Portal de Programas de Pós-Graduação (UFPB)

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIAS RENOVÁVEIS (PPGER)

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

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Brasão da UFPB

Dissertações/Teses

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2021
Descrição
KALLINY DOS SANTOS GONÇALVES ESTABILIDADE TÉRMICA DE SUPERFÍCIES ABSORVEDORAS MULTICAMADAS DE Cr, Cr2O3 E SiO2 Orientador : KELLY CRISTIANE GOMES DA SILVA Data: 30/07/2021 Hora: 14:00 Mostrar Resumo A energia é considerada um agente primordial no desenvolvimento da economia. Devido a abundância e aos mínimos impactos ambientais causados pela sua coleta, a energia solar é uma das mais importantes fontes de energias renováveis existentes. Concentrar e usar raios do sol para alimentar processos como aquecimento podem ser umas das maneiras de fornecer a humanidade segurança e sustentabilidade. A eficiência de um coletor pode ser aumentada ao modificar as propriedades de absorção e conversão de luz solar. Isto pode ser atingido aumentando o coeficiente de absortância no espectro visível (UV - 0,3-2,5μm) e diminuindo as perdas térmicas (materiais com baixa emitância na região do infravermelho - IR - 2,5- 20μm). No presente trabalho, estuda-se a possibilidade de aumentar a absortância óptica de filmes finos a base de Cr-Cr2O3-SiO2 produzidos por meio da técnica de deposição magnetron spputering em função da variação de deposição em multicamadas. Os filmes serão depositados sobre substratos de aço inoxidável, utilizando um tempo de deposição de 120 minutos para óxidos e 60 minutos para metais, composição de gás (N2=6,0 sccm e Ar=5,0 sccm), distância alvo-substrato (xcm) e potência RF de descarga para Cr de 60W e para Cr/Cr2O3 - Cr2O3 - SiO2 de 60W. Este estudo buscou avaliar o comportamento dessas superfícies quando submetidas a diferentes temperaturas (T1=25°C, T2=100ºC, T3=200º e T4=350ºC). Foram depositados 29 filmes sobre substratos de aço inoxidável em 8 disposições de camadas diferentes. Após a deposição, as amostras foram submetidas ao aquecimento e caracterizadas utilizando as técnicas de Espectrofotometria no UV-Vis e Infravermelho, FTIR-MIR, perfilometria Óptica, e Difração de Raios-X. Para as amostras não-envelhecidas, observou-se que o filme S3 apresentou o melhor resultado de absortância (97,81%). Os resultados mostraram que os revestimentos fabricados apresentaram médias de absorção a nível comercial (acima de 90%). Além disso, a cobertura AR ampliou a eficiência dos filmes (em média 0,83%). Observou-se que o filme S2 foi o que obteve melhores características morfológicas. Notou-se que as propriedades absortivas foram melhoradas após envelhecimento a 350ºC, proveniente da formação do Cr2O3 cristalino nos filmes.
LARISSA MENDES HERMÓGENES ROCHA AVALIAÇÃO DA TÉCNICA ANDERSON ACCELERATION PARA ACELERAR A CONVERGÊNCIA DO PROBLEMA DE CARBONATAÇÃO EM TORRES DE CONCRETO DE AEROGERADORES Orientador : MARCIO RODRIGO DE ARAUJO SOUZA Data: 30/07/2021 Hora: 14:00 Mostrar Resumo Com a crescente demanda por energia, a capacidade instalada de energia eólica vem crescendo a cada ano. A necessidade de instalar as turbinas em torres mais altas para aproveitar melhor a velocidade e a estabilidade dos ventos fez com que o concreto se tornasse uma boa opção como material de construção. Um dos problemas que mais afeta a durabilidade do concreto é a carbonatação, que tem como consequência a destruição da camada protetora nas barras de aço do reforço, nas estruturas de concreto reforçado. Devido ao complexo modelo matemático da carbonatação, métodos numéricos podem ajudar a compreender melhor o fenômeno. O objetivo do trabalho é resolver numericamente, via Método dos Volumes Finitos, o modelo matemático da carbonatação em torres de concreto de aerogeradores, considerando a ação do vento na estrutura, e empregando a técnica Anderson Acceleration para acelerar a convergência do Método de Picard. A metodologia consistiu no desenvolvimento do modelo matemático bidimensional e sua formulação numérica, que é implementada em Matlab® e cujo o desempenho será avaliado em casos clássicos da literatura. Os resultados parciais mostram que a implementação da solução numérica da carbonatação tem boa concordância com o trabalho de referência na literatura e a implementação do Anderson Acceleration se mostra promissora em reduzir o número de iterações em uma aplicação preliminar no problema de transferência de calor com não linearidade, o que indica que a técnica pode ser eficaz também quando aplicada à carbonatação.
ANNA MANUELLA MELO NUNES Políticas públicas em energias renováveis e a bioeletricidade florestal brasileira: evidências empíricas para uma economia circular Orientador : LUIZ MOREIRA COELHO JUNIOR Data: 28/07/2021 Hora: 17:00 Mostrar Resumo O eminente esgotamento das reservas fósseis, a crescente demanda energética mundial e a necessidade do cumprimento da políticas ambientais de combate a emissões de gases do efeito estufa (GEE), tem ocasionado aumento da utilização de fontes de energias renováveis na matriz energética mundial. Uma transição sistêmica para regimes de energia mais eficientes requer uma sequência estrategicamente projetada de ações envolvendo todos os níveis de políticas. Dentre as diferentes abordagens para atingir o desenvolvimento sustentável está a economia circular, aplicada as energias renováveis, em especial, a bioeconomia. O objetivo desta pesquisa é analisar os impactos das políticas públicas em energias renováveis e a evolução estrutural da bioeletricidade florestal brasileira sob uma perspectiva da economia circular. Os dados utilizados foram das usinas participantes do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA) e das termelétricas da biomassa florestal, através do Sistema de Informações de Geração da Aneel (SIGA) da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Para atingir os objetivos foi realizada uma revisão sistemática da taxonomia das Políticas públicas (PP), assim como as principais fontes, os beneficiados e as convergências de circularidade associadas às PP para energias renováveis. Também realizou-se análise ex-post e ex-ante, calcada no modelo econométrico do Diff-in-Diff para mensurar o impacto da política pública do PROINFA no Brasil; por fim, realizou-se análise descritiva da termelétricas da bioeletricidade florestal e sua classificação com relação às premissas da economia circular. Dentre os resultados obtidos notou-se um cenário de desenvolvimento energético nos últimos 20 anos e a aplicação de conceitos de circularidade observado nas publicações dos últimos 5 anos. Todavia, os artigos de revisão, imprescindíveis para avaliação das políticas implementadas até o momento, são apresentados em uma menor quantidade, existindo oportunidade para realizar pesquisas comparativas. Com relação ao PROINFA observou-se uma elevação de 10% na renda per capita nos municípios participantes, 13,82% no número de trabalhadores formais e 0,39% na despesa do capital, demonstrando que os beneficiados com o programa alcançaram desenvolvimento econômico e social. As análises realizadas demostraram que que o PROINFA colaborou com o desenvolvimento regional. Da análise de circularidade foi identificado que as termelétricas que utilizam Licor Negro e Resíduo Florestal apresentaram maior quantidade de premissas de economia circular em seus processos produtivos. Também foi verificado que possuem atuação no mercado internacional, o que evidenciou o engajamento para atendimento as práticas circulares e as metas da COP 21. Esses resultados podem auxiliar a um maior desenvolvimento das premissas de economia circular no setor da bioeletricidade florestal, indicando os stakeholders a necessidade de investimentos e de políticas públicas voltadas a economia circular.
GABRIEL NASSER DOYLE DE DOILE FEASIBILITY OF SOLAR PHOTOVOLTAIC AND WIND POWER DISTRIBUTED GENERATION WITH BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEMS IN LIGHT OF REGULATORY FRAMEWORK AND ECONOMIC INCENTIVES Orientador : PAULO ROTELLA JUNIOR Data: 27/07/2021 Hora: 09:00 Mostrar Resumo The worldwide claim for reduced consumption of fossil fuels has highly grown up in recent decades because the burning process of these fuels is one of the greenhouse effects causes. In line with this, the production of electricity from renewable sources has grown exponentially in many countries, including Brazil. Even though the Brazilian electricity matrix is essentially hydraulic, the growth of renewable sources follows the same worldwide pattern. The main difference is that, in Brazil, energy storage is still very incipient, except that one from hydropower reservoirs. Not even the regulation of the electricity sector is prepared to encourage the insertion of new devices for energy storage. This dissertation is organized into chapters that, apart from the first and the last one, gave rise to scientific articles, which analyse and seek to present solutions for specific gaps and incentive ways for the sustainable growth of distributed generation from wind and solar photovoltaic sources, with energy storage. The first chapter presents the general introduction and the main research methods. Whereas the second chapter deals with a systematic literature review, legislation, and regulations applied to the subject. The main finding of this study is that there is very little research on the three themes together and even less on legal and regulatory aspects. Legal and regulatory incentives vary widely among the countries surveyed, but they serve as insight to the Brazilian regulator and legislators. The third chapter deals specifically with the changes in regulation, proposed by ANEEL, and their effects on the already consolidated generation distributed from photovoltaic solar sources. The conclusion points to a significant reduction in these projects' economic viability. In the fourth chapter, energy storage was inserted where, based on the literature review, it was decided to use a battery bank, a more economical alternative for the studied proposal. Although storage brings the economic advantage, as it reduces grid consumption during peak hours when the tariff is more expensive, the business proved to be unfeasible due to the hight batteries costs. Given the natural complementarity of wind and solar photovoltaic generation, in the fifth chapter, this source was introduced, which is not yet widespread in Brazil for distributed installations. Considering international prices of wind microturbines, without the import tax, these installations proved to be economically viable and may be the alternative that will give economic viability to distributed generation after the end of the cross subsidy proposed by ANEEL, if there are incentives and/or exemptions tax for the purchase and/or import of batteries and wind microturbines. The main conclusion, presented in chapter 6, is that there is still a need for economic and financial incentives for the feasibility of distributed generation from wind and solar photovoltaic sources, with energy storage, in countries with not well-developed distributed energy systems, as Brazil.
GUSTAVO LEITE GONÇALVES Avaliação econômica e ambiental de um sistema fotovoltaico integrado à construção - BIPV Orientador : RAPHAEL ABRAHAO Data: 26/07/2021 Hora: 09:00 Mostrar Resumo O BIPV (Building Integrated Photovoltaic), ou Sistema Fotovoltaico Integrado à Construção, consiste na inclusão dos módulos fotovoltaicos à estrutura da edificação, atribuindo-lhes funcionalidade como elemento construtivo, além da geração elétrica. A presente dissertação se concentrou nos impactos ambientais, na viabilidade econômica e nas diretrizes da sustentabilidade na implementação de um sistema solar fotovoltaico integrado. A dissertação foi organizada na forma de artigos científicos. No primeiro artigo foi realizada uma bibliometria e uma revisão sistemática acerca da relação dos pilares da sustentabilidade nos trabalhos referentes aos BIPVs, além de apurar as principais lacunas encontradas na literatura, como forma de constatar as suas contribuições para o modo de desenvolvimento sustentável. No segundo artigo analisou-se e comparou-se a viabilidade econômica entre a implantação de um sistema BIPV e um sistema fotovoltaico convencional no município de Pau dos Ferros-RN, e em localidades que abrangem todos os tipos climáticos predominantes no Brasil. Foram realizadas simulações financeiras e testes estatísticos, considerando as características locais e a probabilidade acumulada de retornos positivos. No terceiro estudo identificou-se e realizou-se a avaliação dos impactos ambientais relacionados a um BIPV, desde a sua fabricação até a operação plena, através da elaboração de uma Matriz de Avaliação Rápida de Impactos (RIAM). Com o resultado da análise, verificou-se a viabilidade ambiental da sua implementação, bem como a dinâmica da ocorrência dos impactos e o seu contraste com o modelo convencional. No quarto trabalho comparou-se a pegada de carbono de um sistema fotovoltaico convencional e um semitransparente, avaliando seus fatores de emissão, por meio da Avaliação de Ciclo de Vida (ACV). Os resultados expressaram uma importante contribuição dos BIPVs na disseminação do conceito de edificações sustentáveis, principalmente, quando fazem parte de um ciclo de reciclagem de materiais. Em síntese, o BIPV desenvolve um papel ambiental e socioeconômico promissor, com excelente contribuição para a propagação da teoria e prática das construções sustentáveis, embora ainda necessite de aperfeiçoamento em termos de políticas sociais, pesquisa e desenvolvimento.
KAROLLYNE MARQUES DE LIMA SÍNTESE E OTIMIZAÇÃO ECONÔMICA DE UM SISTEMA ENERGÉTICO EM UM HOTEL PARAIBANO Orientador : MONICA CARVALHO Data: 11/06/2021 Hora: 14:00 Mostrar Resumo Sistemas de poligeração (também conhecidos como geração combinada, em que dois ou mais serviços energéticos são produzidos a partir de um único recurso) assistidos por fontes de energia renováveis são considerados alternativas importantes para suprir as demandas energéticas de edifícios. No entanto, determinar a melhor configuração e estratégia operacional desses tipos de sistema é uma tarefa complexa, devido às múltiplas opções de tecnologia disponíveis e às condições dinâmicas de operação de edifícios e seus arredores. Este trabalho aborda a síntese e otimização de um sistema energético para um edifício comercial (hotel). Foram consideradas demandas de eletricidade, água quente e refrigeração para um hotel localizado em Conde, no estado da Paraíba. O problema de otimização baseou-se em Programação Linear Inteira Mista, e incluiu equipamentos convencionais e energia solar (fotovoltaica e térmica) e biomassa. A função objetivo da otimização foi a minimização dos custos econômicos anuais, que considerou custos de equipamentos e de operação. A solução do modelo sugeriu a instalação de 70 painéis fotovoltaicos, e utilizou biomassa (bagaço de cana-de-açúcar) para acionar uma caldeira para produção de água quente. Coletores solares para produção de água quente não foram parte da solução. Para fins de comparação, estabeleceu-se um sistema de referência, onde as demandas energéticas são atendidas de maneira convencional (sem cogeração ou energia renovável), cujo custo anual foi de R$ 80.799,00. Embora com um investimento inicial de equipamentos mais alto para o sistema otimizado, este beneficiou-se do alto grau de integração energética e teve um custo anual total de R$25.525,00 (31,6% mais baixo). Nas análises de sensibilidade, em geral houve pouca variação nos resultados. Ao variar a tarifa elétrica, foi verificado que a adesão à tarifa branca não foi vantajosa ao paralelo da geração distribuída e perfil de consumo variado; ao variar a tarifa de gás natural (em ± 20% do valor de referência), não ocorreu mudança de configuração do sistema; ao variar o tipo de biomassa, o bagaço da cana-de-açúcar se manteve como melhor opção de insumo e; ao variar a tarifa da eletricidade (em ± 20% do valor de referência) não houve mudança de configuração no sistema. Portanto, a solução econômica indicou um sistema de geração combinada para minimizar os custos anuais totais do suprimento energético do hotel, incluindo energias renováveis.
ALINE DA SILVA OLIVEIRA AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DE TRATAMENTOS SUPERFICIAIS NAS PROPRIEDADES ÓPTICAS E MICROESTRUTURAIS DE FILMES ABSORVEDORES DE Mo/SiO2 OBTIDOS VIA SPUTTERING Orientador : KELLY CRISTIANE GOMES DA SILVA Data: 28/05/2021 Hora: 13:30 Mostrar Resumo O desenvolvimento sustentável relaciona-se diretamente com as fontes de energias renováveis. Entre essas fontes está o Sol, do qual deriva praticamente toda a energia usada no planeta. A energia solar pode ser aproveitada para a geração de eletricidade através dos módulos fotovoltaicos ou em usinas térmicas, ou aproveitada diretamente para o aquecimento de água em coletores solares. O bom desempenho térmico de coletores solares depende da cobertura seletiva que recobre a placa absorvedora dos coletores, conhecidas como superfícies seletivas, que são materiais com alta capacidade de absorção de radiação solar e baixa emissão no infravermelho. Diversos materiais e configurações de camadas podem ser usadas na fabricação de superfícies seletivas. Este trabalho propõe a produção de superfícies seletivas em multicamadas de molibdênio e sílica (SiO2) afim de otimizar o desempenho térmico do sistema, comparando diferentes parâmetros na técnica de deposição de Sputtering e avaliando a influência do tipo de tratamento do substrato nesse desempenho. Os resultados obtidos na Espectrofotometria na Região do UV-Visível e Infravermelho Próximo mostraram que a absortância das superfícies é superior para filmes de Mo e Mo/SiO2 em superfícies eletropolidas em comparação com os tratamentos com ácido e hexano. A maior absortância atingida foi de 98,10% para um filme de Mo/SiO2. Os band gaps foram estimados pelo método de Tauc e assumiram valores de variando de 0,7 a 3,45 eV. Nas amostras eletropolidas foi determinada a existência de mais de um gap de energia que se relaciona com a maior absortância dessas amostras. A Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) indicou a presença de resíduos dos materiais utilizados nos tratamentos superficiais dos substratos e bandas características da vibração de ligações de óxido de molibdênio, Cr2O3 proveniente da passivação química, e uma banda acentuada característica das ligações de SiO2. A difração de Raios X (DRX) exibiu picos característicos da fase de Mo metálico e de fases resultantes da ligação de Mo com Fe, Cr e Ni presentes no substrato de aço, sendo também verificado o comportamento amorfo da sílica depositada na forma de quartzo. Os resultados obtidos na Perfilometria Óptica indicam que a absortância das amostras é influenciada pela rugosidade dos substratos. As espessuras e a rugosidade dos filmes foram avaliadas através da Microscopia de Força Atômica (AFM), que determinou valores de espessura característicos de filmes finos.
HERWIN SAITO SCHULTZ DIMENSIONAMENTO, EMISSÕES DE GASES DE EFEITO ESTUFA E PAYBACK AMBIENTAL DE UM SISTEMA DE ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICO Orientador : MONICA CARVALHO Data: 28/05/2021 Hora: 09:00 Mostrar Resumo Tradicionalmente os sistemas de geração de energia elétrica utilizam combustíveis fósseis em seu processo de produção e emitem grande quantidade de gases de efeito estufa (GEE). Para reduzir estas emissões, deve-se buscar formas de obtenção de energia que sejam menos agressivas ao meio ambiente. Neste contexto, a utilização de fontes renováveis adquire importância na matriz energética. Os sistemas de geração solar fotovoltaicos (SFV) podem representar uma fonte de energia menos poluente e substituir fontes não-renováveis movidas a combustíveis fósseis, como é o caso das usinas termoelétricas (UTE). O estado da Paraíba possui um grande potencial de geração de energia solar, possuindo uma das maiores taxas de irradiação solar do país. O objetivo geral deste estudo foi de dimensionar um sistema solar fotovoltaico de 16,4 MW situado no sertão paraibano e quantificar as emissões de GEE associadas juntamente com seu payback ambiental. O sistema solar foi dimensionado de modo a minimizar o Custo Nivelado da Energia. As emissões de GEE foram quantificadas por meio da Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), expressando o impacto ambiental em termos de energia gerada (kg de CO2-eq/kWh) e adotando os procedimentos apresentados pelas ISO 14040 e 14044. Para a ACV, utilizou-se o software SimaPro v.9.1.0.8, o banco de dados Ecoinvent 3.5 e o método IPCC 2013 GWP 100a, para uma ACV do berço ao túmulo. A determinação do payback ambiental foi em relação ao mix elétrico brasileiro de 2019 e levou em consideração também a degradação dos painéis na produção de energia. Como resultados foram obtidos um sistema solar capaz de fornecer 521.443 MWh em 25 anos, com um fator de emissão de 0,044 kg de CO2-eq/kWh, payback ambiental de 5 anos e 8 meses e fator de emissão pelo menos 10 vezes menor no comparativo com as UTEs a gás natural. Os painéis solares foram os principais contribuidores de emissões de GEE representando 90,59% do total. Conclui-se que os SFVs possuem grande importância na busca pelas reduções nas emissões de GEE na geração de eletricidade e mesmo num país que possui uma matriz elétrica predominantemente renovável, sua aplicação ainda é bastante vantajosa.
