilizar a dessalinização em meios semi-áridos como o deste caso de estudo. Fez-se uma modelação matemática da unidade de destilação solar proposta utilizando o Engineering Equation Solver (EES) como ferramenta para ajudar a resolver as equações de balanço térmico. O projecto do destilador solar proposto poderá atender às necessidades de água doce para consumo de 18 famílias constituídas por 5 agregados (92 pessoas) e apresenta uma eficiência média diária de aproximadamente 78% no Verão e 77% no Inverno.

Documento de Resultados do Seminário Participativo sobre a Planificação do Sector da Água para o Desenvolvimento Sustentável de Cabo Verde

O Projecto PECAVE 1ª Fase ¨Apoio à Planificação dos sectores da Energia e da Água Para o Desenvolvimento Sustentável De Cabo Verde”, do Instituto Tecnológico de Canárias, S.A. (ITC) financiado pela Cooperação Canária, através da Direcção Geral de Relações com África do Governo de Canárias, propõe, como objectivos gerais, os seguintes: · Realização de um diagnóstico da situação actual dos sectores da energia e da água em Cabo Verde. · Elaboração de uma proposta com medidas concretas (tecnológicas e socioeconómicas) para um desenvolvimento sustentável desses sectores. · Elaboração de projectos-piloto nessas áreas para sua futura execução. · Fortalecimento dos vínculos institucionais, comerciais e empresariais entre Cabo Verde e Canárias. · Planificação da introdução das energias renováveis no país. · Planificação do aumento do acesso à electricidade da população mediante a integração de energias renováveis · Planificação da realização de projectos singulares no sector da água (dessalinização com energias renováveis em regiões insulares para o abastecimento de água potável e depuração descentralizada). · Redução dos consumos energético e económico no sector industrial público do abastecimento de água Para a consecução destes objectivos, no sector da água, considerou-se como sendo imprescindível contar com a participação e a opinião dos diferentes agentes directa ou indirectamente implicados. É já muito conhecida a experiência de Canárias no que se refere a enfrentar a escassez de recursos e na capacidade de satisfazer as necessidades, não só da população residente, como também das diferentes actividades económicas, entre as quais se destacam como demandantes de água o turismo e a agricultura. Não obstante, todo este processo de evolução e de busca de soluções não esteve isento de erros, causados tanto pela ausência de planificação como pelo desconhecimento dos recursos realmente disponíveis. Canárias é uma região com mais de 2 milhões de habitantes, um importantíssimo desenvolvimento turístico e um não insignificante sector agrícola bastante especializado e dinâmico, todos eles demandantes de uma enorme quantidade de recursos hídricos. A sobre exploração dos recursos hídricos naturais de que as Canárias foi acusada no passado, com consequências para o meio ambiente bem estudadas como a perda de ecossistemas e fenómenos induzidos de contaminação como a intrusão marinha, provocou uma tomada de consciência muito importante voltada para a conservação, preservação e recuperação destes recursos, com o estabelecimento de estratégias claras neste sentido. Por sua vez, desde 1990, existe uma Lei de Águas de Canárias que subordina todas as águas ao interesse geral e cria os Conselhos Insulares de Águas como entidades de direito público com pessoalidade jurídica própria e plena autonomia funcional para a ordenação, planificação e gestão das águas em cada ilha. Estas circunstâncias, acompanhadas do fenómeno da dessalinização da água do mar já aplicada nas Canárias desde há 40 anos, a qual foi dinamizada por múltiplas empresas com vista a melhorar e gerir os ciclos da água, incorporando a produção, a potabilização, a gestão de redes, o abastecimento, o saneamento, a depuração e a reutilização das águas depuradas, com eficiência e eficácia, fazem com que Canárias possa ser uma referência de estudo e proporcionar experiências de interesse para Cabo Verde. Todo este potencial deveria ser aproveitado no futuro pelas empresas e entidades que se desenvolvam em Cabo Verde. Por outro lado a participação activa dos utilizadores é considerada como sendo um elemento necessário para a gestão sustentável da água. Assim o testemunha a tradição implantada desde a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento de 1992 no Rio de Janeiro. A partir desta data foi institucionalizada a participação dos cidadãos como uma das chaves da sustentabilidade. Este testemunho foi muito recentemente recolhido, pela Directiva 2000/60/CE de águas da União Europeia. Independentemente da pertinência da participação pública activa para a gestão mais sustentável e democrática dos recursos, existe uma questão prévia a resolver: Como levar a cabo esta participação da forma mais útil e eficiente possível? O presente documento contém uma proposta metodológica que foi já posta em prática na Europa e nas Canárias para determinadas aplicações relacionadas com a planificação dos recursos naturais, a qual provou ser muito produtiva perante a implicação dos agentes participantes e para a obtenção de ideias e propostas concretas. Por isso acredita-se que este tipo de metodologia de trabalho pode ser transferida para as instituições de Cabo Verde para que seja aplicada como ferramenta participativa prática, não apenas no campo da energia e da água, mas também em qualquer outro campo de planificação e de introdução de tecnologia.