JOSÉ JOAQUIM DE SOUZA NETO Biogás: Vetor Energético em uma Agroindústria na Cidade de Pombal - PB Orientador : MARTA CELIA DANTAS SILVA Data: 01/03/2021 Hora: 10:00 Mostrar Resumo Os resíduos sólidos oriundos de atividades antrópicas, como a agropecuária, externam graves distúrbios ambientais, em virtude da grande porcentagem de material orgânico na sua composição. Por isso, torna-se imprescindível empregar tecnologias para o seu tratamento. À vista disso, os biodigestores mostram-se como uma opção eficaz de redução da carga orgânica. Perspectiva esta, observada na agroindústria Bolo das Oliveiras, na cidade de Pombal PB, onde se encontra instalado um biodigestor modelo sertanejo. Assim sendo, este trabalho busca a maximização da produção de biogás, advindo do mesmo. A investigação ocorreu entre julho de 2020 a janeiro de 2021, perfazendo 210 dias. O biodigestor foi alimentado diariamente com dois tipos de diluição. Na primeira fase, foram inseridos 100 Kg de dejetos bovinos diluídos em 200 litros de água, proporção de 1:2. Na segunda parte do experimento, foram utilizados 150 Kg de esterco diluídos em 150 litros de água, proporção de 1:1. Em ambas as fases adotou-se o tempo de retenção hidráulica de 45 dias, após esse período foram realizadas análises quinzenalmente até o 210° dia. As análises do afluente e dos efluentes abrangem as físicas e químicas, bem com a qualificação e quantificação do metano produzido em ambas as fases. Os resultados obtidos mostraram poucas variações, no que concerne aos substratos, que podem estar associadas à incompleta digestão da massa orgânica em ambas as fases. A produção do biogás manifestou chama de boa qualidade durante os 210 dias de investigação. No entanto, a fase 2 apresentou maior eficiência quanto a produção de metano, tornando o equipamento ainda mais eficiente do ponto de vista ambiental, econômico e social.
PAULO HENRIQUE ALVES DE LIMA AVALIAÇÃO DO CONCRETO GEOPOLIMÉRICO COMO SUBSTITUTO DO CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND: PROPRIEDADES TERMOMECÂNICAS E SUSTENTABILIDADE Orientador : KELLY CRISTIANE GOMES DA SILVA Data: 26/02/2021 Hora: 15:30 Mostrar Resumo O alto consumo de energia e a elevada emissão de dióxido de carbono são os maiores problemas da indústria de cimento Portland relacionados à poluição do meio ambiente. Neste senário, o concreto geopolimérico surge como um substituto potencial ao concreto de cimento Portland. Além do seu potencial ambiental, esse concreto alternativo possui características mecânicas semelhantes quando comparado com a solução convencional, apresentando ainda a vantagem de ter um ganho inicial de resistência superior ao concreto de cimento Portland, também é apontado por alguns pesquisadores interessantes propriedades termomecânicas o que torna as estruturas de concreto armado mais seguras quando expostas a situações de incêndio. Sendo assim, este estudo tem como objetivo verificar as possíveis vantagens do concreto geopolimérico frente ao concreto de cimento Portland, através de ensaios de caracterização dos materiais, testes mecânicos, térmicos e avaliando a emissão de CO2 e gasto energético através da Avaliação do ciclo de vida (ACV) tomando como unidade base 1m³ de cada material. Os resultados obtidos apresentaram que o Concreto geopolimérico possui um potencial elevado de substituição ao concreto tradicional, visto apresentar resistências mecânicas elevadas, na ordem de 40 MPa nos 7 primeiros dias de idade, aproximadamente 55% maior que o concreto tradicional, e emissões de gases do efeito estufa 24% menores, na ordem de 238,5 kg.CO2eq. Busca-se através dos resultados obtidos demonstrar as vantagens do concreto geopolimérico frente ao concreto de cimento Portland, e a sua importância para a mitigação dos impactos ambientais decorrentes da construção civil.
PAULA ROSE DE ARAUJO SANTOS Projeções de alterações climáticas na região Nordeste do Brasil Data: 26/02/2021 Hora: 14:30 Mostrar Resumo As alterações no clima podem ocorrer por consequências naturais ou antrópicas, todavia, como descrito no relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, as ações antrópicas são a principal causa do aquecimento global recente. Buscando compreender o comportamento climático foram desenvolvidos os modelos climáticos globais (GCMs) e os modelos climáticos regionais (RCMs). Nos modelos são utilizados parâmetros de temperatura, precipitação, umidade relativa do ar, entre outros e com isso é possível projetar características climáticas futuras. O objetivo geral do trabalho foi projetar as condições climáticas futuras para a região Nordeste do Brasil, utilizando um conjunto de modelos climáticos globais e um modelo climático regional associados a dois cenários do IPCC. Para isso, primeiramente foi realizada uma revisão bibliográfica a partir de dois bancos de dados (Science Direct e Web of Science), utilizando um conjunto de palavras-chaves pré-definidas. Além disso, foram realizadas projeções climáticas para temperaturas média, máxima e mínima do ar, precipitação, umidade relativa do ar, velocidade do vento a 10 m e a 100 m, radiação de onda curta incidente à superfície e nebulosidade a partir de um conjunto de modelos climáticos globais (BESM, HadGEM2-ES, CanESM2 e MIROC5, apenas para precipitação) associados ao modelo climático regional Eta para o período de 2041-2069 e 2070-2099 com base nos cenários RCP4.5 e RCP8.5 para a região Nordeste do Brasil. Os resultados evidenciaram a importância da utilização de mais de um modelo climático para as projeções, a fim de dar mais confiabilidade aos resultados. Além disso, os dados projetados para a região Nordeste indicaram aumentos na temperatura futura e redução na precipitação para a maior parte dos modelos. Esta diminuição também foi observada para a umidade relativa do ar. No caso da velocidade do vento, apesar de algumas localidades apresentarem possíveis reduções, o cenário de aumento é predominante na região Nordeste. Por fim, a radiação e a nebulosidade apresentaram resultados diferentes entre os modelos aplicados.
EDSON ALVES DE JESUS AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DA QUALIDADE DO PROCESSO DE ELETROFLOCULAÇÃO UTILIZANDO FONTE DE ENERGIA RENOVÁVEL APLICADO AO TRATAMENTO DE EFLUENTE DA INDÚSTRIA TÊXTIL Orientador : KELLY CRISTIANE GOMES DA SILVA Data: 26/02/2021 Hora: 13:30 Mostrar Resumo Nos últimos anos, o desenvolvimento de atividades industriais tem provocado inúmeros impactos aos recursos naturais. A indústria têxtil, que é um ramo econômico importante desta atividade, gera elevada quantidade de efluente, devido à grande utilização de água em seu processo produtivo, que, quando não corretamente tratado, deteriora a qualidade da água do curso hídrico receptor, e ainda, causa impacto visual com a mudança da coloração da água. Sabe-se que existem diversas formas de tratamento de efluentes industrias e, dentre eles, pode-se destacar a técnica da Eletrofloculação, que foi empregada neste estudo. A eletrofloculação, também conhecida por eletrocoagulação é uma técnica utilizada há anos para tratamento de efluentes, embora sua empregabilidade seja comprometida devido ao elevado gasto de energia que pode onerar todo o processo. Desta forma, esta pesquisa visa avaliar a eficácia da qualidade do processo de eletrofloculação com o uso de eletrodo de Alumínio revestido com filme de titânio e filtração, com fonte de energia renovável, e o uso de membrana de TiO2 aplicado ao tratamento. Foi utilizado em escala laboratorial um reator confeccionado em acrílico, eletrodos de Al revestido com um filme de TiO2, alimentados ora por energia convencional, ora por energia fotovoltaica através da irradiação solar, no município de J. Pessoa-PB. Observou-se a compatibilidade entre o uso das energias fotovoltaica e convencional, constatando a viabilidade econômica do sistema, em função do volume de tratamento, condicionado à manutenção do pH do efluente próximo a 7,0. Observou-se ainda que uma maior condutividade tem relação direta na economia de energia consumida no sistema, que a remoção da turbidez é nítida ao final do tratamento e, que, a DQO obteve uma redução significativa ao final do tratamento.
JOSE RAMON NUNES FERREIRA TÉCNICAS DE MODULAÇÃO PARA REDUÇÃO DA TENSÃO DE MODO COMUM EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE Orientador : MARCIO RODRIGO DE ARAUJO SOUZA Data: 26/02/2021 Hora: 09:00 Mostrar Resumo A Tensão de Modo Comum (CMV Common Mode Voltage) é considerada um problema em sistemas elétricos. Seu surgimento ocorre por Interferências Eletromagnéticas - EMI (Electromagnetic Interference) geralmente provocadas por cargas não lineares conectadas à rede elétrica. Dispositivos eletrônicos que operam com valores de tensão nominal baixos são mais susceptíveis à CMV. Em sistemas conectados à rede, a CMV causa complicações no fornecimento da tensão gerada pelo arranjo de placas fotovoltaicas (arranjo PV), transmitindo para rede harmônicos de corrente. A pesquisa propõe investigar a técnica de controle de Controle de Ciclo Único (One Cicle Control OCC) aplicado a inversores trifásicos, com foco na redução da Tensão de Modo Comum em sistemas fotovoltaicos conectados à rede. O método proposto na pesquisa é explanado pela sua modelagem matemática, sendo processando em software dedicado para simulações. Este controlador possui característica relevante na perspectiva da redução da tensão de modo comum em sistemas fotovoltaicos conectados à rede apontando, dessa forma, melhorias na qualidade do sinal de tensão de saída produzida por esses sistemas.
RENNÊR RIBEIRO PINTO PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE CATALISADOR HETEROGÊNEO SINTETIZADO A PARTIR DA CASCA DE OVO PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL Data: 25/02/2021 Hora: 16:00 Mostrar Resumo O aumento da demanda energética mundial, em sua maior parte, oriunda de fonte não-renováveis, tem motivado o desenvolvimento de novas fontes de energias alternativas. Nesta busca por novas fontes, surgiu o Biodiesel, um biocombustível com baixa toxicidade e biodegradável, obtido geralmente a partir da reação de transesterificação na qual 1 (um) mol dos triacilglicerídeos reage com 3 (três) mols de álcool (metanol ou etanol) para formar 3 (três) mols de biodiesel e 1 (um) mol de glicerol, com o auxílio de catalisadores homogêneos ou heterogêneos. Entretanto, a utilização de catalisadores heterogêneos tem custo mais elevado, quando comparado à catálise homogênea, o que conota na busca de matérias-primas mais baratas. Com o intuito de favorecer o custo benefício, foi realizado um estudo que consistiu no emprego do CaO (óxido de cálcio), que detém uma alta capacidade catalítica, obtido a partir da calcinação da casca do ovo de galinha. Com base nessa perspectiva sustentável, este trabalho teve como objetivo principal a síntese e caracterização de catalisador heterogêneo obtido a partir da casca de ovo calcinado, para produção de biodiesel de algodão via rota etílica, partindo de planejamento fatorial 23, e de biodiesel de óleo cártamo. O catalisador foi preparado a partir da calcinação em diferentes temperaturas (600, 700, 800 e 900ºC) por 2 horas, e caracterizado a partir da Difração de Raio X (DRX), Termogravimetria (TG), Distribuição Granulométrica (DG), Análise Textural (BET/BJH), Densidade Experimental por Picnometria (DE) e Espectroscopia no Infravermelho (FTIR). Os ésteres obtidos durante a reação de transesterificação foram caracterizados por cromatografia gasosa e FTIR. Em termos de atividade catalítica do CaO, a partir do planejamento fatorial aplicado, foi obtido para o óleo de algodão um rendimento máximo na transesterificação de 85,83%, e quando adotado a melhor condição reacional e variando a quantidade de CaO de 1 a 5%, chegou-se a excelentes conversões de até 98,76% em biodiesel. Para o oléo de cártamo foram alcançadas conversões em biodiesel de até 99,98%. Os resultados alcançados demonstram promissora aplicação do CaO alternativo para a produção de biodiesel, tornando o processo ainda mais sustentável.
FRANCISCO CARLOS LEITE BRASIL CONTROLADOR DE CARGAS DESBALANCEADAS EM SISTEMAS DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA CONECTADO À REDE TRIFÁSICA DE DISTRIBUIÇÃO Orientador : JOSE MAURICIO ALVES DE MATOS GURGEL Data: 25/02/2021 Hora: 10:00 Mostrar Resumo Com a crescente demanda de sistemas fotovoltaicos conectados à rede, tem-se a necessidade cada vez maior de implementação de técnicas de controle capazes de minimizarem os impactos da interligação entre os dois sistemas: fotovoltaico e rede de distribuição. O grande desafio dos sistemas de controle é garantir os aspectos básicos da qualidade de energia, envolvendo principalmente as grandezas de frequência e fluxo de potência, que dependem essencialmente de como os sistema fotovoltaico se comportam durante perturbações externas (rede de distribuição) ou internamente ao sistema. Com isso os inversores devem estar preparados para operar durante afundamentos desequilibrados. Contudo, as técnicas de controle convencionais não levam em consideração os desequilíbrios de tensão, que apresentam como característica as componentes de sequência negativa que circulam sem controle, podendo gerar picos e desbalanços na corrente injetada na rede de distribuição. A técnica de controle de um ciclo - OCC é aplicada aos conversores chaveadores para permitir uma resposta rápida a transitórios, sem overshoots e erro nulo em regime permanente. Diante disso, este trabalho propõe implementar esta técnica no controle do inversor trifásico de forma a garantir a manutenção do fluxo de potência ao sistema em situações de desequilíbrio de cargas.
LOUISE PEREIRA DA SILVA AVALIAÇÃO DOS DADOS CLIMÁTICOS HISTÓRICOS NO ESTADO DA PARAÍBA E SEU USO EM ESTUDOS DE ENERGIA FOTOVOLTAICA Data: 24/02/2021 Hora: 09:00 Mostrar Resumo As mudanças climáticas podem gerar consequências no desempenho de unidades geradoras de eletricidade a partir de recursos renováveis, pois essas tecnologias são dependentes do clima da região de instalação. A partir das séries históricas de dados climáticos e das aplicações estatísticas, como o teste de Mann-Kendall quantificado pelo declive de Sen, é possível investigar indícios de mudanças climáticas. O estado da Paraíba, que está localizado na região Nordeste do Brasil, foi selecionado como área de estudo no presente trabalho. Estudou-se o comportamento climático dos dados das estações meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e de dados climáticos estimados, além da influência na produtividade de sistemas fotovoltaicos de silício monocristalino e policristalino. Foi verificada a presença de tendências significativas decrescentes, através do teste de Mann-Kendall, quantificadas pelo declive de Sen, nos dados de irradiação solar total horizontal do INMET, nas estações de Areia e Cabaceiras, o que significa que houve uma redução da irradiação solar nessas localidades. Nas análises de dispersão (MAE e RMSE) dos dados de irradiação solar total horizontal, entre o INMET e a National Aeronautics and Space Administration (NASA), três estações da NASA apresentaram erro aceitável em relação aos dados do INMET. A irradiação difusa horizontal calculada do INMET, relacionada com os dados do Centro de Referência para as Energias Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito (CRESESB) e da NASA, demonstrou pouca variação ao longo ano. A temperatura média do ar apresentou tendências significativas de aumento no período anual em todas as estações. A correlação de Spearman entre a irradiação solar total horizontal e a temperatura de operação da célula, foi significativa para todos os modelos de painéis fotovoltaicos. O impacto na produção fotovoltaica tomando como base o incremento da temperatura média do ar foi menor do que 1% para todas as estações. Mesmo a variação na produção fotovoltaica tendo sido pequena até o momento, há indícios de que esse impacto se incremente no futuro. Dessa forma, é preciso estar ciente das mudanças climáticas e de como ela pode afetar os setores energéticos. Para isso, mais pesquisas devem ser realizadas acerca da temática, a fim de obtenção de conhecimento mais aprofundado a e elaboração das possíveis alternativas para mitigar esses impactos das mudanças climáticas.

2020
Descrição
EWERTON BRASIL DA SILVA QUEIROZ MÉTODO HILL CLIMBING SEARCH E CONTROLE DE CICLO ÚNICO PARA RASTREAMENTO DA MÁXIMA POTÊNCIA EM SISTEMAS DE ENERGIA EÓLICA Data: 14/12/2020 Hora: 15:00 Mostrar Resumo O crescente avanço tecnológico e o desenvolvimento das técnicas de processamento da energia elétrica, têm possibilitado uma redução dos custos de muitos equipamentos e sistemas, tornando-os acessíveis a uma quantidade maior de consumidores. Com incentivos nos investimentos das energias renováveis, a matriz energética do mundo e do Brasil está cada vez mais diversificada. A energia eólica é a energia proveniente da força dos ventos, sendo usada para geração de eletricidade. Os testes dos diversos tipos de tecnologia (equipamentos, geradores, conversores, e dispositivos eletrônicos) tem como principal objetivo extrair a máxima potência. Assim, o objetivo do trabalho é a formulação e aplicação da técnica de controle Hill Climbing Search - One Cycle Control (HCS-OCC) para calcular o ponto de máxima potência (MPP - Maximum Power Point) em um gerador síncrono de ímã permanente (PMSG Permanent Magnet Synchronous Generator), usado em sistema de conversão de energia eólica (WECS Wind Energy Conversion Systems). No método proposto não são utilizados sensores mecânicos. A técnica em estudo não mede apenas a potência mecânica sem utilizar sensores de velocidade, mas mede também a potência elétrica máxima, mantendo o fator de potência unitário, visto do gerador durante uma faixa de velocidade do rotor entre 2,66 e 6,82 rad/s. O método proposto apresenta vantagens de simplicidade de controle e a eliminação de sensores de velocidades. A verificação do modelo é dada através de simulações via software PSCAD.
PRISCILA FRANÇA GONZAGA CARNEIRO CARACTERIZAÇÃO, ANÁLISE DE VARIÂNCIA, CONCENTRAÇÃO E POLARIZAÇÃO DO CONSUMIDOR FLORESTAL NA PARAÍBA (2014-2018) Data: 07/12/2020 Hora: 10:00 Mostrar Resumo O Brasil apresenta grande competitividade no mercado (interno e externo) de produtos florestais, devido às características edafoclimáticas (solo e clima) e do desenvolvimento tecnológico obtido nas áreas de silvicultura e manejo florestal. A atividade florestal e a cadeia produtiva a ela associada se caracterizam pela grande diversidade de produtos, compreendendo um conjunto de atividades e segmentos que incluem desde a produção até a transformação da madeira in natura em celulose, papel, painéis de madeira, pisos laminados, madeira serrada, carvão vegetal, lenha e móveis. Porém, a inexistência de gestão, controle, implementação e monitoramento das políticas públicas prejudica a efetiva contribuição desse setor ao desenvolvimento econômico, social e ambiental do Brasil. O estado da Paraíba, no período de 2014 a 2018, foram consumidos 4.991.628 m³ de produtos florestais, provenientes da extração de florestas nativas e plantadas, utilizados para fins industriais e comerciais. Desta forma, objetivou-se com a presente pesquisa, analisar a caracterização, análise de variância, concentração e polarização do consumidor florestal na Paraíba, no período de 2014 a 2018, mostrando a importância da utilização de produtos florestais para o desenvolvimento econômico e sustentável do estado e auxiliando a implementação de políticas públicas. Os dados foram provenientes do Cadastro do Consumidor Florestal do Estado da Paraíba, que estão disponíveis na Superintendência de Administração do Meio Ambiente (SUDEMA). Para isso, foi realizado um estudo bibliométrico e revisão sistemática da literatura sobre o consumo de produtos florestais, em seguida caracterizou o consumo florestal no estado da Paraíba, no período de 2014 a 2018, utilizou para economia regional os indicadores de análise de variância, concentração e de polarização. Os principais resultados mostraram que na bibliometria e revisão sistemática da literatura houve poucos estudos que relacionasse finalidade energética com tipo de produto florestal e segmentos industrias, nas bases web of Science e Scopus. O estado da Paraíba apresentou 567 processos do consumo florestal que possuísse Certificado de Registro- CR, destes 66,84% eram para fins não energéticos e 33,16% para fins energéticos. A região intermediária de João Pessoa apresentou a maior quantidade de CR (281), seguida de Campina Grande (184), Patos (63) e Sousa-Cajazeiras (39). O consumo de produtos florestais cresceu de 630.490 m³, em 2014, para 1.080.030 m³, em 2018. As principais regiões imediatas consumidoras foram: João Pessoa, Campina Grande e Guarabira. Para a concentração das regiões imediatas, o CR(4) e o CR(8) apontaram concentração média a muito alta e o HHI demonstrou baixa concentração. Houve tendência de crescimento na polarização do consumo florestal (total, energético e não energético) para as regiões intermediárias e consumidores. Em relação a análise de variância, verificou que variável atividade econômica foi o fator que mais influenciou o consumo florestal na Paraíba, no período de 2014 a 2018.
TIAGO FONSECA COSTA ANÁLISE DE UM MÉTODO QUASI-ISOTRÓPICO PARA MITIGAÇÃO DE EFEITO DE ORIENTAÇÃO DE MALHA EM SIMULAÇÃO DE ESCOAMENTO BIFÁSICO EM RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO Orientador : MARCIO RODRIGO DE ARAUJO SOUZA Data: 02/12/2020 Hora: 16:00 Mostrar Resumo Modelos matemáticos de reservatórios de petróleo têm sido utilizados há décadas. Estes modelos consistem em um sistema de Equações Diferenciais Parciais que descrevem o escoamento de fluidos dentro de um meio poroso, juntamente com um conjunto de condições iniciais e de contorno. A confiabilidade das predições atingidas depende do quão bem o modelo matemático representa a física do fenômeno. Como são feitas hipóteses simplificadoras para possibilitar a obtenção da solução numérica, erros são introduzidos. Desta forma, surgem diferentes resultados para um mesmo problema, a depender da orientação da malha, e este efeito, chamado de Efeito de Orientação de Malha, é o foco deste trabalho. Sua redução ou eliminação traz mais confiabilidade para os resultados obtidos. Este trabalho propõe um método Quasi-Isotrópico, que reconstrói valores de velocidade e mobilidade total na face de forma que leva o erro de truncamento a se tornar menos anisotrópico, para uma malha cartesiana, aplicando esta formulação na simulação de reservatórios de petróleo e comparando os resultados com as formulações convencionais. O método proposto é aplicado em malhas quadrangulares para três problemas: advecção-difusão linear; padrão 1/4 de 5 poços com relação constitutiva piston-like; problema de 3 poços com relação constitutiva brooks-corey. Ao analisar o desempenho do Método Quasi-Isotrópico nos dois problemas de petróleo, observa-se melhora em ambos, para todos os casos simulados, demonstrando o sucesso obtido na construção da formulação.