Sistema de Informação de Apoio à Detecção de Perdas de Energia Eléctrica – O Caso da Electra

A realidade mundial é preocupante no que diz respeito ao aumento de ocorrências de perdas e fraudes em redes de distribuição de energia eléctrica. Em Cabo Verde, mas precisamente na Cidade da Praia a realidade é ainda mais preocupante devido ao número de ocorrências e a gravidade dos mesmos. Propõe-se um trabalho de investigação sobre perdas e fraudes de energia eléctrica baseado na análise dos dados relativos aos registos dos clientes na Base de Dados da Electra (Cabo Verde), com o intuito de nortear as tomadas de decisões de gestão estratégica no que diz respeito às políticas de controlo e prevenção de perdas e fraudes de energia eléctrica. O trabalho baseia-se na recolha e selecção de dados a organizar numa Data Warehouse para depois aplicar as tecnologias OLAP para a identificação de perdas nos Postos de Transformação e zonas geográficas da Cidade da Praia em Cabo Verde e posteriormente identificar possíveis fraudes de energia eléctrica nos clientes finais utilizando Data Mining. Os resultados principais consistiram na identificação de situações de perdas de energia eléctrica nos Postos de Transformação, a identificação de áreas críticas seleccionadas para inspecção dos seus clientes finais e a detecção de padrões de anomalias associadas ao perfil dos clientes.

Teorema de Noether do Cálculo das Variações e Controlo Óptimo Estocásticos

Neste trabalho começamos por apresentar os problemas clássicos do cálculo das variações e controlo óptimo determinísticos, dando ênfase ás condições necessárias de optimalidade de Euler-Lagrange e Princípioípio do Máximo de Pontryagin (Capítulo 1). No Capítulo 2 demonstramos o Teorema de Noether do cálculo das variações e uma sua extensão ao controlo óptimo. Como exemplos de aplicação mencionamos as leis de conservação de momento e energia da mecânica, válidas ao longo das extremais de Euler-Lagrange ou das extremais de Pontryagin. Numa segunda parte do trabalho introduzimos o cálculo das variações estocástico (Capítulo 3) e demonstramos um teorema de Noether estocástico obtido recententemente por Jacky Cresson (Capítulo 4). O Capítulo 5 ´e dedicado á programação dinâmica: caso discreto e contínuo, caso determinístico e estocástico.

Segurança em Sistemas de Informação Governamentais – O Caso do MTIE – Ministério do Turismo, Indústria e Energia

Este trabalho monográfico cujo tema é Segurança em Sistemas de Informação Governamentais tem como objectivo avaliar a situação actual dos Sistemas de informação governamental em geral, mais precisamente, no Ministério do Turismo, Indústria e Energia do Governo de Cabo Verde, no que tange à análise e gestão de risco em segurança de informação. Para materializar-se esse estudo utilizou-se como metodologia consultas Bibliográficas, Entrevistas informal (Conversa aberta), Recolha e Analise de dados. Pretende-se analisar a situação dos sistemas de informação governamental no que concerne a análise e gestão de risco em segurança de informação, bem como fazer algumas propostas de melhoria dos sistemas e segurança de informação no MTIE e ainda fazer uma recomendação em relação a política da segurança de informação no NOSI.