EDVALDO PEREIRA SANTOS JUNIOR CONCENTRAÇÃO, POLARIZAÇÃO, EFEITO ESPAÇO-TEMPORAL E EFICIÊNCIA DA BIOELETRICIDADE FLORESTAL BRASILEIRA (2000 2019) Data: 30/09/2020 Hora: 16:00 Mostrar Resumo A geração de eletricidade por meio dos recursos florestais se relaciona com a dinâmica do setor de base florestal. Esta dissertação analisou a concentração, a polarização e o efeito espaço-temporal da bioeletricidade florestal no Brasil, de 2000 a 2019. Os dados da outorga das termelétricas de biomassa florestal foram obtidos da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Foi realizado um estudo bibliométrico e revisão sistemática da literatura da análise espacial da bioeletricidade florestal, utilizou para economia regional os indicadores de concentração, de polarização e para economia espacial, a análise exploratória de dado espaciais e estatística scan. Os principais resultados mostraram que na bibliometria e revisão sistemática da literatura houve poucos estudos em análises espaciais da bioeletricidade florestal, nas bases web of Science e Scopus. No Brasil, a oferta de eletricidade de biomassa florestal cresceu de 562,90 MW e 11 termelétricas, em 2000, para 3.532,61 MW e 115 termelétricas, em 2019, com uma taxa média anual de 13,20% a.a. para quantidade de termelétricas e 10,15% a.a. para potência outorgada). Os principais estados foram: Paraná, Bahia, Espírito Santo e Mato Grosso do Sul. Para a concentração estadual, o CR(4) e o CR(8) apontaram concentração média a moderadamente alta e o HHI inferiu uma distribuição atomizada. Houve um aumento na polarização estadual e entre usinas, proporcionado pela outorga das térmicas a licor negro, a partir de 2013. Nas análises exploratórias de dados espaciais, o índice local (IMoran_Local) evidenciou a existência de alguns clusters de alta potência, sendo o eixo Bahia, Espírito Santo e Minas Gerais, as térmicas do Paraná e do Maranhão. O efeito espaço temporal, observado pela estatística scan, mostrou os conglomerados da bioeletricidade florestal brasileira estão na porção Centro-Sul do Brasil associado as termoelétricas a licor negro e resíduos florestais. Contudo, pode-se concluir que o desenvolvimento desta dissertação contribuiu para uma melhor compreensão espacial da bioeletricidade florestal brasileira.
LAURA COSTA DOS ANJOS ESTUDO DO APROVEITAMENTO DA VINHAÇA COMO MEIO DE CULTIVO DE MICROALGAS PARA PRODUÇÃO ENERGÉTICA A PARTIR DA BIOMASSA Orientador : RIUZUANI MICHELLE BEZERRA PEDROSA LOPES Data: 08/09/2020 Hora: 10:00 Mostrar Resumo O potencial para a utilização de resíduos como fonte alternativa para a composição dos meios de cultivo de microalgas é vasto e diversificado, incluem desde efluentes agroindustriais a rejeitos da produção de biocombustíveis. Os benefícios técnicos e econômicos variam de acordo com a origem do resíduo e tendem a ser uma opção ecologicamente sustentável. Considerando que o Brasil é um importante produtor de cana de açúcar, a indústria sucroalcooleira deve buscar sempre por uma melhor eficiência. Uma oportunidade de melhoria está na aplicação da vinhaça para outros fins, como a produção de meio alternativo para cultivo de microalgas. Os desafios para este uso estão presentes na minimização da característica tóxica, intensidade de cor e turbidez que podem reduzir a fotossíntese e consequentemente a produção da biomassa de microalgas. Para viabilizar sua aplicação na biotecnologia com microalgas, vários processos e materiais de baixo custo foram testados e utilizados com o intuito de melhorar a coloração e reduzir a toxicidade deste efluente, entre eles estão o pó das conchas de marisco Anomalocardia brasiliana e o coagulante orgânico TANFLOC SL. Este trabalho testou esses dois materiais no tratamento da vinhaça de forma a viabilizar técnica e economicamente sua aplicação para a produção de biomassa de microalgas, na geração de um meio de cultivo com turbidez, pH e concentração de nutrientes para espécies selecionadas. O pó da casca de marisco foi preparado e adicionado as amostras de vinhaça junto com o coagulante TANFLOC SL. Em seguida, as amostras foram filtradas e medido o pH e a turbidez. Os maiores valores de pH e menores valores de turbidez foram obtidos para as alíquotas cuja quantidade de pó de casca de marisco foi menor(0,3g), TANFLOC SL maior(0,6g). Após o tratamento da vinhaça várias cepas de microalgas foram inoculadas com diluição de 20%, 30% e 40% de vinhaça num período de quinze dias sendo que apenas a cepas (Chlorella sp), (Selenastrum graciles), (Clorococcum sp) e (Coelastrum microporum) apresentaram crescimento quando cultivadas na vinhaça obtendo resultados significantes no crescimento de células e na produção de biomassa. O desenvolvimento dos cultivos foi acompanhado por meio da contagem de células e através de medidas da fluorescência in vivo. Para o cultivo de microalgas os resultados mostraram que a diluição de 20% e 30% são mais eficientes. A viabilidade energética foi determinada através das análises bioquímica da biomassa. Os resultados demonstraram que todas as espécies demonstraram ser viáveis para o objetivo energético em termos de lipídios e carboidratos e mostraram também com a redução de DBO 77,6%, DQO 90% excelentes resultados na biorremediação do efluente.
WALBER MORAIS DA SILVA CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA DE PEDRAS PARA UTILIZAÇÃO EM ARMAZENAMENTO DE ENERGIA TÉRMICA Data: 28/08/2020 Hora: 09:00 Mostrar Resumo O presente trabalho trata da caracterização térmica de uma amostra de brita, coletada do semiárido brasileiro, com o intuito de serem utilizadas em sistemas de armazenamento térmico de calor sensível, oferecendo uma alternativa de material com baixo custo e alta disponibilidade. O estudo teórico e experimental permiti investigar o potencial térmico de pedras do semiárido do nordeste brasileiro que podem ser utilizadas como materiais de enchimento do sistema de estocagem de energia térmica, em temperaturas menores ou maiores do que 100°C. O aparato experimental constitui-se de uma bancada composta de um leito fixo cilíndrico, onde são determinados: a condutividade térmica, pelo método estacionário; e a difusividade térmica, pelo método transiente. O modelo de Bauer e Schlünder é utilizado para determinar, através de técnica de identificação de variável, a condutividade das partículas sólidas. O efeito da variação da porosidade próximo da parede do leito é considerado, assim como, o estudo da variação das formas das partículas no resultado da condutividade térmica da brita. A difusividade térmica é determinada pelo método experimental de condução de calor em regime transiente, utilizando método de diferenças finitas explícito como solução da equação de transferência de calor unidirecional em coordenadas cilíndricas e a implementação de um algoritmo no programa computacional MATLAB R2016a®. A técnica termoanalítica de DSC foi utilizada para determinar o calor específico da brita. Resultados da condutividade, difusividade térmica e o calor específico em amostras de pedras são apresentados. O estudo mostra que a brita apresenta propriedades térmica que viabiliza a sua utilização em sistemas armazenamento térmico de calor sensível.
OLINTO EVARISTO DA SILVA JUNIOR ANÁLISE ENERGÉTICA DE UM SISTEMA HÍBRIDO SOLAR/GÁS PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA EM UM EDIFÍCIO EM JOÃO PESSOA Data: 10/08/2020 Hora: 14:00 Mostrar Resumo O esgotamento das reservas energéticas de origem fóssil intensificou o interesse por fontes renováveis de energia, como a energia solar. O aquecimento solar de água representa uma tecnologia ambientalmente limpa, de fonte energética abundante, permanente, renovável, e que não polui nem prejudica o ecossistema. O uso desse tipo de sistema, quando instalado em edificações residenciais, reflete numa redução significativa no consumo elétrico residencial. Sob esse panorama, a presente dissertação foi proposta para avaliar um sistema de aquecimento híbrido (solar/gás) de água em um edifício residencial na cidade de João Pessoa em duas situações. Inicialmente, na configuração do projeto original a partir de dados disponíveis (2012-2013) com recirculação da água da prumada do edifício e posteriormente na configuração atual via dados coletados (2018-2019) sem recirculação da água da prumada, com desvio para a cisterna. Também foi substituído o combustível do sistema auxiliar no projeto original, GLP (gás liquefeito de petróleo), por gás natural (GN) na configuração atual. Portanto, uma análise energética foi desenvolvida para verificar o desempenho do sistema atual comparado ao sistema original. Os resultados obtidos, via método F-Chart, mostram que, como era de se esperar, o desempenho do sistema atual diminuiu, provocando um maior consumo de água quente e de gás (devido à maior demanda e menor poder calorífico do GN em relação ao GLP). Para o desenvolvimento das análises, foi realizado um levantamento de dados do sistema (temperatura e vazão em pontos característicos do sistema híbrido) para os quatro anos estudados. Verificou-se que, independente da configuração estudada, o sistema de aquecimento solar (SAS) híbrido, solar/gás, pode substituir o sistema convencional (chuveiros elétricos), implicando na redução do consumo e do custo elétrico, pela diminuição da demanda de energia elétrica no horário de ponta e pelos efeitos favoráveis ao meio ambiente, garantindo a sustentabilidade. No entanto, para que as vantagens do SAS sejam aproveitadas, os problemas associados às suas condições operacionais e de controle devem ser minimizados, de maneira que o consumo de gás do sistema auxiliar seja monitorado para evitar perdas de energia e avaliar o custo energético do sistema híbrido instalado, pois apenas o controle da temperatura de água quente não garante a operação eficiente com mínimo de perdas energéticas.
DAYSE PEREIRA DO NASCIMENTO ANÁLISE ENERGÉTICA DOS PRODUTOS E PROCESSOS DO ATERRO SANITÁRIO METROPOLITANO DE JOÃO PESSOA/PB Data: 07/07/2020 Hora: 14:00 Mostrar Resumo A sociedade atual busca caminhos para chegar a uma sociedade sustentável, na qual tenha um crescimento econômico aliado a conservação ambiental. Uma das maiores problemáticas enfrentadas pelas prefeituras brasileiras é adotar políticas de gerenciamento adequado dos resíduos sólidos urbanos (RSU), a fim de evitar a proliferação de doenças e a contaminação ambiental. A Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei n°12.305/2010) no Brasil determina que os Resíduos Sólidos Domiciliares (RDO) devem ser encaminhados para o aterro sanitário, sendo estes possíveis fontes de energia. A cidade de João Pessoa/PB destina seus RDO ao Aterro Sanitário Metropolitano de João Pessoa (ASMJP), onde atualmente é feita a queima do biogás coletado no aterro (sem aproveitamento). O objetivo deste trabalho é verificar a viabilidade técnica e econômica da implementação de um sistema de captura de biogás para geração de energia elétrica no ASMJP. Para isso foram coletados os dados de produção de RDO da cidade de João Pessoa, para assim, aplicar métodos que quantifiquem a geração de biogás no aterro. Três métodos foram aplicados: USEPA, IPCC e GASSIM; o método GASSIM, desenvolvido pela agência ambiental do Reino Unido foi o metodo mais refinado e, portanto, foi o escolhido para a estimação da produção de biogás. Foram formulados três cenrios para geração de biogás no ASMJP (real, otimista e pessimista), para futuras análises de sensibilidade. Foi observado que o ASMJP possui uma geração de biogás considerável, chegando a gerar 4.235,53 t/ano no seu pico de produção que ocorre no ano de encerramento das suas atividades (2028). O potencial de geração do biogás pode ser otimizado, caso ocorra uma melhor separação do RDO depositado no ASMJP (aumentando a proporção de matéria orgânica) e ainda assim, aumentar a vida útil do aterro.
ALEX SANTOS DE DEUS IMPACTO ENERGÉTICO E NO SOLO DO USO DE BIOSSÓLIDO INDUSTRIAL NA PRODUÇÃO DE CANA DE-AÇÚCAR E DO CAPIM ELEFANTE Data: 06/07/2020 Hora: 10:00 Mostrar Resumo O biossólido é o lodo proveniente de estação de tratamento de efluente, tendo em sua composição uma quantidade significante de matéria orgânica e nutrientes que o tornam utilizável na agricultura como adubo. Estudos comprovam os bons resultados que esta prática normalmente traz para o solo, a cultura implantada e a viabilidade econômica. O presente estudo busca entender a viabilidade da disposição do biossólido produzido pela ETE de uma indústria têxtil do polo industrial de João Pessoa/PB no solo, como potencial fonte de nutrientes no plantio de cana-de-açúcar e do capim-elefante. Para isto, foi realizado um experimento na fazenda experimental na cidade de Pedras de Fogo-PB. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, compostos por 6 (seis) tratamentos: sem adubação, adubação convencional, 1x, 2x, 4x e 8x a dose de biossólido recomendada pela Resolução CONAMA 375/06, com três repetições cada, totalizando 18 (dezoito) parcelas experimentais para cada cultura. Foram utilizadas variedades cultivadas pelos agricultores da região. Além das análises realizadas diretamente com a cana-de-açúcar e o capim-elefante, buscou-se entender também os efeitos que o biossólido pode agregar ao solo, investigando as possíveis perdas ou ganhos físico-químicos e a possível contaminação por metais pesados. O principal resultado esperado é entender se o uso do biossólido como fertilizante pode substituir os fertilizantes comerciais, dando mais benefícios ambientais, assim como bons níveis de produtividade para cana-de-açúcar e o capim-elefante.
ALEX SANTOS DE DEUS IMPACTO ENERGÉTICO E NO SOLO DO USO DE BIOSSÓLIDO INDUSTRIAL NA PRODUÇÃO DE CANA DE-AÇÚCAR E DO CAPIM ELEFANTE Data: 06/07/2020 Hora: 10:00 Mostrar Resumo O biossólido é o lodo proveniente de estação de tratamento de efluente, tendo em sua composição uma quantidade significante de matéria orgânica e nutrientes que o tornam utilizável na agricultura como adubo. Estudos comprovam os bons resultados que esta prática normalmente traz para o solo, a cultura implantada e a viabilidade econômica. O presente estudo busca entender a viabilidade da disposição do biossólido produzido pela ETE de uma indústria têxtil do polo industrial de João Pessoa/PB no solo, como potencial fonte de nutrientes no plantio de cana-de-açúcar e do capim-elefante. Para isto, foi realizado um experimento na fazenda experimental na cidade de Pedras de Fogo-PB. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, compostos por 6 (seis) tratamentos: sem adubação, adubação convencional, 1x, 2x, 4x e 8x a dose de biossólido recomendada pela Resolução CONAMA 375/06, com três repetições cada, totalizando 18 (dezoito) parcelas experimentais para cada cultura. Foram utilizadas variedades cultivadas pelos agricultores da região. Além das análises realizadas diretamente com a cana-de-açúcar e o capim-elefante, buscou-se entender também os efeitos que o biossólido pode agregar ao solo, investigando as possíveis perdas ou ganhos físico-químicos e a possível contaminação por metais pesados. O principal resultado esperado é entender se o uso do biossólido como fertilizante pode substituir os fertilizantes comerciais, dando mais benefícios ambientais, assim como bons níveis de produtividade para cana-de-açúcar e o capim-elefante.
ÍNGRID LÉLIS RICARTE CAVALCANTI PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO ENERGÉTICA DE BRIQUETES A PARTIR DO RESÍDUO DA PODA DE ESPÉCIES ARBÓREAS DE JOÃO PESSOA Data: 02/03/2020 Hora: 14:00 Mostrar Resumo Desde os primórdios, a evolução do homem esteve intrínseca ao desenvolvimento energético, firmando-se sob a premissa de que os recursos naturais eram inesgotáveis. Porém, a capacidade de resiliência destes insumos e a qualidade dos ecossistemas naturais foram comprometidas pelo crescimento populacional e pela demanda econômica. Além disso, nos diversos setores da sociedade a produção de resíduos sólidos agrava a qualidade do meio ambiente. A Política Nacional de Resíduos Sólidos PNRS instituída pela Lei de nº 12.305 de agosto de 2010 traz o aproveitamento energético dos resíduos sólidos como uma ferramenta de gestão. O aproveitamento energetico do resíduo sólido funciona como ferramenta de manejo ambientalmente adequada do mesmo. A energia proveniente da biomassa pode ser inserida em processos térmicos e elétricos. Dentro do cenário dos resíduos sólidos de um município, a carga orgânica de biomassa proveniente da poda de urbanização é elevada. Em João Pessoa, no ano de 2018 foram produzidos 14.142,54 toneladas resíduos de podas da arborização urbana, que foram para o aterro sanitário, sem nenhum tipo de aproveitamento ou tratamento. Sendo assim, este trabalho objetivou-se em avaliar o potencial energético de briquetes confeccionados a partir dos resíduos da poda árborea do município de João Pessoa - PB, utilizando a biomassa das espécies Ficus Bejamina, Castanhola, Algabora e da mistura de diversas outras espécies o composto. Encontrou-se o PCS de MJ.Kg-1, 15,322 MJ.Kg-1, 15,798 MJ.Kg-1, 15,457 MJ.Kg-1, respectivamente, para os briquetes de algaroba, ficus, castanhola e composto. Entender o potencial das espécies exóticas é de grande valia para perceber a viabilidade de seu uso energético. Ainda mais, quando tais espécies caracterizam-se como resíduos que, no caso do muncípio de João Pessoa, são dispostos de forma inadequada, pois ainda são passiveis de reaproveitamento. E de acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos, todos os resíduos que são passiveis de reaproveitamento devem ser destinados para um tratamento adequado, sendo o tratamento energético uma possibilidade.
TIAGO OLIVEIRA DE BELMONT FONSÊCA AVALIACAO DOS PARAMETROS DE DEPOSICAO, TRATAMENTOS SUPERFICIAIS E PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DE FILMES ABSORVEDORES A BASE DE CROMO NEGRO Data: 28/02/2020 Hora: 09:00 Mostrar Resumo Na atualidade, a utilização de fontes renováveis tornou-se um fator indispensável para o uso de energias renováveis necessárias para superar a crise instalada. Dessa maneira, surge o desenvolvimento de uma consciência ambiental na sociedade criando uma demanda por produtos amigáveis ao meio ambiente, com menor impacto ambiental associado aos grandes avanços e desenvolvimentos tecnológicos. Neste sentido, o presente trabalho produziu filmes absorvedores a base de cromo, em que foram avaliados o tratamento superficial do substrato de aço inoxidável AISI 304 (limpeza por hexano e tratamento mecânico via lixamento), a utilização de dois tipos de banhos eletrolíticos (B1 e B2) a base de cromo, e o tempo de eletrodeposição (60, 120 e 300 s). Estes parâmetros foram utilizados com o objetivo de avaliar sua influência no percentual de absorção dos filmes. A Avaliação do Ciclo de Vida, através da utilização do software SimaPro 9.0.0.35 com base de dados EcoInvent versão 3.5, foi empregada visando avaliar a pegada de carbono associada aos dois tipos de banhos eletrolíticos empregados na fabricação dos filmes absorvedores. Os filmes produzidos foram caracterizados pelas técnicas de Espectroscopia no UV-Vis-NIR, FITR, DRX e Perfilometria Óptica. Pelos resultados obtidos, observou-se que o tempo de deposição e o tipo de banho eletrolítico apresentou grande influência nos percentuais de absortância dos filmes produzidos, em que foi notado que tempos de deposição de 120 s são mais viáveis em termos de economia e absortância, bem como o banho 2 que apresentou os melhores resultados com percentuais na ordem de 97% de absortância. Observou-se ainda que, para os banhos B1 e B2, o consumo de eletricidade foi responsável por mais de 90% da pegada de carbono, evidenciando-se a otimização da demanda energética através da técnica de eletrodeposição.
ARTURO DIAS DA CRUZ PRODUÇÃO DE BIOGÁS UTILIZANDO MACRÓFITAS AQUÁTICAS Data: 27/02/2020 Hora: 14:30 Mostrar Resumo As energias renováveis surgem como um importante alternativa ao futuro do planeta para suprir as necessidades energéticas da nossa e das futuras gerações e reduzir a pressão das explorações dos recursos naturais. Dessa forma, o presente estudo buscou avaliar a capacidade de produção de biogás através das macrófitas aquáticas flutuantes e submersas livres, para isso foram coletados macrófitas aquáticas das espécies Salvinia auriculata, Salvinia mínima, Ludwigia helmintorrhiza, Spirodela intermedia e Egeria densa em um lago no município de Santa Rita, no Estado da Paraíba. Após o procedimento de coleta foi realizado uma avaliação de ganho de biomassa das espécies em 120 dias e a biodigestão em escala laboratorial usando um biodigestor de batelada, com tempo de retenção hidráulica de 5 dias em temperatura mesófila. Constatou-se que houve produção de biogás em todas as espécies avaliadas com menor valor de 71 ml e máximo de 225ml. Os parâmetros encontrados em relação a demanda química de oxigênio, pH e condutividade elétrica, aumentaram em todas as espécies após o processo de biodigestão. Assim sendo, é possível concluir que há viabilidade de utilização das macrófitas aquáticas abordadas no estudo como substrato para biogás apenas com tratamento físico.
DANIEL DE PAULA DINIZ AVALIAÇÃO DE CICLO DE VIDA EM CERVEJARIAS Data: 20/02/2020 Hora: 14:00 Mostrar Resumo O mercado cervejeiro é um dos mais relevantes setores econômicos do Brasil, alcançando o patamar de terceiro maior do mundo, atrás apenas de China e Estados Unidos. A adequação desse setor às práticas ambientalmente sustentáveis estimula sua competitividade, resultando também em benefícios ambientais. Este trabalho está organizado em três artigos científicos. O primeiro artigo faz uma análise ambiental da etapa de transporte do malte para as indústrias, considerando uma cervejaria de grande porte e uma de pequeno porte, ambas instaladas no Nordeste. Verificou-se um alto impacto ambiental devido às grandes distâncias percorridas. O segundo artigo trata da geração de energia térmica para uso industrial cervejeiro, demonstrando a viabilidade tecnológica para substituição de fontes energéticas tradicionais (gás natural, por exemplo) por energia solar térmica. O terceiro artigo trata da geração de energia elétrica para uso em cervejarias. Aqui se compara a matriz energética atual com a geração fotovoltaica. Todos artigos quantificaram a pegada de carbono por meio da aplicação da metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), utilizando o software SimaPro, base de dados EcoInvent e método de avaliação de impacto ambiental IPCC 2013 GWP100a, que expressa o impacto ambiental em kg CO2-eq. Os resultados obtidos neste trabalho, somados aos resultados de futuras pesquisas abrangendo diversos setores industriais, poderão diminuir os efeitos negativos das atividades humanas. Com esses resultados, poderemos criar ações afim de mitigar a intensificação do efeito estufa, uma vez que o somatório das emissões evitadas poderá ser elevado. Por meio destas mudanças em diferentes setores, será possível, em um futuro próximo, estabelecer uma economia de baixo carbono.
ITALO HEYNE LEITE MENDONÇA LANDIM ESTUDO DA METODOLOGIA PARA ESTIMAR A GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Data: 18/02/2020 Hora: 10:00 Mostrar Resumo Observa-se um aumento do consumo de energia elétrica no Brasil devido ao crescimento populacional associado ao desenvolvimento econômico, por consequência, se faz necessário aumentar a oferta de energia elétrica enfatizando as formas renováveis e limpas de modo a diminuir a agressão ao meio ambiente, mas continuar o desenvolvimento do país, contribuindo com a produção de energia através de hidrelétricas, visto que estas tornaram-se insuficientes com a escassez de água que assola parte do território nacional. O presente trabalho busca realizar uma análise sobre a geração de energia fotovoltaico com o intuito de ampliar a utilização desta fonte de energia e diversificar a matriz energética elétrica brasileira, sendo realizado com intuito de analisar a geração simulada e comparar com um sistema de geração real. Através de dados de irradiações global e difusa, foi realizada o cálculo da irradiação do plano inclinada e posteriormente calculado a estimativa de geração do sistema, de acordo com a orientação e inclinação do sistema instalado nas cidades de Fortaleza-CE, Milagres-CE, João Pessoa-PB e Juazeiro do Norte-CE. As simulações foram realizadas no Matlab.
NYARA ASCHOFF CAVALCANTI FIGUEIRÊDO UTILIZAÇÃO DA CINZA DO BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR NA SÍNTESE DE ZEÓLITA A PARA PURIFICAÇÃO DE ETANOL COM TESTE EM COLUNA PILOTO DE ADSORÇÃO Data: 17/02/2020 Hora: 14:00 Mostrar Resumo Com o aumento da demanda energética a partir de fontes renováveis que reduzam o consumo de fontes de energia mais poluentes, há um expressivo aumento na demanda por bioenergia. Neste contexto se encontram as usinas produtoras de açúcar, etanol e energia. A geração de energia ocorre com o uso do bagaço de cana como combustível em caldeiras, obtendo como resíduo final a cinza do bagaço de cana, cujo único destino praticado é o uso em lavouras e o envio do excedente para aterros. Além deste fato, a desidratação de etanol nestas indústrias, para a produção de álcool anidro utiliza solventes tóxicos no processo de destilação. Com o intuito de amenizar os impactos ambientais gerados por estes solventes e a deposição inadequada de resíduos como a cinza do bagaço de cana, foi realizada a síntese de zeólitas A, utilizando as cinzas do bagaço de cana-deaçúcar como precursor de silicatos para a sua formação. Foram realizados também, com a finalidade de testes de eficiência de desidratação de etanol, os projetos de uma coluna de adsorção em escala de produção piloto e uma em escala de bancada, empregando zeólitas comerciais e as produzidas neste trabalho. A composição das cinzas do bagaço de cana e dos materiais sintetizados foram investigadas por análise de fluorescência de raios X (FRX). Os materiais sintetizados foram caracterizados também por análise de difração de raios X (DRX) para demonstrar a formação de zeólitas do tipo A e a cristalinidade destes. Após caracterização, o material mais promissor para uso em desidratação, a SCBANa, passou por testes em coluna de adsorção em escala de bancada, assim como a zeólita comercial (ZC3A) foi testada em escala de bancada e escala piloto. O etanol passou por análise de densidade e cromatografia, antes e após o processo para demonstrar a eficiência de desidratação e da retirada de contaminantes pela SCBANa. Os resultados demonstraram que as cinzas de bagaço têm alto teor de silicatos em sua composição, sendo uma fonte em potencial para fabricação de adsorventes e suportes de catalisador. A caracterização dos materiais sintetizados identificou a formação de zeólita A, mesmo que contendo alguns picos que indicam a presença de outros componentes residuais do processo de síntese, com boa cristalinidade e intensidade, destacando o material denominado como SCBANa, que contém predominantemente característica da presença de zeólitas do tipo 4A e 5A, ambos se apresentando como promissores para o processo de desidratação do etanol.
MARIA LUIZA COELHO CAVALCANTI VIABILIDADE ENERGÉTICA DA BIOMASSA DA PALMA FORRAGEIRA NO SEMIÁRIDO Orientador : MARTA CELIA DANTAS SILVA Data: 17/02/2020 Hora: 11:00 Mostrar Resumo A região do Semiárido consiste em uma área com 1.128.697 Km², equivalente a, 11% do território nacional. A Caatinga é o bioma endêmico dessa região e ocupa uma área de 844.453km², a qual se estende pelo domínio de climas semiáridos e constitui-se de um patrimônio biológico único, onde nele estão constituídas várias espécies de Palma e que pode ser encontrada por todo Estado da Paraíba. Este trabalho foi desenvolvido em parceria com a Estação Experimental do Instituto Nacional do Semiárido (INSA) e o Laboratório Multiusuário de Nutrição Animal da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), com o intuito de analisar o potencial energético da biomassa da Palma forrageira das espécies Miúda/Doce (Nopalea cochenillifera) e Baiana/Palmepa (Nopalea cochenillifera Salm Dyck). Por meio dessa análise foi possível verificar ser de grande utilidade não somente para a produção de alimentos humanos e forragem para os animais em períodos extremos de seca na região do Semiárido paraibano, mas, também muito viável e promissora como fonte energética com possibilidades de aplicação na produção de briquete (combustível sólido) assim como na produção de bioetanol (combustível liquido) devido as suas características, bem como ao teor de carboidratos, da hemicelulose e da lignina concentrados nas duas espécies estudadas. Ora, portanto sendo encontrado na Palma Miúda, carboidratos totais (87,42%), hemicelulose (22,60%) e lignina (0,78%) e na Palma Baiana, carboidratos totais (83,84%), hemicelulose (11,17%) e lignina (0,13%). Além disso, foi realizado um estudo de Campo onde se acompanhou todo o processo do plantio dessas palmas, utilizando-se de geotecnologias para realizar um georeferenciamento do talhão subdividido da área plantada, a fim de entender o modo de cultivo da palma forrageira bem como mensurar o seu viés de produção e valor econômico que serve como alavanque tecnológico na produção de biocombustíveis, no desenvolvimento socioeconômico da região, além de colaborar com ações mitigatórias em favor do reflorestamento de áreas desertificadas no Semiárido.
HABILA YUSUF THOMAS TRATAMENTO DO RESÍDUO DA AGAVE SISALANA PARA A PRODUÇÃO DO BIOETANOL Data: 05/02/2020 Hora: 14:00 Mostrar Resumo A produção de biocombustíveis a partir de fontes renováveis, sustentáveis e economicamente viáveis vem ganhando destaque nas últimas décadas devido à preocupação com os problemas de poluição e reserva finita de combustíveis fósseis. Este trabalho estuda a viabilidade técnica da produção de bioetanol a partir de resíduos de agave sisalana. Os resíduos do agave sisalana são fontes de biomassa rica em polissacarídeos e açúcares. O pré-tratamento desta biomassa por hidrólise enzimática e ácida para obtenção de açúcares fermentáveis, fermentação alcoólica e destilação para obtenção de bioetanol será analisado neste trabalho. O programa de análise experimental, ESTATISTICA 7.0 foi utilizado para a análise do planejamento experimental para a hidrólise ácida e ANOVA para o estudo da superfície de resposta. As análises de caracterização física química do bagaço e resíduo liquido serão realizados por DRX, MEV, HPLC e análise de açucares redutores e totais por DNS. A fermentação foi realizado com a levedura, Saccharomyces cerevisiae. Os resultados da hidrólise e pré- tratamento foram considerados significativos em sua quantidade de açúcares fermentáveis após a hidrólise. A concentração de ácido é uma variável significativa para melhorar a eficiência das variáveis de resposta que são os açúcares redutores pelo planejamento experimental.

2019
Descrição
ISAAC ANDERSON ALVES DE MOURA BIOMASSA PROVENIENTE DA CASCA DA BANANA Musa sapientum: ANÁLISE DO POTENCIAL ENERGÉTICO PARA PRODUÇÃO DE BIOETANOL Data: 01/11/2019 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Em um cenário formado pelo crescimento populacional e enriquecimento de países em desenvolvimento, a demanda por alimentos e energia tem se tornado um desafio aos grandes centros de produção e consumo, o que reforça a necessidade de obtenção de fontes alternativas, limpas e renováveis de energia, em que, por exemplo, a utilização da biomassa se encaixa perfeitamente no contexto de desenvolvimento sustentável. Neste sentido, o escopo desse estudo é verificar a viabilidade técnica da utilização de energia da biomassa proveniente dos resíduos da casca da banana prata para geração de bioetanol. A casca da banana foi coletada e submetida à secagem, trituração, peneiração, caracterização físico-química, hidrólise ácida utilizando ácido sulfúrico (H2SO4), fermentação com Saccharomyces cerevisiae e destilação. Esse estudo determinou o percentual de 41,02±0,015 % de casca por fruto. O material de estudo foi submetido a ensaio de sólidos solúveis em suspensão antes e depois da hidrólise ácida, apresentando na forma in natura 8,5 % SSS. Quanto ao hidrolisado, os ensaios foram realizados utilizando 0,5, 1,0 e 1,5 mols de ácido sulfúrico, nos quais foram observados 17, 22 e 28 % dos sólidos solúveis respectivamente. O hidrolisado foi submetido ao ensaio de açúcares redutores (AR) utilizando 0,5, 1,0 e 1,5 mols de ácido sulfúrico, onde se encontrou 29,74, 7,73 e 8,24 mg/mL nessa ordem. Na fermentação alcoólica com Saccharomyces cerevisiae as melhores condições para produção de etanol foram: O meio de cultivo B2 (cultivo com acréscimo de melaço) seguido dos meios B3 e B1 com os valores para açucares redutores consumidos 61,96, 20,76 e 14,72 g/L respectivamente. Ao final, obtenção do teor alcoólico do vinho delevedurado, sendo B2 5,7, B3 1,7 e B2 1,2 ºGL. Quanto ao rendimento em etanol (Yp/s) para os ensaios B1, B2 e B3 foram 0,64, 0,75 e 0,65 (g.g), valores de rendimento superiores aos obtidos por outros pesquisadores para variedades diferentes de banana. A solução hidroalcóolica resultado da destilação apresentou os seguintes valores referentes ao teor alcoólico: B1 69,26 ºGL, B2 29,47 ºGL e B3 22,55 ºGL. Esses resultados atingiram parâmetros para uma destilação adequada. Assim, pode-se dizer que todos os resultados foram satisfatórios, pois foi possível obter etanol em todos os ensaios. A princípio é provável produzir bioetanol a partir dos resíduos gerados da bananicultura (casca), apresentando-se como alternativa na produção do biocombustível, sem a necessidade de aumentar a área cultivada de cana-de-açúcar, evitando competir diretamente com a produção de alimentos. Logo, o desenvolvimento deste estudo se apresenta como potencialmente relevante para incrementar as pesquisas sobre as energias renováveis.
MELINA CAVALCANTI DE MELO BICHINHO AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO AMBIENTAL, MECÂNICO, ENERGÉTICO E MICROESTRUTURAL DE ESTRUTURAS DE CONCRETOS SUSTENTÁVEIS SUBMETIDAS A AMBIENTE MARINHO Data: 28/08/2019 Hora: 08:00 Mostrar Resumo Em se tratando de construcao civil, o cimento Portland e suas variacoes sao os materiais protagonistas da atividade. Ele e o principal componente do concreto e da argamassa que servem de alicerce para a edificacao dos mais diversos tipos de construcoes. Contudo, ha algum tempo, seu processo produtivo vem sendo questionado pelos pesquisadores devido aos significativos impactos ambientais ocasionados pela alta liberacao de CO2 durante seu processo fabril. Em paralelo e na tentativa de mitigar tais impactos, outras alternativas de materiais vem sendo desenvolvidas e aprimoradas ao longo dos anos, a exemplo do cimento a base de material alcalinamente ativado. Deste modo, o objetivo deste trabalho e avaliar o desempenho ambiental e energetico de estruturas de concreto a base de material alcalinamente ativado submetidas a ambiente marinho e compara-las ao concreto a base de cimento Portland, bem como comparar suas propriedades mecanicas e avaliar suas caracteristicas microestruturais. Para o empreendimento dessa pesquisa foram elaborados 60 corpos de prova, entre concreto a base de cimento Portland e material alcalinamente ativado submetidos a cura em ambiente natural e marinho e avaliados em 3 diferentes idades. Foram realizados ensaios de resistencia a compressao simples, alem de analises microestruturais atraves da difracao de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG) e microscopia eletronica de varredura (MEV) alem da utilizacao do software Simapro para realizacao dos calculos de emissao de CO2 eq. Apos a efetivacao das analises observou-se a superioridade do concreto a base de material alcalinamente ativado no tocante a resistencia mecanica, alem de menor emissao de CO2eq na atmosfera e demanda energetica para sua producao quando comparado ao concreto a base de cimento Portland. No material alcalinamente ativado tambem atesta-se a preservacao de suas caracteristicas microestruturais quando expostos ao ambiente marinho, tornando-o assim uma boa alternativa de ligante para a construcao civil principalmente no tocante a durabilidade e a sustentabilidade.
THAÍS DE OLIVEIRA ALMEIDA INFLUÊNCIA DOS MÉTODOS DE SÍNTESE NA MICROESTRUTURA E NAS CARACTERISTICAS ELÉTRICAS DO CÁTODO COMPÓSITO DE SrCoO3-δ Ce0,9Gd0,1O2-δ PARA CÉLULAS A COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO Data: 24/05/2019 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O consumo de combustiveis fosseis e suas emissoes tem causado grande desequilibrio no ambiente, fazendo com que se busque formas alternativas e renovaveis de energia. Assim, as celulas a combustivel, sendo dispositivos eletroquimicos que transformam a energia quimica de determinados combustiveis em energia eletrica, por meio de reacoes de oxirreducao, vem sendo disseminadas como fonte alternativa e renovavel. Neste trabalho, foi desenvolvido um material catodico para celulas a combustivel de oxido solido (SOFC), a cobaltita de estroncio (SrCoO3-δ), sintetizado pelos metodos da co-precipitacao, da combustao por ureia, Pechini e da gelatina. O pos sintetizados foram calcinados a 1.000 °C por 4 horas e caracterizados por Difracao de Raios X (DRX) e Microscopia Eletronica de Varredura (MEV). Os pos sintetizados foram misturados com oxido de cerio dopado com gadolinio (Ce0,9Gd0,1O2-δ CGO) mecanicamente para a formacao dos compositos. Os filmes foram depositados sobre substratos de CGO por serigrafia (screen-printing) e, posteriormente, passaram por tratamento termico de 1.100 °C por 6 horas. Por fim, os filmes catodicos foram caracterizados por Espectroscopia de Impedancia. Com os metodos de sintese escolhidos, verificou-se a influencia dos mesmos tanto na microestrutura quanto nas caracteristicas eletricas. O metodo de sintese que produziu material com estrutura perovskita monofasica e o menor valor de resistencia de area (RES), de 0,0543 Ω·cm2, foi o metodo de Pechini.
IZANILDE BARBOSA DA SILVA POTENCIALIDADES ENERGÉTICAS PROVENIENTE DOS RESÍDUOS DA MANDIOCA (Manihot Esculenta Crantz) Data: 15/03/2019 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A producao de bioetanol, a partir de biomassa amilacea de varias fontes como a mandioca, tem sido vista como alternativas promissoras e ambientalmente sustentaveis para substituicao dos combustiveis fosseis, bem como o aproveitamento dos residuos gerados a partir das mesmas. Tendo em vista a grande producao de materiais agroindustriais provenientes da cultura da mandioca com uma das maiores producoes nacional, e a atual busca pela utilizacao de fontes renovaveis de energia, juntamente com a necessidade de informacoes sobre o material combustivel para o desenvolvimento de tecnologias de conversao dos residuos agroindustriais, em biocombustiveis. O objetivo principal desta pesquisa e o aproveitamento residual da mandioca para geracao de energia. Os residuos analisados tiveram procedencia de duas agroindustrias situada na cidade de Pedras de Fogo-PB e foram coletados e selecionados dois tipos de residuos: solidos (cascas) e liquido (manipueira). As producoes geradas mensalmente de residuos nas duas agroindustrias sao de 12.43 toneladas de cascas em um mes e 10.916 litros de manipueira. As caracterizacoes tiveram resultados significativos, nos ensaios de umidade 93,03% para a manipueira e 88,5 para a casca, poder calorifico de 16,22 MJ /Kg, as cinzas 0,8 para manipueira e 1,6 para as cascas. Na fermentacao alcoolica as melhores condicoes para producao de etanol no presente estudo foram: os meios de cultivo inoculados M2 e M4 com valores de acucares redutores 35,7 g.L-1 e 26 g.L-1 e para o meio de cultivo com acrescimo de melaco 57,4 g.L-1. , ao final com obtencao de teor alcoolico do vinho delevedurado com o teor alcoolico de de 2.2 ºGL, 2.5 ºGL e 5.9 ºGL respectivamente. Os resultados indicam que os residuos da mandioca possuem importantes caracteristicas e potencial para a producao de biocombustiveis. Este estudo tem como produto final dados praticos do aproveitamento dos residuos industriais, visando a geracao de energia limpa e renovavel e cada vez mais atrativa no mundo considerando a crescente preocupacao ambiental e economica . Palavras-Chave:
ÉRICKA GALVÃO CORDEIRO Avaliação da radiação solar na Paraíba e a otimização da orientação e localização de painéis fotovoltaicos visando maior eficiência energética. Orientador : JOSE MAURICIO ALVES DE MATOS GURGEL Data: 15/03/2019 Hora: 09:30 Mostrar Resumo A organizacao dos dados de medicao de radiacao solar global e de horas de brilho solar vem sendo realizada em varias estacoes solarimetricas espalhadas pelo estado da Paraiba. Em alguns casos, sao mais de 40 anos de medicoes, que se constituem de grande importancia, por ser a Paraiba um dos estados brasileiros que tem um excelente potencial para o uso da energia solar. O trabalho contribuiu com a organizacao e compilacao dos dados, cujos resultados servirao para a elaboracao de graficos e mapas confiaveis de insolacao (horas de brilho solar diarias) e radiacao global. Com os mapas dos dados de radiacao solar, serao estudadas a otimizacao da localizacao e a inclinacao dos paineis fotovoltaicos, visando a obtencao de maior eficiencia energetica. Tambem sera estudada a influencia da consequencia da instalacao de paineis em orientacoes aleatorias (aproveitamento da inclinacao natural dos telhados de predios e residencias), comparando-as com a orientacao adequada. Nesta mesma direcao, sera tambem avaliado o ganho em eficiencia energetica que se podera obter optando-se pela instalacao de paineis em regioes do estado da Paraiba, com maior indice de radiacao em relacao aos paineis instalados no litoral do estado.