Disseny d’un panell acústic capaç d’aïllar acústicament un espai tancat i recaptar el so per transformar-lo en energia elèctrica

L’objectiu principal d'aquest treball és analitzar i quantificar la relació i influència que podria existir entre alguns paràmetres que defineixen les condicions meteorològiques i l'estat de maduració del raïm en les setmanes prèvies a la verema. En la part introductòria s'estableixen els fonaments biològics i tecnològics, per donar pas a la secció on es duu a terme la implantació tecnològica, i s'explica la metodologia experimental i analítica seguides, per donar lloc a l'anàlisi, estudi i valoració dels resultats obtinguts. En el fons, i al llarg de tot el treball de recerca, es pretén que el lector encuriosit es vegi motivat per extreure les seves pròpies deduccions, conclusions i formular els seus propis dubtes sobre els procediments que es descriuen, així com els resultats finals. S'ha pogut establir a partir dels resultats empírics una equació matemàtica entre l'increment de la concentració dels sucres del raïm (factor principal en la seva maduració) i el nombre d'hores de Sol acumulades.

ADEQUABILIDADE DA ENERGIA SOLAR PARA A PRODUÇÃO AUTÓNOMA DE ÁGUA DESSALINIZADA

A problemática da escassez de água fazem-se sentir com maior intensidade nas regiões áridas e semi-áridas. Estas regiões caraterizam-se c pela variabilidade climática e constantes secas, sendo uma condicionante ao desenvolvimento socioeconómico dessas localidades. Nas zonas mais remotas e com limitação de recursos hídricos, a dessalinização é utilizada como fonte primária para obter água potável para abastecimento de comunidades. Entre as várias tecnologias existentes na dessalinização, a osmose inversa é a mais utilizada para produção de água potável. A energia solar fotovoltaica permite resolver o problema da eletrificação em zonas rurais sendo uma mais-valia pois permite alcançar a autonomia energética relativamente ao sistema convencional. Esta dissertação tem como objetivo avaliar o potencial da dessalinização descentralizada com recurso à energia solar aplicada a pequena escala. Para estudar a aplicabilidade e a viabilidade da tecnologia é realizado o pré-dimensionamento do sistema de osmose inversa associado ao sistema fotovoltaico, a ser instalado numa localidade rural em Cabo Verde. A validação desta combinação de tecnologias e a sua implementação no local pressupõe a garantia de um desenvolvimento sustentável para as comunidades. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da produção autónoma de água potável suficiente para garantir a satisfação das necessidades da população.