MATEUS MELO MASSA DESENVOLVIMENTO DE PROGRAMA COMPUTACIONAL PARA DETERMINAÇÃO DE RADIÂNCIA E IRRADIAÇÃO SOLAR SUPERFÍCIES HORIZONTAIS OPACAS E PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIAS RENOVÁVEIS IÂNCIA ERFÍCIES TRANSPARENTES. Orientador : JOSE MAURICIO ALVES DE MATOS GURGEL Data: 11/03/2019 Hora: 08:30 Mostrar Resumo O vidro e um material translucido bastante antigo e sua utilizacao foi difundida mundialmente como vedacao na arquitetura, proporcionando a captacao da luz solar para a iluminacao e aquecimento das edificacoes, tornando-se assim indispensavel para o controle do seu conforto termico. No decorrer do tempo foram desenvolvidas varias tecnicas e materiais correlatos com o intuito de potencializar suas caracteristicas e promover o uso correto desse material nos diversos contextos climaticos do planeta. Assim situamos essa pesquisa com o objetivo de estudar os efeitos da insolacao sobre as varias opcoes de materiais transparentes disponiveis na cidade de Joao Pessoa, utilizando um simulador solar que proporciona medicoes da radiacao transmitida atraves dos materiais selecionados e como os diversos angulos de incidencia influenciam essa medida. Os resultados obtidos visam contribuir com o desenvolvimento e sustentabilidade do processo construtivo possibilitando a indicacao dos materiais mais adequados ao aprimoramento do conforto termico e luminico de projetos arquitetonicos implantados nessa localidade, promovendo a reducao do consumo energetico com o condicionamento de ar e iluminacao artificiais.
JÉSSICA FELIPE DO NASCIMENTO INFLUÊNCIA DO PROCESSO DA FABRICAÇÃO NAS PROPRIEDADES DE FILMES BIODEGRADÁVEIS A BASE DE GALACTOMANANA Data: 28/02/2019 Hora: 09:30 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O aumento no uso de embalagens plasticas derivadas de fontes nao renovaveis tem motivado o desenvolvimento de filmes ou coberturas biodegradaveis com o intuito de minimizar os impactos ambientais causados pelo descarte indiscriminado de polimeros sinteticos. Neste contexto o polissacarideo galactomanana representa uma boa alternativa de materia prima renovavel para formacao de filmes biodegradaveis. O presente trabalho teve como objetivo analisar o potencial da galactomanana oriunda de vagens de algaroba (Prosopis juliflora) no processo de fabricacao de filmes biodegradaveis. Para elaboracao dos filmes foram desenvolvidas diferentes formulacoes de galactmanana 5% (m/v) com adicao de colageno 9% e adicionado glicerina na proporcao de 20% da mistura. As materias primas e os filmes obtidos foram caracterizados atraves de analise granulometrica, rendimento de galactomanana, analise visual e tatil, espessura,, Difracao de Raios-X (DRX), Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Espectrofotometria de Ultravioleta-Visivel (UV-VIS), analise Termogravimetrica (TGA), Resistencia mecanica, Microscopia Eletronica de Varredura (MEV), Rugosidade e Angulo de Contato (AC), as formulacoes foram aplicadas na forma de cobertura para avaliar a conservacao de morangos pos colheita. Os resultados apresentam que a metodologia utilizada para extracao de galactomanana otimizou o processo de producao de filmes biodegradaveis. A tecnica deposicao por Spin coating foi a que apresentou os melhores resultados quando comparados aos obtidos por Casting. Entre as formulacoes analisadas os filmes da formulacao 1 apresentaram propriedades com potencial para substituir os polimeros sinteticos. O aumento do tempo na conversacao de morangos, foi conseguido utilizando como cobertura a formulacao 4.
ARTHUR MARINHO CAHINO CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DO CATALISADOR ZnO/CuO NA DEGRADAÇÃO DO AZUL DE METILENO UTILIZANDO A FOTOCATÁLISE SOLAR Data: 27/02/2019 Hora: 13:30 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Os processos oxidativos avancados (POAs) se destacam como alternativa ao tratamento de efluentes industriais para a remocao eficiente de poluentes com alta estabilidade quimica e/ou baixa biodegradabilidade. Dentre os POAs, destaca-se a fotocatalise solar, que engloba o conjunto de reacoes quimicas que ocorrem na presenca da radiacao solar e sao capazes de degradar uma vasta gama de poluentes atraves da geracao de radicais hidroxila. Os processos do tipo Fenton combinam metais com elevada capacidade de oxidacao, como o ferro, zinco e cobre, que reagem com o peroxido de hidrogenio (H2O2) e tambem geram radicais hidroxila. Neste sentido, catalisadores baseados na combinacao de oxido de zinco e oxido de cobre foram sintetizados na proporcao massica de 80:20 pelo metodo Pechini e testados na remocao do corante azul de metileno por meio de uma catalise heterogenea combinada com radiacao solar. Na sintese foi avaliada a temperatura de calcinacao das amostras entre 500, 600 e 700 ºC. Foi realizada caracterizacao atraves de tecnicas como analise temogravimetrica (TG), difracao de raios X (DRX), fluorescencia de raios X (FRX), analise textural por absorcao e dessorcao de nitrogenio liquido pelo metodo BET/JBH, espectroscopia de infravermelho (FTIR), espectroscopia de absorcao UV-Vis para o calculo do band gap e microscopia eletronica de varredura (MEV). Foram realizados tres planejamentos experimentais, um para cada temperatura de calcinacao estudada, visando definir as melhores condicoes para os estudos cineticos. Por fim, a estabilidade do catalisador quanto ao seu reuso foi avaliada utilizando-se a melhor condicao encontrada nos planejamentos experimentais. Na analise termogravimetrica, a perda de massa total foi de 50%, que se estabilizou apos a temperatura de 550 ºC. O tamanho medio do cristalito, calculado atraves da analise de DRX, foi de 26,21; 28,21e 35,91 nm para as amostras calcinadas a 500, 600 e 700ºC, respectivamente. O FRX mostrou-se eficaz na determinacao dos elementos presentes no catalisador, que possui 75% de oxido de zinco e 25% de oxido de cobre. A area superficial encontrada para as amostras foi baixa, com valores de 7,54; 7,19 e 3,92 m2/g. A espectroscopia de infravermelho identificou picos de transmitancia na faixa de 460 cm-1 correspondentes as bandas de ligacoes entre Zn-O e Cu-O. Os valores de band gaps encontrados permitiram concluir que os catalisadores estao na faixa do ultravioleta, mas que tambem ocorre a ativacao do catalisador na faixa do visivel. As micrografias permitiram observar que a medida que a temperatura de calcinacao aumenta, as amostras se tornaram mais cristalinas e as particulas ficam mais aglomeradas. Os planejamentos experimentais foram importantes para definir a melhor condicao de estudo: temperatura de calcinacao na sintese do catalisador de 500 ºC, 20 mg/L de azul de metileno, 30 mg/L de H2O2, pH 6 e 2 horas de exposicao a radiacao. A cinetica de degradacao comprovou a eficiencia do processo com adicao de H2O2 (92% de remocao apos 300 minutos), mas, principalmente, comprovou a eficiencia do processo de fotocatalise (76% de remocao apos 300 minutos, sem o uso de peroxido). Foram realizados estudos comparativos entre o catalisador misto e os catalisadores ZnO e CuO puros sintetizados pelo metodo Pechini e ficou comprovado que os oxidos puros nao possuem eficiencia de degradacao similar ao oxido combinado. Foi realizado o reuso do catalisador misto e apos quatro ciclos, constatou-se que o catalisador misto nao foi afetado. Os resultados encontrados permitem propor que ha viabilidade tecnica na aplicacao da fotocatalise solar no tratamento do azul de metileno com o oxido combinado ZnO/CuO.
ÁDSON BRUNO COSTA PEREIRA MICROALGAS BIORREMEDIADORAS: TRATAMENTOS BIOLÓGICOS E VIABILIDADE DE FERMENTAÇÃO NA PRODUÇÃO DE BIOETANOL Data: 27/02/2019 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Considerado como um dos biocombustiveis mais promissores, o bioetanol se mostra como uma fonte de energia alternativa e atrativa atualmente. Os altos precos do petroleo e seus derivados, a elevada demanda energetica e intensos debates ambientais exercem influencia decisiva no estimulo as pesquisas sobre fontes alternativas de energia. Alem disto, ha uma intensa demanda por estudos que avaliem a influencia dos residuos da composicao dos diversos efluentes na produtividade de biomassa. Os biocombustiveis produzidos a partir de microalgas podem ser uma atraente opcao devido a sua taxa de crescimento rapido, alto teor de biomassa, baixa utilizacao de terrenos cultivaveis e alta taxa de absorcao de dioxido de carbono, alem de uma boa aceitacao no cenario atual. Diante disso, objetivou-se produzir bioetanol a partir de biomassa microalgal cultivada em efluentes domesticos e analisar a eficiencia na biorremediacao durante o cultivo. No desenvolvimento da pesquisa, foi possivel perceber que a cepa D467WC obteve uma curva de crescimento mais acentuada nas diluicoes a 25% e a 50% de efluente domestico (ED) em relacao as outras especies estudadas, porem, o crescimento mostrou-se mais promissor na diluicao a 25% de ED. Observa-se a reducao dos parametros do efluente quando se compara as analises feitas antes do cultivo, a uma diluicao de 25%, e depois do cultivo, atestando que a microalga reduz os niveis de nutrintes do ED, o que conribuiria no tratamento antes do lancamento em corpos hidricos. No acompanhamento por contagem celular foi possivel obter uma densidade celular equivalente a 43 x 105 celulas mL-1, um numero maior de celulas em tempo mais curto no cultivo em efluente domestico na diluicao a 25% se comparado ao numero obtido no cultivo realizado no meio controle com WC. O peso seco da biomassa obtida foi correspondente 0,200 g.L-1, na mesma, o teor de acucares totais foi de 35,04 % que ao ser extraido pelo metodo de hidrolise acida obteve-se 55,6 % de glucose. A partir dos resultados obtidos no cultivo e das analises de acucares da biomassa microalgal e possivel ocorrer a producao de etanol a partir da fermentacao do hidrolisado com a levedura Saccharomyces cerevisiae.
GRAZIELA PINTO DE FREITAS AVALIAÇÃO REGIONAL DA EXPLORAÇÃO DE LENHA E SEU USO NA INDÚSTRIA DE CERÂMICA VERMELHA NA PARAÍBA Data: 27/02/2019 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A lenha e um recurso energetico importante para a economia do estado da Paraiba. Esta dissertacao avaliou as questoes regionais e ambientais da exploracao da lenha e seu uso na industria de ceramica vermelha na Paraiba, no periodo de 1990 a 2016. Como estrategia empirica utilizou a regressao com dados em painel, a estatistica Scan puramente espacial, os indices de concentracao e mitigou as emissoes de CO2 geradas pelas empresas de ceramica vermelha, por meio de estimativa de areas reflorestadas. Os principais resultados foram: a precipitacao impacta negativamente, ja a temperatura influencia positivamente na exploracao de lenha do estado. Os municipios pertencentes as mesorregioes do Sertao e Borborema sao mais impactados pelas variaveis climaticas e apresentam-se com maiores niveis de exploracao de lenha quando comparados as demais mesorregioes. Houve deteccao de cluster de producao de lenha, sendo que no ano de 1990 e 2000, o maior numero de casos concentram-se na mesorregiao do Sertao da Paraiba, ja para os anos de 2010 e 2016 os maiores niveis de producao de lenha pertenceram a mesorregiao da Borborema. A Razao de Concentracao da quantidade de firmas de ceramica vermelha na Paraiba, CR(4) e CR(8), para os municipios presentaram concentracao moderadamente baixo e para as microrregioes uma concentracao moderadamente alta a muito alta. O Indice de Herfindahl Hirschman (HHI) demonstrou um mercado altamente competitivo. A Entropia de Theil (E) municipais, microrregionais e mesorregionais da Paraiba indicaram um mercado nao concentracao, corroborando com as analises do HHI. O coeficiente de Gini (G) mostrou desigualdade forte nos municipios e microrregioes, e desigualdade fraca a media para as mesorregioes. A media do consumo especifico por empresa de ceramica estudada foi de 0,75 st/milheiro. As empresas emitiram um total de 3.449,9 kgCO2-eq/ano. As areas necessarias para mitigacao de CO2 por empresa, variou entre 1.000 a 15.549 ha de reflorestamento a depender a especie florestal utilizada.
WALLYSSON KLEBSON DE MEDEIROS SILVA INFLUÊNCIA DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS NO CULTIVO DA CANA-DE-AÇÚCAR NO ESTADO DA PARAÍBA Data: 22/02/2019 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo As mudancas climaticas representam um grande desafio para a agricultura do Brasil, devido a dependencia dos cultivos a elementos climaticos como precipitacao, umidade relativa do ar, temperatura e radiacao solar. O objetivo deste trabalho foi analisar a influencia das mudancas do clima no cultivo da cana-de-acucar no estado da Paraiba. Para tanto, utilizaram-se diferentes conjuntos de dados, a saber: dados meteorologicos de temperatura media, precipitacao total e umidade relativa do ar, obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia; dados das culturas agricolas temporarias obtidos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica e do Instituto de Pesquisa Economica Aplicada; dados de emissao de gases de efeito estufa extraidos do Sistema de Estimativas de Emissoes e Remocoes de Gases de Efeito Estufa; alem das bases de dados do SimaPro® e atraves de um experimento de campo realizado no municipio de Pedras de Fogo, no estado da Paraiba. Realizaram-se calculos atraves de metodos estatisticos (teste de tendencia de Mann-Kendall e tecnica de regressao linear multipla), econometricos (regressao com dados em painel), economico (shift-share) e de avaliacao de ciclo de vida (avaliacao de impactos ambientais). Os resultados evidenciaram que ocorreram impactos das variaveis climaticas na producao de cana-de-acucar nos municipios paraibanos; a precipitacao foi uma condicionante positivamente correlacionada e a temperatura influenciou negativamente. Foram observadas tambem tendencias importantes, principalmente em relacao a temperatura, com tendencia de crescimento na maioria das estacoes meteorologicas analisadas e de decrescimento para a umidade relativa do ar. Percebeu-se uma resposta heterogenea dos impactos para as mesorregioes, com os municipios pertencentes a Mata Paraibana possuindo maior probabilidade de producao de cana-de-acucar, em relacao as outras mesorregioes. Na decomposicao nos Efeitos Area (EA), Rendimento (ER) e Localizacao Geografica (ELG) observou-se uma expansao heterogenea, sendo os ganhos de produtividade explicados pelo EA e o ELG, pois o ER evidenciou o baixo dinamismo agricola. A decomposicao do efeito area em efeitos escala e substituicao da cana-de-acucar e do abacaxi foram as que mais absorveram areas, enquanto que o feijao foi o que mais cedeu areas para as demais culturas. A aplicacao da regressao linear multipla mostrou que a area plantada de cana-de-acucar apresentou correlacao positiva, significativa e crescente com os gases de efeito estufa (CO2, CH4 e N2O). De acordo com o estudo de avaliacao do ciclo de vida, observou-se que a utilizacao do biossolido como fertilizante para a cana-de-acucar se mostrou mais viavel ambientalmente, com maior produtividade e menor emissao de dioxido de carbono produzido, contribuindo assim na reducao da pegada de carbono e solucionando o problema da destinacao final desse residuo.
ELAINE COSTA ALMEIDA BARBOSA ESTUDO DO POTÊNCIAL FITORREMEDIADOR DAS MACRÓFITAS AQUÁTICAS LENTILHA DÁGUA (Lemma sp.) E DA ORELHA DE ONÇA (Salvinia auriculata Aubl.) E DA SUA BIOMASSA PARA APLICAÇÃO NA PRODUÇÃO DE BRIQUETES Data: 15/02/2019 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A despoluicao das aguas utilizando a fitorremediacao esbarra no problema da proliferacao das plantas, que apesar de eficazes nesse processo pode causar desequilibrio ecologico. Esse impasse pode ser minimizado com uma forma de manejo que preveja a retirada dessas plantas do seu ambiente aquatico tao logo termine seu ciclo fitorremediador. Diante do exposto, o objetivo do trabalho foi investigar e analisar se as macrofitas aquaticas como a Orelha de Onca (Salvinia auriculata Aubl.) e Lentilhas dagua (Lemna Sp.) no processo de fitorremediadoras, como tambem o seu potencial para a fabricacao de briquetes a partir da sua biomassa. Sendo assim, foi escolhido a agua do rio Jaguaribe na cidade de Joao Pessoa-PB, por ser um rio que mostra um certo grau de eutrofizacao e presenca de lancamento de esgoto domestico sem tratamento. Os tanques para o acompanhamento das analises foram instalados na cidade do Conde, onde foi realizada o acompanhamento do crescimento vegetativo. As analises da qualidade da agua e os procedimentos foram realizados conforme as metodologias do Methods for the Examination of Water and Wastewater, em duplicatas para garantir a aquisicao de dados mais precisos para as analises fisico-quimica e microbiologicas. Como tambem no processo de obtencao da biomassa foram realizadas as analises em duplicatas, visando determinar a composicao imediata, do poder calorifico dos briquetes e analise termica. Os resultados da pesquisa demonstraram grande capacidade da acao fitorremediadora das macrofitas aquaticas estudadas, especificamente quanto a remocao microbiologica, com quase 100%de eficacia. Quanto aso valores energeticos obtidos para poder calorifico foi de 15,571 MJ/kg (Lentilha dagua) e de 15,408 MJ/kg (Orelha de Onca), consideracao satisfatoria se comparada a outras especies de macrofitas aquaticas e ate mesmo com algumas especies de lenhas. Desta forma, este dados tecnicos e cientificos comprovam que a utilizacao das macrofitas aquaticas como fitorremediadoras tem o potencial de producao energetica renovavel eficiente, contribuindo assim para solucao de dois problemas ambientas, a poluicao de rios e diversificacao da matriz energetica produtiva.
GUSTAVO FURTADO PEREIRA ELABORAÇÃO DE SUPERFÍCIES SELETIVAS ABSORVEDORAS COM BASE EM CrO3 VIA ELETRODEPOSIÇÃO PARA APLICAÇÃO EM PLACAS DE COLETORES SOLARES Data: 14/02/2019 Hora: 08:30 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Considerando que o consumo de energia tem-se mostrado em crescimento continuo, a busca cada vez maior por praticas de desenvolvimento humano sustentavel esta presente na geracao e utilizacao das diferentes fontes de energia. Nesse contexto, justifica-se a ampliacao das pesquisas e estudos relacionados ao melhoramento de novos materiais utilizados na exploracao de fontes renovaveis de energia, como a termosolar. Dessa forma, a presente pesquisa versa sobre a elaboracao de superficies seletivas absorvedoras (SSAs) com base em CrO3 atraves de eletrodeposicao em substratos de aco inoxidavel 304 para aplicacao em placas de coletores solares visando o aproveitamento de energia solar. Para tanto, a metodologia aplicada foi constituida por tres etapas principais: pre-tratamento dos substratos, deposicao dos revestimentos (filmes) e caracterizacoes fisico-quimicas pos-deposicao dos revestimentos. A primeira etapa foi realizada por tres metodos: limpeza por detergente (LD), tratamento acido (TA) e eletropolimento (EP) dos substratos. Em seguida, foi executada a eletrodeposicao dos revestimentos, onde um banho eletrolitico contendo CrO3 foi preparado para a deposicao de cromo sobre os substratos. Apos essa etapa, os filmes foram caracterizados por: Perfilometria, Espectroscopia nas regioes UV-Vis, Microscopia Eletronica de Varredura (MEV) e Espectroscopia na regiao IR (infravermelho). Por fim, os resultados obtidos indicaram que foram elaboradas SSAs e que as amostras que passaram pelo processo de eletropolimento (EP) apresentaram valores com melhor desempenho optico do que as demais amostras (LD e TA), com valores de absortividade solar em torno de 98% e emissividade termica de aproximadamente 7%.

2018
Descrição
CAMILA SALES NÓBREGA DE SANTANA AVALIAÇÃO DA ILUMINAÇÃO PARA AMBIENTES EDUCACIONAIS VISANDO EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: ESTUDO DE CASO DA EDIFICAÇÃO DO CENTRO DE ENERGIAS ALTERNATIVAS E RENOVÁVEIS (CEAR/UFPB) Data: 13/12/2018 Hora: 08:30 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Diante do cenario de desenvolvimento e sustentacao do modelo de vida adotado nos dias atuais, o ambiente construido tem demandado um grande aporte de energia e forte consumo de materiais. Tal situacao pode gerar, em situacoes extremas, desequilibrios ambientais e a deterioracao da qualidade de vida das populacoes, principalmente nos paises em desenvolvimento. Visando verificar a disponibilidade de iluminacao natural e os impactos no projeto de iluminacao artificial, que podem levar a um consumo energetico exacerbado, o presente estudo avaliou este desempenho com enfoque na autonomia da iluminacao natural em salas de aulas do bloco do Centro de Energias Alternativas e Renovaveis - CEAR, localizado na Universidade Federal da Paraiba, Joao Pessoa Paraiba. O estudo consistiu na analise durante o ciclo entre o mes de junho de 2017 a marco de 2018, de cenarios integrados a: (i) caracterizacao bioclimatica e composicao formal da edificacao, (ii) afericao dos niveis de iluminacao natural nos equinocios e solsticios correlacionando-os com a quantidade de iluminancia recomendada pela NBR 15:215-4:2005 para ambientes de ensino, (iii) simulacao computacional nos programas Shetchup e Dialux dos equinocios e solsticios e (iv) avaliacao geral do consumo energetico com respeito a relacao custo/beneficio da quantidade de iluminacao artificial necessaria no interior das salas de aula. Os resultados indicam que a autonomia da luz natural foi alta durante grande parte do dia (ESPECIFICAR), no entanto foi insuficiente, em determinados periodos (ESPECIFICAR), para atender as atividades dentro das salas de aula. Desta maneira, o presente estudo se propos em apropriar-se de estrategias alternativas (bioclimaticas e artificiais) para viabilizacao tecnica e eficiencia energetica. Como resultados preliminares da intervencao proposta, o impacto ocasionado no consumo energetico foi suficiente para garantir a viabilidade operacional nas salas de aulas bem como uma reducao de cerca de 60% do total por mes da iluminacao artificial consumida no local proposta em projeto eletrico adotado na instituicao.
SCARLLET O'HARA DE OLIVEIRA MORAES ETANOL HIDRATADO DERIVADO DA CASCA DO ABACAXI (ANANAS COMOSUS L. MERRIL). Data: 11/10/2018 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A crescente busca pelos bicombustiveis visa a nao utilizacao de materias primas nao renovaveis, com o intuito de evitar a escassez destes, bem como todos os problemas ambientais resultantes do uso dos mesmos, como a emissao de gases de efeito estufa. No Brasil o bicombustivel mais utilizado e o etanol a partir da cana-de-acucar, porem existem outros como o biogas e o biodiesel. A producao na industria sucroalcooleira e sazonal devido a materia prima, de forma que as usinas passam aproximadamente quatro meses por ano sem produzir, tempo este denominado de entressafra. A biomassa e visada para esta producao por possuir elevado indice de acucares em sua composicao lignocelulosica. Os problemas ambientais advindos de residuos industriais sao uma realidade global, muitos rejeitos da industria de alimentos nao sao aproveitados e acabam voltando ao meio ambiente em forma de poluicao. Existe uma necessidade de reaproveitamento desses residuos afim de evitar a degradacao do meio ambiente. O presente estudo visou avaliar o suco da casca do abacaxi, residuo abundante na regiao paraibana, como produto para producao do mosto fermentado, destilacao e fabricacao do etanol hidratado, com principal objetivo de demonstrar que a industria sucroalcooleira pode utilizar este residuo em sua planta para uma possivel diminuicao do periodo da entressafra. Os parametros analisadas antes e durante a fermentacao foram: Acidez, ºBRIX, pH, ART, AR, POL, pureza, condutividade e teor alcoolico, bem como pode-se acompanhar a contaminacao bacteriana e viabilidade da levedura durante a fermentacao, e para ajuste inicial do ºBRIX do suco da casca foi utilizado o melaco residual da usina de acucar Agroval. Obteve-se um etanol hidratado com teor alcoolico em 94,8 INPM (%m), 96,66°GL (v%), acidez 13,7 mg/L, condutividade 64,6 μs/m e massa especifica a 20°C de 804,7 kg/m3, estando assim de acordo com as normas estabelecidas pela Agencia Nacional de Petroleo, Gas Natural e Bicombustiveis ANP. .
ANTONIO CLÁUDIO XIMENES MASSA AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO MECÂNICO E TÉRMICO DE MATERIAL COMPÓSITO PARA ENVOLTÓRIA DE HABITAÇÕES VISANDO EFICIÊNCIA ENERGÉTICA. Orientador : POLLYANA CAETANO RIBEIRO FERNANDES Data: 31/08/2018 Hora: 14:00 Mostrar Resumo O trabalho de pesquisa avalia o desempenho mecanico e termico de um composito cimenticio para a confeccao de paineis envoltorios, aplicados ao projeto arquitetonico de uma habitacao popular pre-fabricada para clima tropical, objetivando o melhoramento da eficiencia termica nos ambientes internos como opcao ao sistema construtivo tradicional de blocos ceramicos. Estuda a viabilidade construtiva e a sustentabilidade do composito, que utiliza materiais com reconhecidas propriedades termoisolantes (vermiculita, argila expandida e metaculim) aliadas as estrategias projetivas da Arquitetura Bioclimatica, com o objetivo de minimizar a absorcao e transferencia de calor incidente nas cobertas e vedacoes para os ambientes internos, buscando contribuicoes para estudos desses fatores no processo construtivo pre-fabricado. A metodologia investigativa fundamentada na bibliografia e nas normas da ABNT conduziu os ensaios comparativos para a caracterizacao dos materiais integrantes do composito, seguindo uma sequencia de testes de misturas onde foi selecionada uma escala de tres tracos para ensaios de pesagem, resistencia a compressao axial e densidade, com resultados comparativos de peso 59% mais leve e resistencia de 50% dos parametros fixados para um traco Piloto de concreto tradicional, superando os resultados desses indicadores para a alvenaria de blocos ceramicos. Os testes de eficiencia termica do composito foram realizados inicialmente em tres series de corpos de prova submetidos aos ensaios do Fio Quente e do Condutivimetro K 30 com resultados comparativos de resistencia e condutividade termica coerentes, seguiu-se a moldagem de tres prototipos de paredes com os respectivos tracos para ensaios em uma camara termica, que simula e registra simultaneamente a variacao termica diurna e noturna nas duas faces da parede testada, com resultados de eficiencia termica compativeis aos de uma parede de blocos ceramicos. Compilado os resultados finais de peso, resistencia e desempenho termico das paredes prototipos comparados aos de uma parede tradicional de blocos ceramicos ficou evidente a compatibilidade do composito para a estruturacao do projeto da casa pre-fabricada.
BARBARA KAROLINE LACERDA ARNAUD AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE BLOCOS PRÉ-MOLDADOS DE MATERIAL ALCALINAMENTE ATIVADO APLICADO AO TELHADO VERDE Orientador : KELLY CRISTIANE GOMES DA SILVA Data: 30/08/2018 Hora: 14:00 Mostrar Resumo A utilizacao de telhados verdes estende inumeros beneficios a sociedade, tais como: adequacao da temperatura no interior das edificacoes, tornando-as mais agradaveis; contencao temporaria das aguas das chuvas; limpeza de poluentes atmosfericos, entre outros. Poucos estudos sao realizados acerca do tipo de material utilizado na fabricacao dos produtos aplicados aos telhados verdes, em especial aos blocos empregados nessa tecnologia. Nesse sentido, este trabalho aborda questoes de sustentabilidade na construcao civil, reunindo tecnicas de Telhado Verde (TV) juntamente com aplicacoes de Material Alcalinamente Ativado (MAA) a partir da elaboracao de um bloco pre-moldado para coberturas verdes. Para tanto, serao aplicadas tecnicas de caracterizacao no material precursor e produto final, para identificar caracteristicas fisicas, quimicas, mineralogicas, microestruturais, termicas e propriedades mecanicas em termos de resistencia a flexao e compressao, alem da Avaliacao de Ciclo de Vida (ACV) empregada na producao dos blocos produzidos e assim comparando o impacto ambiental ocasionado pela producao de blocos de material alcalinamente ativado em detrimento aos blocos tradicionais a base de cimento Portland. Alem destes, serao avaliados conjuntamente a escolha da vegetacao que melhor se adequa ao clima local. Espera-se chegar a um prototipo de telhado que reuna as melhores caracteristicas e que causem o menor impacto ambiental.
SARA ALMEIDA DE FIGUEIREDO ANÁLISE DO POTENCIAL FITORREMEDIADOR E ENERGÉTICO DA BIOMASSA DAS ESPÉCIES EICHHORNIA CRASSIPES (AGUAPÉ) E PISTIA STRATIOTES (ALFACE DÁGUA)¨ Data: 24/08/2018 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O aumento da demanda por recursos naturais, destacando-se os energeticos e hidricos, tem aumentado significativamente as pressoes antropicas sobre o meio ambiente. Sistemas modernos de tratamento de agua ja existem ou vem sendo desenvolvidos no intuito de amenizar a degradacao do meio aquatico e facilitar o acesso as reservas hidricas. Existem, no entanto, tecnicas simples e naturais - tendo como exemplo a fitorremediacao - que usam recursos do proprio meio, e que tem se mostrado como importantes complementos ou, ate mesmo, alternativas, aos sistemas tradicionais de tratamento de agua. Esse metodo e considerado bastante eficaz e menos dispendioso, em comparacao a estes ultimos. Diante do exposto, esse trabalho de pesquisa se propos a testar a efetividade das especies de macrofitas aquaticas Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes no processo de fitorremediacao, atraves de analises fisico-quimicas da sua agua de cultivo, sendo esta proveniente do rio Jaguaribe, Joao Pessoa PB. Ademais, foi avaliado, tambem, o uso posterior dessas especies como fonte de geracao de energia atraves da sua queima na forma de briquetes, com analises da sua composicao imediata e do seu poder calorifico. Os resultados obtidos apontam uma elevada capacidade remediadora das especies estudadas, especialmente em termos de remocao de coliformes totais e termotolerantes. Quanto a suas caracteristicas energeticas, os valores obtidos para o poder calorifico encontram-se levemente abaixo do estabelecido pela norma europeia, estando, no entanto, muito proximos aos valores observados para a lenha, para a qual os briquetes de biomassa aquatica sao vistos como potenciais substitutos. O aguape se destacou com um poder calorifico e capacidade fitorremediadora ligeiramente superiores aos da alface dagua, enquanto esta ultima apresentou maior taxa de producao de biomassa. Espera-se, com estes resultados, dar uma destinacao adequada a biomassa excedente do processo de fitorremediacao do rio Jaguaribe, ao mesmo tempo em que se produz energia de forma limpa e renovavel.
MONIJANY LINS DE GOIS PLANOS DE MANEJO FLORESTAIS SUSTENTÁVEIS NA PARAÍBA Data: 27/07/2018 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo No Semiarido a lenha e o carvao sao amplamente utilizados como fonte energetica. O Estado da Paraiba aponta uma realidade com ampla dependencia da lenha e do carvao vegetal como matriz energetica, tanto no setor domiciliar como no industrial em seus processos produtivos. Os Planos de Manejo Florestais Sustentaveis PMFS sao uma forma de administrar o uso das florestas de maneira consciente, assegurando a sustentabilidade do ecossistema. Com isso, passa a ser usado como forma de regulamentar a producao de lenha e carvao vegetal. Essa dissertacao realizou a caracterizacao, a distribuicao espacial, o estudo de concentracao e a identificacao de clusters na Paraiba para o ano base de 2017. Os objetivos da dissertacao foram: i) analisar o perfil, os agrupamentos e a caracterizacao dos PMFS na Paraiba, ii) analisar a concentracao ou como se comportam os PMFS na Paraiba, iii) analisar os clusters dos PMFS atraves do metodo da Scan Statistic. Para alcancar os objetivos, foi construida a base de dados atraves da consulta a cada PMFS; foi desenvolvida a caracterizacao por meio da estatistica descritiva; foram utilizadas as medidas de concentracao para avaliacao de importancia e a metodologia Scan Statistics para detectar clusters nas areas em estudo. A distribuicao espacial apontou maior numero de PMFS nas mesorregioes do Sertao e da Borborema. Verificou-se que a producao de lenha e maior nas mesorregioes do Sertao Paraibano e da Borborema, enquanto que o carvao tem maior concentracao no Agreste Paraibano. E a Scan statistic identificou maior incidencia de clusters na mesorregiao do Sertao Paraibano, o que e justificado pelo grande numero de PMFS nessa area.
CLEITON DE SOUZA SILVA APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE BIOSSÓLIDO INDUSTRIAL NA PRODUÇÃO CANAVIEIRA. Data: 28/02/2018 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O biossolido e um residuo que pode ser utilizado na agricultura com fins fertilizantes. Ate 2010, este residuo era destinado principalmente aos aterros sanitarios no Brasil. No entanto, com a lei brasileira 12.305/2010, que instituiu a Politica Nacional de Residuos Solidos, ficou proibida a destinacao do biossolido aos aterros. O biossolido e um residuo rico em nutrientes e materia organica, podendo ser aproveitado para fertilizacao em diversas culturas agricolas. O presente estudo busca entender os beneficios que o biossolido pode trazer a cana-de-acucar, uma cultura que poe o Brasil em primeiro lugar no ranking mundial de producao. Para isto, foi realizado um experimento na fazenda experimental na cidade de Pedras de Fogo-PB. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, compostos por 6 (seis) tratamentos: sem adubacao, adubacao convencional, 1x, 2x, 4x e 8x a dose recomendada pela Resolucao CONAMA 375/06, com tres repeticoes cada, totalizando 18 (dezoito) parcelas experimentais. Foi utilizada a variedade RB 92579 de cana-de-acucar. Alem das analises realizadas diretamente com a cana-de-acucar, buscou-se entender tambem os efeitos que o biossolido pode agregar ao solo, investigando as possiveis perdas ou ganhos fisico-quimicos e a possivel contaminacao por metais pesados. Diante dos resultados obtidos, pode-se constatar que a maior dosagem de biossolido trouxe ganhos significativos sob o ponto de vista da maturacao, BRIX, biomassa, turbidez e producao da cana-de-acucar.
SUSANE ETERNA LEITE MEDEIROS ANÁLISE DE TENDÊNCIAS E PADRÕES CLIMÁTICOS PARA A MESORREGIÃO DO SERTÃO PARAIBANO COM ÊNFASE NAS ENERGIAS RENOVÁVEIS. Data: 27/02/2018 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O estado da Paraiba, localizado na regiao Nordeste do Brasil, apresenta clima semiarido em aproximadamente 76% do seu territorio, possui 223 municipios, distribuidos em uma area de 56.469 km2. Divide-se em quatro mesorregioes: Zona da Mata ou Litoral, Agreste, Borborema e Sertao Paraibano. A proposta deste trabalho foi compreender a dinamica climatica inerente a mesorregiao do Sertao Paraibano, com o intuito de verificar os efeitos das mudancas climaticas sobre o potencial de producao de energia por fontes renovaveis, em particular solar fotovoltaica e hidraulica. As fontes renovaveis de energia dependem de recursos naturais que sofrem influencia das condicoes climaticas. Enquanto a matriz energetica brasileira e prioritariamente hidraulica, a da Paraiba e majoritariamente termica fossil, seguida pela eolica, biomassa e, por ultimo, hidraulica. A mesorregiao do Sertao Paraibano possui relevancia social, economica e ambiental por conter o maior complexo hidrico do estado, Coremas-Mae Dagua, utilizado para multiplos usos, que incluem tanto o abastecimento da populacao quanto a irrigacao e a geracao de energia por uma Pequena Central Hidroeletrica (PCH). No estudo sobre tendencias com dados de precipitacao, foram utilizadas cinco estacoes meteorologicas com series historicas compreendendo o periodo de 1912 a 2012. O teste nao-parametrico de Mann-Kendall foi aplicado as series de dados mensais, trimestrais, semestrais e anuais para cada estacao. Os resultados indicaram tendencia significativa de aumento para a precipitacao, verificada em quatro das cinco estacoes meteorologicas, especialmente na avaliacao anual, com incrementos entre 2,67 mm/ano e 5,45 mm/ano. Diante da escassez de estacoes meteorologicas com dados de temperatura, utilizaram-se dados estimados pelo programa Estima_T para sete localidades e dados reais disponibilizados em duas estacoes mantidas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Aferiu-se baixa dispersao dos dados em relacao aos valores medios anuais, portanto, baixa variabilidade, ficando a temperatura media anual do ar entre 21,9 ºC (em Teixeira) e 27,8 ºC (em Patos), como esperado para regioes de clima semiarido. A temperatura media anual estimada para a localidade de Patos foi 6,2% mais baixa que a temperatura media real, medida na estacao meteorologica. Observaram-se tendencias significativas de aumento para a temperatura media do ar em todas as localidades, variando de 0,008 ºC/ano a 0,011 ºC/ano. O ano de 1998 foi um dos mais quentes em quase todas as localidades. Analisando a relacao entre precipitacao e a vazao afluente e a geracao de eletricidade pela PCH de Coremas, percebeu-se forte correlacao direta e significativa principalmente comparando a precipitacao acumulada no ano de observacao juntamente com os dois anos anteriores a producao de eletricidade pela PCH. Em relacao ao potencial de geracao de energia solar fotovoltaica, o Sertao Paraibano apresentou excelentes condicoes para a implementacao deste tipo de fonte renovavel. Como a eficiencia dos paineis fotovoltaicos dependem de sua temperatura de operacao, buscou-se averiguar se os aumentos na temperatura media do ar para a mesorregiao iriam diminuir a capacidade de geracao de eletricidade. Os resultados mostraram que a eletricidade gerada nos ultimos 10 anos da serie e menor do que a gerada utilizando-se os dados mais antigos (10 primeiros anos) ou a serie completa. Entretanto, essa diferenca foi muito pequena e pode-se concluir que apesar das elevadas temperaturas registradas e dos aumentos observados com a analise de tendencias, o potencial de geracao de energia por fonte solar fotovoltaica nao sofreu alteracoes expressivas.
VICTOR RAMON FRANÇA BEZERRA DE SOUZA Análise de Conversor Multinível Multifuncional no Controle da Qualidade de Energia em Sistemas Conectados à Rede Elétrica. Data: 05/02/2018 Hora: 08:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Dado o atual crescimento tecnologico e a integracao de uma nova concepcao de geracao alternativa de energia, observa-se que o desenvolvimento nas areas de eletronica de potencia e controle, vem alavancando o setor eletrico por meio de dispositivos capazes de processar elevados niveis de potencia alem de garantir um altissimo nivel de qualidade de energia, com o minimo de distorcao harmonica e alto fator de potencia. Nesse sentido, os conversores de potencia merecem destaque por serem bastante difundidos nas aplicacoes de conversao e condicionamento de energia, especialmente os conversores multiniveis por apresentarem um desempenho atrativo processando maiores niveis de potencia, alem de reduzir o conteudo harmonico e reduzir as perdas por conducao. Partindo desse ponto, o presente trabalho tem por objetivo apresentar uma aplicacao que integra a geracao fotovoltaica e a compensacao de reativos, agregando duas funcoes simultaneas ao conversor. Para isso e utilizado um conversor multinivel com ponto neutro grampeado. A metodologia adotada para o conversor foi feita com base na modelagem matematica e a representacao em coordenadas dq0. A aplicacao dessa mudanca de referencial, permite a simplificacao do sistema para uma melhor manipulacao das variaveis, tornando o controle mais simples de ser implementado.

2017
Descrição
LEONARDO ARAUJO CALDAS PERSPECTIVAS DA SUBSTITUIÇÃO GRADUAL DE TERMELÉTRICAS A COMBUSTÍVEIS POR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS EM MICRORREGIÃO DISTRIBUÍDA. Data: 31/08/2017 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo As mudancas climaticas ja sao realidade no mundo, e suas consequencias podem ser observadas. A matriz eletrica brasileira e baseada em hidreletricas e termicas fosseis, com a crise hidrica vivida desde 2012, as termicas fosseis foram ativadas a fim de evitar um futuro racionamento de energia eletrica, fato este que deixou a energia mais cara para os consumidores e a deixou a matriz eletrica brasileira menos renovavel. Este cenario deixou clara a necessidade de diversificacao da matriz eletrica, e a energia solar fotovoltaica surge como uma solucao limpa para complemento dessa matriz. No presente trabalho, foram realizadas analises ambiental e economico-financeira dos sistemas fotovoltaicos conectados a rede em microgeracao distribuida a fim de comparar com as termicas fosseis da matriz eletrica brasileira. A analise ambiental foi realizada atraves da Analise do Ciclo de Vida (ACV), ferramenta bastante utilizada para avaliar as cargas ambientais de produtos ou de um sistema ao longo de seu ciclo de vida. O objetivo dessa analise foi quantificar em tCO2eq as emissoes associadas a producao de 1MWh de sistemas fotovoltaicos conectados a rede em microgeracao distribuida e da termicas fosseis da matriz eletrica brasileira. A analise economico-financeira foi realizada utilizando ferramentas bastante disseminadas na matematica financeira: Valor Presente Liquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Payback descontado e Custo Nivelado de Energia (LCOE). A analise foi realizada para as 23 capitais brasileiras que fazem parte do Convenio ICMS 16/2015 que permite que o ICMS seja cobrado apenas na energia liquida da unidade consumidora, tornando o investimento mais atrativo.) Foi realizado o calculo da paridade tarifaria e feita a comparacao com custo associado a geracao termica fossil. A analise ambiental comprovou a expectativa quanto as emissoes de gases de efeito estufa. Para a geracao de 1 MWh de energia fotovoltaica a analise apontou o valor de 79 kgCO2eq para a tecnologia de silicio policristalino e 94 kgCO2eq para tecnologia de silicio monocristalino. Ja para as termeletricas a combustiveis fosseis apontou 1436 kgCO2eq para o carvao do tipo lignito, 1066 kgCO2eq para o petroleo, 925 kgCO2eq para o carvao do tipo betuminoso/sub-betuminoso, 555 kgCO2eq para gas natural em ciclo aberto e 382 kgCO2eq para gas natural em ciclo combinado. Foram analisados tres diferentes cenarios de acordo com a expectativa de reajuste tarifario das distribuidoras: abaixo, igual e acima da media da projecao do IPCA (Indice Nacional de Precos ao Consumidor Amplo), indice oficial de inflacao, do Banco Central do Brasil para o periodo de 2018-2021. Observou-se que o investimento e viavel para todos cenarios analisados em todas as capitais exceto Boa Vista nos cenarios abaixo e igual a inflacao projetada. A paridade tarifaria ja e realidade em 20 capitais analisadas e o payback descontado medio das capitais se mostrou atrativo.