GESTÃO DE ENERGIA EM REDES DE SENSORES SEM FIOS

A energia é um recurso limitado em redes de sensores sem fios, pelo que uma gestão eficiente da energia disponível é crucial para aumentar o seu tempo de vida operacional. Assim, a gestão de energia em redes de sensores sem fios tem estado focada no desenvolvimento de mecanismos de activação sincronizada de nós “adormecidos” e de tecnologias de captação de energia do meio envolvente. O objectivo deste trabalho consistiu em explorar estas duas abordagens para criar condições de disponibilidade contínua de energia nos nós de redes sem fios: em primeiro lugar, explorando tecnologias de captação de energia de importantes fontes no meio envolvente: luz solar, diferenciais térmicos e campos electromagnéticos, e, também, cultivando métodos e tecnologias de despertar por radiofrequência (wake-up radio) como forma mais adequada de gerir as oportunidades de operação dos nós de uma rede, poupando energia no tempo restante. São apresentados estudos e soluções realizadas no âmbito industrial, bem como os métodos e resultados da análise realizada para a sua validação. Assim, conseguiu-se:  Uma solução baseada na captação de energia solar, com uma eficiência superior a 70% (desde a saída do painel fotovoltaico), capaz de suportar sensores e repetidores numa rede, acumulando energia correspondente a autonomias de 16 e 40 horas, respectivamente, numa aplicação de diagnóstico de seccionadores de alta-tensão em subestações de distribuição de electricidade;  Uma solução de captação de energia de diferenciais térmicos, para suportar sensores de diagnóstico do estado de funcionamento de purgadores, em linhas industriais de distribuição de vapor, permitindo uma disponibilidade permanente de energia, mesmo para diferenças de temperatura de uns meros 20 °C;  Uma solução de captação de energia de campos magnéticos gerados por correntes eléctricas intensas, para aplicação em sensores sem fios a utilizar em redes de distribuição de electricidade, que, nas circunstâncias dos trabalhos propostos, amplamente demonstrou a viabilidade do conceito e foi industrialmente incorporado numa unidade sem fios para a monitorização de correntes eléctricas e o diagnóstico do estado de fusíveis em postos de transformação;  Duas soluções de despertar por radiofrequência, sem prejuízo da latência de comunicação: (i) despertar colectivo, sincronizado para todos os nós da rede no volume de alcance-rádio do emissor, que se revelou eficaz até aos 37 metros, no interior, consumindo 7 μA e (ii) despertar selectivo, individualizando o nó a activar, com um alcance de 33 metros, igualmente no interior, consumindo 5 μA — em campo aberto, o alcance foi de 10 metros. Em suma: as soluções industriais realizadas no âmbito deste trabalho demonstram a viabilidade de suportar a alimentação em potência de nós de redes sem fios operando em diferentes regimes e dependendo de diversas fontes de energia, em natureza e potência disponível, que, no nosso entender constitui condição necessária ao sucesso industrial das redes de objectos sem fios.

Estudo da deformação de um Vertissolo por meio da tomografia computadorizada de dupla energia simultânea

Utilizando o método da tomografia de duplo feixe de raios gama, foi estudada a variação da densidade de um Vertissolo com a umidade em experimentos de laboratório. Para tanto, foram utilizadas imagens tomográficas de amostras de solo provenientes da atenuação de dois feixes de radiação gama, um de 137Cs e outro de 241Am, os quais forneceram duas equações de atenuação que permitiram determinar duas incógnitas: densidade do solo e umidade. As amostras foram montadas com um mesmo valor inicial de densidade do solo e submetidas a diferentes graus de hidratação. Os resultados mostraram que: (1) o sistema permitiu a determinação da umidade e densidade do solo satisfatoriamente; (2) houve uma variação de aproximadamente 23% no volume das amostras desestruturadas entre a condição seca e saturada; (3) possibilitou a análise da expansividade das amostras deformadas pelo modelo das três retas, o qual permitiu verificar a variação do volume específico do solo durante todo o intervalo de umidade estudado, bem como o conhecimento de alguns pontos característicos importantes da curva de deformação do solo.

Avaliação de atributos de Latossolo Bruno e de Terra Bruna Estruturada da região de Guarapuava, Paraná, por meio de sua energia refletida

Este trabalho teve por objetivo estudar espectralmente amostras de Latossolo Bruno e Terra Bruna Estruturada, provenientes de rochas vulcânicas ácidas na região Centro Sul do estado do Paraná, nas profundidades de 0-20 e 40-60 cm. Foram realizadas a caracterização, discriminação e previsão dos atributos desses solos por meio de sua energia refletida, obtidas em laboratório, pelo sensor IRIS, na faixa espectral de 400 a 2.500 nm. Foi possível discriminar os solos pela intensidade de reflectância e feições de absorção, apesar de apresentarem altos teores de óxidos de ferro, matéria orgânica e textura muito argilosa. A análise discriminante foi 100% eficiente na separação dos solos por sua energia refletida. A gibbsita, a matéria orgânica, a CTC e a tonalidade e a intensidade da cor foram os atributos dos solos que apresentaram equações múltiplas com coeficientes de correlação mais elevados, para sua previsão, por meio da energia refletida.