MARIANE GAMA DE MEDEIROS ANÁLISE DE CONCENTRAÇÃO DA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL NO ESTADO DA PARAÍBA Data: 30/08/2017 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O carvao vegetal e uma fonte energetica renovavel e relevante para a economia paraibana. Esta dissertacao analisou a concentracao regional e os aspectos sustentaveis da producao de carvao vegetal no semiarido paraibano. Especialmente, analisou a concentracao regional da producao de carvao vegetal na Paraiba, entre 1994 a 2013; avaliou o uso dos recursos florestais do bioma Caatinga no estado da Paraiba, e; avaliou o desempenho ambiental de uma empresa que produz carvao vegetal por meio do Indice de Sustentabilidade Empresarial. Para atingir os objetivos, foram utilizados: os indicadores de Razao de Concentracao [CR(k)], o Indice de Herfindahl-Hirschman (HHI), o indice de entropia de Theil (E) e o Indice de Gini (G); caracterizou o uso dos recursos florestais por meio de revisao bibliografica e dados secundarios; e o Indice de Sustentabilidade Ambiental (ISE). Os principais resultados encontrados foram: que o CR(k) dos municipios foi de concentracao baixa a moderadamente baixa e o CR(k) para as microrregioes de moderadamente alto a alto; o indicador HHI mostrou tendencias de concentracao de mercados competitivos, e o G mostrou em media uma desigualdade forte a muito forte para os municipios e microrregioes; ha uma destruicao continua da cobertura vegetal, onde, um melhor uso dos recursos via manejo florestal trara grandes beneficios para a producao florestal no semiarido paraibano; e, que apesar de existir um conhecimento do proprietario da empresa estudada sobre as acoes e as praticas ambientais adotadas ao setor de producao de carvao vegetal, o principal objetivo resume-se ao cumprimento das obrigacoes legais de sua atividade.
RODOLFO FRANÇA LIRA ESTIMATIVA DA GERAÇÃO DE UMA UNIDADE FOTOVOLTAICA BASEADA NA MODELAGEM DE UMA CÉLULA UTILIZANDO VALORES DA FOLHA DE DADOS. Data: 28/08/2017 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A utilizacao de fontes energeticas renovaveis esta no foco das discussoes contemporaneas, dado o carater finito e os impactos que as fontes tradicionais nao renovaveis causam ao meio ambiente. Dentre as principais fontes energeticas renovaveis, a energia solar e uma das que mais se destaca, principalmente no Brasil, que possui um enorme potencial. Apesar de o seu custo ter caido consideravelmente nos ultimos anos, este ainda e considerado elevado, sendo assim, e imprescindivel que o dimensionamento do sistema seja realizado corretamente, pois descuidos nessa etapa influenciam a viabilidade financeira do investimento. Sendo assim, surgiu a necessidade de testar uma das tecnicas de dimensionamento de sistemas mais utilizadas, o metodo da insolacao. Isso foi possivel desenvolvendo uma rotina computacional para estimar a energia gerada pelo sistema considerando dados de irradiancia e temperatura reais coletados experimentalmente na cidade de Joao Pessoa/PB. A rotina e baseada na modelagem de celulas fotovoltaicas na forma de circuitos eletricos que utilizam dados experimentais disponibilizados nas folhas de dados dos fabricantes. Foram apresentadas quatro metodologias que apresentam metodos de solucao do equacionamento proposto, cada um dos metodos baseou desenvolvimento de algoritmos que caracterizaram os modulos na forma das curvas de corrente e tensao. As estimativas foram entao comparadas as curvas experimentais fornecidas pelos fabricantes e analisadas atraves do erro absoluto e erro relativo calculados ponto-a-ponto, alem do erro medio quadratico. Baseado na relacao entre precisao e complexidade, uma das metodologias foi escolhida para dar continuidade ao desenvolvimento do estudo, que consistiu em estimar a energia gerada pelo sistema sob condicoes reais. A metodologia escolhida foi aperfeicoada ao variar o fator de idealidade, ocasionando melhora da precisao, e maior simplicidade ao submete-la a diferentes modulos. A metodologia melhorada foi utilizada para simular o comportamento de um sistema fotovoltaico montado experimentalmente contendo 14 modulos, e submetida a valores de temperatura e irradiancia aferidos experimentalmente por uma estacao de medicoes meteorologicas montadas na mesma localidade do sistema fotovoltaico de teste. A simulacao considerou apenas os modulos fotovoltaicos, e teve como resposta, aos diferentes valores de entrada, curvas de corrente e potencia na saida do sistema, que puderam ser convertidas em energia gerada estimadas no periodo dos 31 dias do mes agosto de 2016, com registros medios registrados a cada 10 minutos. Os resultados obtidos, na forma de energia gerada, pela simulacao baseada na metodologia melhorada foram comparados com as estimativas de energia obtidas da simulacao baseada na metodologia de menor precisao e com a estimativa obtida atraves da utilizacao do metodo da insolacao. Esses resultados poderao ainda ser confrontados ou validados com o quantitativo real de energia gerada pelo sistema montado experimentalmente. A analise proposta por este estudo serve para entender de que forma alteracoes na modelagem, parametrizacao e caracterizacao de uma celula fotovoltaica podem influenciar efetivamente nos resultados estimados para a quantidade de energia gerada pelo sistema, assim como verificar a eficacia de metodos tradicionais, como o metodo da insolacao, em gerar estimativas confiaveis que venham a proporcionar o dimensionamento correto do sistema.
FABIO EMANUEL FRANCA DA SILVA Preparação e estudo das sínteses dos catalisadores de óxidos cerâmicos a partir da cinética de decomposição térmica. Data: 21/07/2017 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Os catalisadores podem ser sintetizados por diferentes metodos e estes irao contribuir nas caracteristicas finais do composto, desde a sua estrutura ate as aplicacoes desejadas. Neste trabalho foram avaliados dois metodos de sintese para confeccao de catalisadores com estrutura do tipo perovskita, o LaNiO3 e o LaNi0,8Co0,2O3, pelos metodos Pechini e da gelatina. Apos as sinteses, os catalisadores foram calcinados a 700 °C/ 4 h para a obtencao da fase cristalina desejada das amostras, verificado com o auxilio da tecnica de difracao de raios X (DRX). Na microscopia eletronica de varredura (MEV) e na analise de area superficial atraves de adsorcao de nitrogenio (BET) foi observado que os catalisadores sao porosos e com alta area superficial, respectivamente. Com os dados das analises termicas, foi realizado um estudo da decomposicao termica da materia organica para os metodos de sintese em estudo, utilizando os metodos cineticos nao isotermicos de Flynn - Wall e o Model Free Kinects (Model Free Kinetics), nas razoes de aquecimento de 5, 10 e 15 °C.min -1 entre a temperatura ambiente e 800 °C. Foram obtidos os valores das energias de ativacao para a regiao de maior decomposicao da materia organica nas amostras que foram determinadas como uma funcao do grau de conversao (α).
CAMILLA FURTADO DE FIGUEIREDO "APLICAÇÃO DA AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA COMO CRITÉRIO DE SELEÇÃO PARA MATERIAIS UTILIZADOS EM CONSTRUÇÕES SUSTENTÁVEIS." Data: 20/07/2017 Hora: 10:30 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A industria da construcao civil se encontra como um dos maiores setores em todo o planeta. Essa atividade consome mais materia prima do que qualquer outra, se tornando a que mais causa impacto ao meio ambiente. Ainda assim, o ser humano vive e trabalha em ambientes edificados. Como alternativa, sustentabilidade e um conceito primordial de aplicacao para a sociedade mundial. Em virtude de sua necessidade, as edificacoes vem sendo idealizadas visando a inovacao tecnologica e melhoria ambiental com a reducao dos niveis de poluentes emitidos e impactos ambientais gerados. Desta forma, a busca por solucoes de construcao mais sustentaveis e crescente. Como a metodologia de Avaliacao de Ciclo de Vida (ACV) inclui a compilacao dos fluxos materiais e energeticos, ou seja, avaliacao das entradas, saidas e dos impactos de um produto ao longo do seu ciclo de vida, sua utilizacao vem sendo ampliada progressivamente na busca de escolha de materiais mais sustentaveis a serem aplicados nas construcoes. A ACV mostrou-se como uma ferramenta importante, aplicavel para projetistas, e eficiente como instrumento de apoio na selecao de materiais de construcao mais sustentaveis. A metodologia proposta, orientada pelo projeto arquitetonico e estrutural, avaliando os materiais por cada etapa de construcao tornou possivel alcancar os objetivos da pesquisa de forma organizada e de facil compreensao. A revisao bibliografica e documental exaustiva, foram importantes para definicao dos materiais a serem avaliados. Desta forma, este trabalho tem como objetivo a utilizacao da ACV com aplicacao do software SimaPro® para avaliar os impactos ambientais em uma residencia modelo de dois pavimentos, a ser realizada no Centro de Energias Alternativas e Renovaveis da Universidade Federal da Paraiba, a nivel da emissao de kg CO2-eq por m3 como criterio de selecao dos materiais a serem aplicados em construcoes sustentaveis. Para a supra e infraestrutura, foram comparados o concreto tradicional, a base de cimento Portland e o concreto a base de Material Alcalinamente Ativado (MAA); para a alvenaria foram comparados blocos de concreto e blocos de ceramica vermelha; por fim, para as estruturas de coberta, foram comparados lajes de concreto tradicional com uma associacao de lajes de MAA com telha ceramica e madeira e teto jardim. Foi realizado o levantamento do quantitativo de materiais necessarios para sua construcao e utilizada duas alternativas de materiais comparados com base na ACV para cada etapa de servico (supra e infraestrutura, alvenaria e estruturas de coberta). Os resultados obtidos mostraram que a utilizacao da ACV se mostra uma alternativa a ser considerada na escolha dos materiais visando uma construcao de menor impacto ambiental.
YURI ROMMEL VIEIRA ARAÚJO AVALIAÇÃO AMBIENTAL E PREVISÃO DOS RESÍDUOS DA ARBORIZAÇÃO URBANA DE JOÃO PESSOA COMO ALTERNATIVA ENERGÉTICA Data: 27/04/2017 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A arborizacao urbana gera uma quantidade significativa de residuos solidos de biomassa. Esta dissertacao realizou a avaliacao ambiental e a previsao dos residuos provenientes da arborizacao urbana de Joao Pessoa como alternativa energetica. Mais especificamente, os objetivos foram: i) diagnosticar e planejar a manutencao arborizacao urbana de Joao Pessoa; ii) avaliar os impactos ambientais e analisar diferentes cenarios para os residuos da arborizacao urbana de Joao Pessoa, com a perspectiva de inclusao no mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL), e iii) analisar a previsao do volume dos residuos provenientes da arborizacao urbana em Joao Pessoa. Para alcancar os objetivos, foi realizado o inventario da arborizacao urbana por meio de amostragem aleatoria simples, desenvolveu-se uma Avaliacao do Ciclo de Vida (ACV) com o metodo IPCC 2013 GWP 100a, e aplicaram-se modelos da Familia ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average). Verificou-se que a arborizacao urbana encontra-se distribuida de forma irregular pelo municipio, destacando-se em abundancia as especies F. benjamina, S. siamea e T. catappa e com os maiores indices com problemas fitopatologicos, danos fisicos e conflitos com equipamentos urbanos. A avaliacao ambiental mostrou que o descarte atual utilizado (aterro sanitario) e o mais impactante para o ambiente; o melhor cenario foi geracao de energia eletrica, incluindo a possibilidade de ser utilizado como creditos de carbono. A aplicacao do modelo ARIMA (0,1,4) forneceu melhor previsao para os 12 periodos do volume dos residuos da arborizacao urbana de Joao Pessoa.
MAURICIO ANDRES GAGGERO LAJANA MODELAGEM DO PROCESSO DA SECAGEM DE PRODUTOS AGRICOLAS: FORMULACÃO DE LUIKOV CONSIDERANDO PARÂMETROS TERMOFISICOS VARIAVEIS E USO DA GITT Data: 23/02/2017 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A secagem de alimentos agrcolas e uma das primeiras tecnicas usadas pelo homem com a nalidade de preservar os alimentos sem alterar o seu valor nutricional, sabor, textura etc. Com o passar do tempo, t^em aparecido algumas sosticac~oes no processo, mas os princpios essenciais do mesmo continuam sendo os mesmos. A secagem consiste em retirar a umidade de um certo produto, a qual e feita por uma combinac~ao de aplicac~ao de calor e ventilac~ao. Os fen^omenos fsicos presentes no processo de secagem s~ao a transfer^encia de calor e a transfer^encia de massa, os quais se manifestam atraves dos mecanismos de conduc~ao e convecc~ao, e difus~ao e evaporac~ao, respectivamente. No presente trabalho, se utilizara o modelo de Luikov, o qual, considera as transfer^encias de calor e massa como um problema acoplado, a diferenca de outros modelos existentes, que consideram ambas as transfer^encias como problemas separados. No modelo de Luikov s~ao denidos certos par^ametros termofsicos que devem ser escolhidos para obter resultados numericos similares aos experimentais. Uma opc~ao seria escolher aqueles par^ametros como constantes, obtendo o que se conhece como o sistema linear de Luikov. Porem, neste trabalho, os par^amentros ser~ao considerados como func~oes que variam no tempo. Isso faz com que as equac~oes percam a sua linearidade, tornando-os mais difcies de resolver. Se utilizara um metodo de resoluc~ao chamado Tecnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), o qual e um metodo hbrido analtico-numerico, cuja denic~ao depende fortemente das condic~oes inicias e de contorno. Foram analisados seis caos, variando os par^ametros Lu, Biq e Bim, seguindo func~oes lineares crescentes e decrescentes. Os resultados mostram uma forte depend^encia do modelo em relac~ao aos par^ametros estudados, tornando interessante o estudo experimental do fen^omeno.
JEAN CONSTANTINO GOMES DA SILVA Estudo dos parâmetros cinéticos da pirólise do bagaço de cana-de-açucar. Data: 23/02/2017 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo As preocupacoes ambientais, geradas pelo uso dos combustiveis fosseis, tem impulsionando os paises a buscarem alternativas energeticamente renovaveis, a fim de suprir a demanda energetica de forma sustentavel. Neste contexto, os residuos gerados pelos setores agricolas e industriais, que geralmente nao apresentam valor economico, podem representar uma importante fonte energetica. A valorizacao desses residuos pode ser advinda de um processo de conversao termoquimicos como a pirolise, o qual tem como produtos compostos na forma de gas, liquido e/ou solido, e que podem ser utilizados como fonte energetica ou materia-prima para industria quimica. Entretanto, para se obter uma maior eficiencia de reatores de conversao pirolitica e necessario o conhecimento das caracteristicas fisico-quimicas, do comportamento termicos e dos parametros cineticos das reacoes quimicas. Deste modo, este trabalho tem por objetivo principal avaliar os parametros cineticos (energia de ativacao, fator pre-exponencial e modelo de reacao) do processo de pirolise do bagaco de cana-de-acucar, alem de observar as propriedades fisico-quimicas e termicas deste residuo. A caracterizacao fisico-quimica foi obtida atraves de analise imediata, analise elementar, calculo do poder calorifico, fluorescencia de Raios X (FRX) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). O comportamento termogravimetrico do processo de pirolise do bagaco de canade- acucar foi observado atraves de analises termogravimetricas variando os parametros de massa, diametro de particula, composicao quimica e composicao da atmosfera. Para a avaliacao dos parametros cineticos da pirolise do bagaco de cana-de-acucar foram utilizados os dados de perda de massa em cinco diferentes razoes de aquecimento (2, 5, 10, 20 e 30 ºC min-1) sob fluxo de nitrogenio (99,997%) aplicado, inicialmente, os metodos isoconversionais de Friedman, Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e Kissinger-Akahira- Sunose (KAS) para a obtencao dos valores de energia de ativacao. O fator de preexponencial e modelo de reacao foram obtidos respectivamente atraves do efeito de compensacao e masterplot. A partir dos resultados das caracteristicas fisico-quimicas, pode-se observar que o bagaco de cana-de-acucar apresenta uma boa aplicabilidade em sistema que envolve a pirolise, isto devido ao seu baixo teor de umidade, baixa composicao de cinzas e a significativa composicao de potassio dentre os compostos inorganicos. Diferentes comportamentos termicos puderam ser observados por meio da variacao dos parametros de massa, diametro de particula, composicao quimica, atmosfera. Os parametros cineticos avaliados a partir dos metodos isoconversionais demonstraram que dentre os tres metodos utilizados o de KAS apresenta melhor aplicacao devido aos parametros cineticos apresentarem uma menor diferenca quando comparado com os resultados experimentais.
MARIA MAYARA DE SOUZA GRILO ANÁLISES TERMODINÂMICA, AMBIENTAL E ECONÔMICA DE UMA BOMBA DE CALOR PARA SECAGEM DE ALIMENTOS. Data: 23/02/2017 Hora: 08:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A maioria dos alimentos sao materiais termossensiveis que quando submetidos a altas temperaturas tem suas qualidades fisico quimicas e sensoriais afetadas. Para obter um produto final de boa qualidade e necessario o controle preciso das condicoes de secagem, alem da utilizacao de sistemas que requeiram baixo consumo de energia, possuam alto coeficiente de desempenho e eficiencia termica, e que utilizem energia limpa. A bomba de calor tem como objetivo promover a desumidificacao e aquecimento do ar, por meio da transferencia da energia disponivel no ar de exaustao para o ar de secagem. Assim se obtem ar com baixa umidade, garantindo a qualidade do alimento por longos periodos de armazenamento. Recentemente a energia solar esta sendo incorporada a bombas de calor para melhorar a eficiencia termica e reduzir os impactos ambientais associados a sua operacao. Esta dissertacao realizou uma revisao bibliografica detalhada sobre bombas de calor assistidas por energia solar aplicada a secagem de alimentos, e desenvolveu analises termodinamica, economica e ambiental para uma configuracao experimental localizada no Centro de Energias Alternativas e Renovaveis da Universidade Federal da Paraiba. A analise termodinamica foi modelada na plataforma Engineering Equation Solver (EES) para a bomba de calor existente, permitindo quantificar os fluxos de calor e massa que cruzam o sistema assim como determinar os coeficientes de desempenho. As analises economica e ambiental incorporaram paineis solares para a producao de eletricidade, em comparacao ao fornecimento tradicional de eletricidade pela rede eletrica. A analise de investimento economico utilizou os parametros de Taxa Interna de Retorno (TIR), Valor Presente Liquido (VPL) e Periodo de Retorno de Capital (PRC) para comprovar a viabilidade economica do sistema no cenario estabelecido. A analise ambiental foi desenvolvida por meio da aplicacao da metodologia da Avaliacao do Ciclo de Vida (ACV), determinando a pegada de carbono. Verificou-se uma possibilidade de mitigacao de mudancas climaticas com a incorporacao de energia solar fotovoltaica no sistema da bomba de calor.
TALLES IWASAWA NEVES APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DO BIOSSÓLIDO GERADO POR INDÚSTRIA TÊXTIL COMO FERTILIZANTE PARA PRODUÇÃO DE CAPIM-ELEFANTE Data: 22/02/2017 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O lodo gerado por estacoes de tratamento de efluentes normalmente era disposto em aterros sanitarios, o que a partir de agosto de 2014 foi proibido no Brasil. Portanto, o seu aproveitamento se torna necessario. Por apresentar em sua composicao boas concentracoes de nutrientes e materia organica, o lodo e denominado biossolido, e sua utilizacao como fertilizante agricola e bastante viavel. Para o presente trabalho, um experimento foi conduzido em uma fazenda experimental em Pedras de Fogo/PB, onde o objetivo foi comparar a producao de capim-elefante - Cenchrus purpureus (Schumach.). Morrone - os ganhos e perdas fisico-quimicas no solo e a avaliacao de ciclo de vida da aplicacao dos fertilizantes, atraves de um delineamento experimental em blocos casualizado com tres blocos, onde os tratamentos consistiram em: sem adubacao, adubacao convencional, 1 x, 2 x, 4 x e 8 x Resolucao do CONAMA. Foi verificada a viabilidade da aplicacao de biossolido como fertilizante, desde que seja feita de acordo com o que delimita a Resolucao Conama 375/06. Nessa dosagem, a producao de capim-elefante, em media, foi semelhante aos tratamentos com fertilizacao quimica, incrementando nutrientes ao solo, sem causar qualquer tipo de contaminacao ao mesmo. De acordo com o estudo de Avaliacao do Ciclo de Vida (ACV), observou-se que a dosagem de biossolido de acordo com o que preconiza a Resolucao Conama 375/06, apresentou aproximadamente 32,3% a menos em emissoes de CO2 equivalente do que a dosagem de fertilizante quimico recomendada.