Índice de desagregação do solo baseado em energia ultra-sônica

A estabilidade de agregados tem sido determinada por meio de peneiramento úmido, impacto de gotas e, mais recentemente, sonificação. O objetivo deste trabalho foi propor um índice baseado em níveis de energia ultra-sônica para expressar a estabilidade de agregados, utilizando material de horizontes A e B de Latossolo Roxo e Terra Roxa Estruturada. Agregados de 4,76 a 7,93 mm foram submetidos a níveis crescentes de energia ultra-sônica. O índice de dispersão (massa de agregados secos e, ou, partículas < 0,053 mm/massa inicial de agregados) foi plotado em função da energia correspondente para dispersão de cada amostra. As curvas de dispersão foram linearizadas, dividindo-se a energia pelo índice de dispersão, obtendo-se uma equação do tipo EA/ID = a + bEA. O índice de desagregação foi obtido, dividindo-se os termos b/a da equação, tendo como unidade mL J-1. Quanto menor o índice de desagregação, maior a estabilidade de agregados, principalmente para amostras dos horizontes A de ambos os solos. A vantagem desse índice sobre um único nível de energia ou mesmo o diâmetro médio geométrico se deve ao fato de ele considerar toda a faixa de energia empregada na curva de dispersão.

Relações da erosão em entressulcos com o tipo e com a quantidade de resíduo vegetal na superfície do solo

Os resíduos vegetais na superfície do solo são muito efetivos em dissipar a energia de impacto das gotas de chuva, além de constituírem barreira física ao livre escoamento superficial da água. A presença desses resíduos em contato direto com a superfície do solo pode influenciar, decisivamente, a erosão em entressulcos. Este estudo objetivou avaliar as relações da erosão em entressulcos com a quantidade de resíduo vegetal em cobertura e verificar as diferenças nessas relações para palha de milho e palha de trigo. Um experimento de campo foi instalado no Centro de Pesquisa de Florestas e Conservação do Solo da FEPAGRO, em Santa Maria, RS, em Podzólico Vermelho-Escuro franco-arenoso. As parcelas experimentais mediam 0,50 x 0,75 m, com a maior dimensão no sentido do declive do terreno, que era de 0,17 m m-1, arranjadas em quatro blocos completos ao acaso. Palhas de milho e de trigo, picadas em fragmentos de 7,5 cm, foram distribuídas, nas parcelas, sobre solo recentemente preparado, em quantidades de 0,00, 0,05, 0,10, 0,20, 0,40 e 0,80 kg m-2. Em seguida, foi aplicada uma chuva simulada de intensidade média de 67 mm h-1 e duração de 90 min. As taxas de perdas de solo e água por erosão em entressulcos variaram ao longo da chuva, dependendo da quantidade de resíduo vegetal existente na superfície do solo, porém não foram observadas variações significativas em relação ao tipo de palha. A relação da erosão em entressulcos com a fração do solo coberto (dada em função da quantidade de palha) pode ser expressa por meio de uma equação exponencial. Por ser um modelo simples, com medidas de fácil obtenção, sugere-se esse modelo para estimar o subfator cobertura do solo em entressulcos por resíduos em contato direto com a superfície.

Promoció de sistemes micro-eòlics i desenvolupament de capacitats en energia renovable en països en desenvolupament

Informe final del projecte realitzat per al Centre de Cooperació per al Desenvolupament de la UPC.

Avaliação de um modelo para a estimativa da lâmina máxima de escoamento superficial

A erosão hídrica é um dos principais processos associados à degradação ambiental, sendo a desagregação e o transporte das partículas do solo decorrentes, principalmente, da energia cinética proveniente do impacto das gotas da chuva sobre o solo e do escoamento superficial. Tendo em vista as perdas na produção agrícola resultantes da erosão hídrica, aliadas ao alto custo de adoção e manutenção de sistemas de conservação de solos, é fundamental que estes sejam instalados de maneira adequada. Visando otimizar o projeto e adotar sistemas de conservação de solos, Pruski e colaboradores desenvolveram um modelo com vistas em obter a lâmina máxima de escoamento superficial em condições típicas de áreas agrícolas. Neste trabalho, procedeu-se à avaliação deste modelo pela comparação dos valores calculados com os obtidos experimentalmente, tendo-se evidenciado pequenas diferenças percentuais e altos coeficientes de correlação entre os valores obtidos experimentalmente e os calculados. Esses valores indicam que o modelo avaliado mostra-se eficiente para prever a lâmina máxima de escoamento superficial.