GUILLERMO ANDRES RODRIGUEZ CANTOR INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS NO DESEMPENHO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS EM REGIÕES DE CLIMA TROPICAL Data: 20/02/2017 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O constante aumento da populacao mundial cria uma demanda crescente por energia. As fontes de energia convencionais, alem de poluirem, impactam diretamente na economia. Os governos estao cada vez mais conscientes dos impactos causados pelo desenvolvimento do homem, e buscam um maior consumo de energias limpas para contribuir assim na reducao dos efeitos causados pela producao e utilizacao de combustiveis fosseis. Por isso, novas fontes de energia, de tipo renovavel, aparecem hoje como solucoes sustentaveis, duradouras e capazes de resolver alguns desses impasses. Dentre as energias renovaveis, atualmente disponiveis, e possivel citar a eolica, a solar fotovoltaica, a solar termica, a biomassa, a das mares e a geotermica, entre outras. O Sol foi e e a fonte de energia mais importante para desenvolvimento do homem. Esta energia e responsavel pelo crescimento das plantas, pela origem dos ventos, pelo ciclo da agua, e e tambem a razao pela qual temos diferentes climas no planeta Terra. A energia solar e recebida pelas plantas, e, por meio do processo de fotossintese, e transformada em alimento. Essa energia pode ser consumida posteriormente pelos humanos, ou pode ser transformada em outros tipos de energia como, por exemplo, na queima de lenha para produzir calor ou para cozinhar (biomassa por combustao). A energia do Sol tambem e responsavel pela geracao dos ventos e dos diferentes climas na Terra. O Sol esquenta de forma diferente a superficie da Terra segundo a localizacao no globo terrestre. Os ventos se formam pela diferenca de pressao e temperatura entre as camadas de ar da atmosfera. Quando uma camada de ar sobre uma regiao e aquecida pelo Sol, ela sobe; porem, seu lugar sera preenchido pelas massas de ar frio. Esses ventos podem ser aproveitados para gerar energia eletrica ou mecanica segundo as condicoes da regiao e as necessidades locais. A energia solar e transmitida a Terra por meio da radiacao solar, que sao raios eletromagneticos com diferentes comprimentos de onda e diferentes amplitudes. A captacao do calor do Sol e a transformacao da energia eletromagnetica solar em energia termica pelos corpos e materiais que recebem sua radiacao. Quando as ondas eletromagneticas incidem sobre um corpo que tem a capacidade de absorver radiacao, a energia eletromagnetica e transformada em energia cinetica e transmitida para os atomos que compoem esse corpo. 18 A energia fotovoltaica, por sua vez, se origina da transformacao direta da radiacao solar em energia eletrica. Para tal, sao utilizados materiais semicondutores, que sao capazes de produzir uma diferenca de potencial eletrico durante o processo de absorcao da energia proveniente do Sol. A unidade basica de conversao, utilizada nesse tipo de aproveitamento da energia solar, e conhecida como celula fotovoltaica. As primeiras celulas fotovoltaicas, que foram desenvolvidas na Alemanha pelo engenheiro Bruno Lange, convertiam em eletricidade apenas 1% da energia solar incidente na superficie da celula solar. Com melhorias tecnologicas, os pesquisadores Fuller, Pearson, Chaplin e Ohl criaram a celula do silicio em 1954, alcancando uma eficiencia de conversao de quase 4%. Atualmente, ja se obtem eficiencias de conversao que excedem 20% em celulas de silicio cristalino, utilizando juncao simples, e que excedem 40% em celulas de multijuncao com concentradores, como se mostra na Figura 1. Contudo, o desafio atual e recorrente, e estabelecer processos de fabricacao inovadores, e utilizar materiais de alto desempenho, de modo a aproveitar de forma mais eficiente a maior parte da energia disponivel na superficie de coleta dos modulos fotovoltaicos. Os valores de eficiencia dos modulos fotovoltaicos dependem nao somente de fatores internos, mas tambem de fatores externos. Dentre os internos pode-se destacar a composicao e a pureza de cada material, os metodos de fabricacao, a estrutura das celulas, os cabos e as conexoes eletricas. Dentre os fatores externos podem ser citados o sombreamento por arvores e/ou por nuvens, a chuva, a poeira, a radiacao, a temperatura ambiente, a umidade relativa do ar e a velocidade e a direcao do vento. Sendo os fatores externos nao controlaveis, diferentes pesquisas tem sido desenvolvidas de modo a procurar entender os efeitos desses fatores. Devido a sua forte influencia no desempenho eletrico dos modulos fotovoltaicos, a radiacao e a temperatura ambiente sao os fatores externos mais estudados. Entretanto, muitos autores estudam o impacto da temperatura ambiente sobre a celula fotovoltaica, mas poucos analisam, de maneira abrangente, como outros fatores climaticos atuam sobre a determinacao da temperatura interna (temperatura de operacao) da celula. Alem disso, ainda sao escassos os estudos que abordam o impacto destes fatores ambientais em regioes de clima tropical, tal como na Regiao Nordeste do Brasil. Assim, a presente dissertacao visa analisar modelos utilizados para calcular e prever os valores de temperatura de operacao de modulos fotovoltaicos assim como valores de eficiencia de modulos fotovoltaicos em funcao dos fatores climaticos de regioes tropicais. Esta analise nos permitira antecipar os valores de potencia a ser extraida dos sistemas fotovoltaicos instalados nesta regiao. Para isso, neste projeto utilizou modulos fotovoltaicos de silicio monocristalino, avaliando por meio de bancada experimental, os seus desempenhos em funcao das condicoes reais de operacao, conectados num inversor ligado na rede eletrica, e caracterizando por meio de modelos matematicos, a dependencia da geracao de energia eletrica em funcao dos mais diversos aspectos climaticos locais.
RAFAEL DE CARVALHO COSTA ABRANTES ELABORAÇÃO E ANÁLISE DE VIABILIDADE DE ANTEPROJETO ARQUITETÔNICO UNIFAMILIAR COM CONCEITOS SUSTENTÁVEIS INTEGRADOS Data: 03/02/2017 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O presente trabalho consiste na elaboracao de um anteprojeto de uma residencia unifamiliar (para tres ou quatro habitantes) com conceitos sustentaveis acoplados, localizada no Bairro dos Estados na cidade de Joao Pessoa PB. Este projeto de arquitetura sustentavel dedicou-se a uma cultura de projeto emergente, com objetivo de preparar futuros arquitetos e projetistas em geral a responderem questoes economicas, sociais e ambientais que os mesmos se depararao para conviverem com os recursos de um unico planeta. Justifica-se o interesse pelo tema, o atual papel que as energias renovaveis estao exercendo no cenario brasileiro, mas que nem sempre sao da maneira satisfatoria e mais eficiente possivel, principalmente quando estao integradas a arquitetura. Nesse anteprojeto, faz-se uma breve abordagem do contexto da sustentabilidade no Brasil, arquitetura bioclimatica e seus conceitos, analise de projetos correlatos e como esses temas estao relacionados com as energias renovaveis, para que o anteprojeto arquitetonico seja elaborado com a maior integracao e eficiencia possivel desses conteudos. O estudo considerou a analise de ciclo de vida do tipo cradle-to-gate, que se mostrou como importe ferramenta de analise e escolha de materiais, devido principalmente as preocupacoes ambientais relacionadas aos processos de producao. A integracao projetual dos projetos complementares e a racionalidade construtiva tambem foram fundamentais para o bom desenvolvimento do projeto e mitigacao de descarte de residuos, problemas ambientais e melhor aproveitamento dos materiais empregados. Constatou-se que as dificuldades encontradas nos meios urbanos, tecnicos, financeiros, burocraticos, nem sempre permitem serem levados em consideracao os criterios sustentaveis abordados por esse trabalho, mas pretende-se por meio deste ajudar a minimizar as dificuldades encontradas na busca de uma arquitetura mais limpa e consciente para a humanidade.

2016
Descrição
FLÁVIO MELO DE LUNA Desenvolvimento e testes de um dessalinizador solar com pré-aquecimento de água. Data: 14/12/2016 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Na regiao do semiarido brasileiro, ha a necessidade de se ter agua potavel a partir da agua salobra dos pocos existentes, devido as secas sucessivas que castigam essa regiao. A finalidade deste trabalho foi estudar os materiais alternativos, dimensionar e desenvolver um prototipo de dessalinizador solar ativo com um coletor construido em alvenaria e ferrocimento, para a producao de agua dessalinizada a partir de uma agua salobra. O dessalinizador ativo dimensionado foi constituido de um coletor solar plano, utilizando 50 m de mangueira de polietileno em espiral, para o pre-aquecimento da agua salobra a temperaturas de ate 90 ºC e uma camara de evaporacao e condensacao (trocador de calor) que recebe a agua pre-aquecida do coletor solar, onde ocorrera o processo de dessalinizacao a ebulicao. Os testes foram realizados na cidade de Joao Pessoa (Latitude: 07º 06' 54" S Longitude: 34º 51' 47" W) na Paraiba, onde foram feitas as medicoes e comparacoes das temperaturas no interior e exterior do prototipo e medida a radiacao solar diaria do local e a quantidade de agua dessalinizada produzida diariamente. No periodo de testes, o dessalinizador testado produziu em media de 3,3 l/m2 de agua sem sais. Assim, a energia solar, como fonte de energia alternativa, foi capaz de promover o aquecimento da agua e a sua dessalinizacao, tendo em vista a possibilidade desse estudo para aplicacao na regiao do semiarido nordestino, uma vez que ha dificuldade do acesso a agua potavel. Alem disso, os materiais alternativos propostos no dessalinizador e coletor solar mostraram-se eficazes para a dessalinizacao da agua.
MARIA IZABEL DA SILVA GUERRA ANÁLISE DO DESEMPENHO ELÉTRICO DE UM GERADOR FOTOVOLTAICO COM O AUXÍLIO DA TECNOLOGIA PVT Data: 02/12/2016 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Os sistemas de energia solar fotovoltaica ainda apresentam um rendimento considerado baixo em virtude de apenas uma pequena parcela da radiacao solar ser convertida em eletricidade enquanto que o maior montante e transformado em energia termica, a qual e absorvido principalmente pelas proprias celulas. Assim como a radiacao solar que atinge as celulas fotovoltaicas, a calor absorvido pelas celulas influenciam diretamente no seu desempenho, contudo, enquanto o aumento da radiacao solar aumenta a potencia produzida pela celula FV, o calor reduz essa potencia. Desta forma, o estudo se propoe a realizar adaptacoes em uma celula fotovoltaica comercial que garanta o arrefecimento dessa celula utilizando agua como fluido resfriador, com o objetivo de recuperar uma parcela da sua potencia eletrica que nao perdida em virtude do aquecimento da propria celula. Para isso, dois modelos termicos, um com arrefecimento e outro sem arrefecimento, foram desenvolvidos e em seguida analisados por meio de simulacao. Depois, testes experimentais utilizando um simulador solar foram realizados a fim de validar os modelos termicos teoricos elaborados. Foi observado que a minibomba disponivel e utilizada para controlar a vazao massica da agua do Modelo Termico 2 estava superdimensionada e por isso o sistema apresentou resultados acima do esperado, uma vez que a celula conseguiu reduzir cerca de 60% de sua temperatura de superficie, o que proporcionou uma recuperacao de quase 20% de sua potencia.
CINTIA MARIA DE MEDEIROS CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE RESÍDUOS SÓLIDOS DA INDÚSTRIA DE CELULOSE E PAPEL PARA FINS ENERGÉTICOS Data: 02/12/2016 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Este trabalho tem por objetivo apresentar por meio da caracterizacao fisico-quimica de residuos solidos da industria de celulose e papel uma analise sobre o seu potencial energetico. Para compor a caracterizacao foram realizadas as analises imediata, termogravimetrica (TGA), microscopia eletronica de varredura (MEV), fluorescencia de raios X (FRX) e poder calorifico, ressaltando-se que no TGA foram realizadas analises em atmosfera inerte de N2 (pureza minima 99,997%) e oxidante com ar sintetico, ambas considerando gradiente de temperatura a partir da ambiente ate 900 ºC, taxa de aquecimento de 10 oC.min-1 e fluxo de 50,0 mL.min-1. Os residuos selecionados foram: fibra do engrossador, fibra da lagoa, residuo de limpeza do decantador do patio de madeira, casca limpa e casca suja. Entre os resultados encontrados, observou-se que o residuo de limpeza do decantador do patio de madeira e a casca limpa apresentaram, respectivamente, poder calorifico de 17,05 MJ.kg-1e 15,38 MJ.kg-1. Quanto a analise de suas cinzas, observou-se que a maioria dos residuos e rica em compostos que entram em ponto de fusao a temperaturas elevadas, apresentando baixa propensao de fusao a temperaturas inferiores a 750 °C. Com isso, conclui-se que todos os residuos apresentam potencial para serem utilizados como fonte alternativa e renovavel de energia em especial em processos de conversao termica.
PRISCILLA TORQUATO TAVARES Caracterização físico-química de resíduos sólidos da cajacultura e avaliação do potencial energético em processos de conversão térmica Data: 04/11/2016 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O aumento da demanda energetica e a crescente necessidade de producao sustentavel de energia, tem mostrado a importancia da diversificacao das fontes energeticas. A biomassa tem se destacado por suas caracteristicas economicas e fisicoquimicas, podendo ser considerada como a fonte energetica do futuro. Os residuos agricolas sao uma forma de biomassa apropriada para producao energetica. A geracao de residuos proveniente do cultivo e beneficiamento do caju produziu em 2015, no Brasil, entre 1,4 e 1,5 toneladas de casca de castanha de caju (CCC) e entre 4,2 e 5,0 toneladas de residuo de pseudofruto de caju (BC). Portanto, a utilizacao de residuos solidos da cajucultura para producao de energia, reduziria a problematica da destinacao desses residuos e poderia substituir a lenha para aplicacao energetica utilizada no proprio beneficiamento ou em outras industrias. O objetivo deste trabalho e verificar a possibilidade de utilizacao dos residuos solidos da cajucultura como fonte alternativa e renovavel de energia em processos de conversao termoquimica, por meio da caracterizacao fisico-quimica (analise imediata, analise elementar, densidade, poder calorifico, microscopia eletronica de varredura e fluorescencia de raios X), observando tambem a probabilidade de fusao das cinzas. O comportamento termico dos residuos foram avaliados por meio de analise termogravimetrica. CCC e mais energetica que o BC, pois apesar de possuirem a mesma relacao H/C (0,13), CCC possui menor relacao O/C (0,67) que BC (0,89). Verificou-se que os residuos analisados apresentam potencial para utilizacao em processos de conversao termica, devido a alta densidade, elevado percentual de volateis, possuindo baixa temperatura de ignicao, (BC = 167 ºC e CCC = 199 oC) . Observou-se tambem um baixo teor de cinzas (3,55 e 2,16%), com probabilidade de baixas temperaturas de fusao destas, devido a elevada concentracao de potassio (61,29 e 50,57%). O comportamento termico das amostras mostrou que durante a pirolise, ha tres picos principais de perda de massa para a casca da castanha de caju ( CCC) (em torno de 240, 300 e 440 °C) e um pico bem definido para o bagaco de caju (BC) (em torno de 300 °C), ja durante a combustao, verificou-se tres picos predominantes para a CCC (aproximadamente 240, 450 e 490 °C) e dois picos preponderantes para o BC (300 e 500 °C, aproximadamente ), estes picos mostram a degradacao de hemicelulose, celulose e lignina. Os residuos solidos em questao tem potencial para serem usados como fonte alternativa de energia renovavel e podem colaborar com a diversificacao energetica, dando um descarte sustentavel aos residuos da cajucultura.
ELSON SANTOS DA SILVA UTILIZAÇÃO DA FOTOCATÁLISE SOLAR HETEROGÊNEA NO TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS Data: 26/08/2016 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O tratamento de efluentes texteis e da industria de biodiesel tem um grande interesse do ponto de vista ambiental, nao so pelo volume de efluentes gerado, mas pela sua composicao. O efluente da industria textil tem como caracteristica a geracao de grandes volumes de residuos, principalmente corantes oriundos do tingimento de fios e tecidos. O efluente da industria de biodiesel e considerado considerados grandes poluidores do meio ambiente. Os tratamentos convencionais desses efluentes sao ineficazes na degradacao da maioria dos componentes. A fotocatalise heterogenea com a utilizacao do dioxido de titanio vem surgindo como alternativa promissora no tratamento desses efluentes. Neste trabalho estudou-se a utilizacao da fotocatalise heterogenea com a utilizacao do dioxido de titanio na degradacao do efluente bruto da industria de biodiesel e na descoloracao do corante sintetico azul de metileno. Nos experimentos, os parametros de pH, tempo de exposicao ao sol, concentracao do catalizador, concentracao do poluente e intensidade de radiacao foram monitorados no periodo de 4 horas de experimento. Os resultados de descoloracao do azul de metileno apresentou valores significativos de remocao de 98,67% e 99,39% para as concentracoes do corante de 50 mg.L-1 e concentracao do catalizador de 0,5 g.L-1. As concentracoes de azul de metileno de ate 20 mg.L-1 apresentou 100% de remocao da cor. Foi obtido os melhores resultados da degradacao da demanda quimica de oxigenio do efluente do biodiesel (74,82% e 42,85%) nas condicoes de pH 3,0 e concentracoes do catalisador de 0,5 g.L-1 e 0,3 g.L-1 respectivamente e 45,75% nas condicoes de pH 5,0 e concentracao do catalisador de 0,7 g.L-1. Os resultados de degradacao do efluente do biodiesel foram condicionados a demanda quimica de oxigenio inicial e a concentracao de sais no efluente.
GUSTAVO ELIA ASSAD ANÁLISE HÍBRIDA DA INTERAÇÃO MÚTUA ESCOAMENTO/CAMPO MAGNÉTICO NA REGIÃO DE ENTRADA DE UM CANAL DE PLACAS PARALELAS Data: 25/08/2016 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O objetivo do presente trabalho trata da analise da interacao mutua escoamento/campo magnetico que se desenvolve no interior de um canal de placas planas e paralelas ao se aplicar um campo magnetico externo transversal. O fluido, eletricamente condutor, entra no canal sob um perfil qualquer de velocidade, e tera seu desenvolvimento natural no interior do canal afetado pelo campo magnetico aplicado (devido a forca de Lorentz). Correntes eletricas serao induzidas no interior do escoamento, de maneira que campos magneticos tambem serao induzidos e superpostos aquele externamente aplicado. Esse efeito modifica dinamicamente o campo magnetico externo. Diz-se, entao, da interacao acoplada de duas vias. O estudo dessas interacoes sera efetuado a partir de uma formulacao bidimensional das equacoes de Navier-Stokes, na formulacao em funcao corrente, para escoamento em regime permanente, acoplada a equacao de transporte do campo magnetico. Deve-se perceber que as correntes induzidas no interior do escoamento podem ser aproveitadas para geracao de energia eletrica, bombeamento, propulsao ou medicao de vazao do escoamento. Tais aplicacoes podem e devem ser associadas a fontes de energias alternativas e novaveis, atraves do fornecimento ou aproveitamento da energia eletrica ao/do sistema magnetohidrodinamico. A solucao das equacoes governantes, a equacoes de Navier-Stokes na versao bidimensional da formulacao de funcao corrente e a equacao do transporte do campo magnetico, serao obtidas atraves da Tecnica da Transformada Integral Generalizada (GITT). Os resultados obtidos para o campo de velocidade e campo magnetico, bem como suas funcoes escalares associadas, sao produzidos e comparados aos da literatura em funcao dos principais parametros de governo: numero de Reynolds (Re), numero de Reynolds magnetico (Rem) e numero de Hartmann (Ha). Com o objetivo de ilustrar a consistencia da tecnica da transformada integral generalizada, analises de convergencia sao tambem efetuadas e apresentadas.
IVAN DE ALMEIDA MACHADO COELHO USO DE GEOTECNOLOGIAS NA ANÁLISE DA BIOMASSA FLORESTAL NO ESTADO DA PARAÍBA Data: 29/07/2016 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Os seres humanos tinham a ideologia de uma natureza como fonte infinita de recursos, ocasionando uma transformacao da natureza, propiciando altos indices de degradacao com reducao da biodiversidade por meio das acoes antropicas. A cobertura vegetal do estado da Paraiba, em sua maior parte, encontra-se altamente antropizada por consequencia da abertura de areas para exploracao agricola e principalmente pela exploracao de lenha como fonte energetica, onde estas mudancas geram impactos significativos na qualidade de determinado ambiente. O geoprocessamento e considerado um dos instrumentos mais importantes para entender a estrutura e a dinamica da cobertura vegetal em varias escalas temporais e espaciais, quando utilizado na ecologia de paisagem traz informacoes tanto para o estudo da relacao do homem com o meio ambiente, quanto para entender os processos ecologicos. A area de estudo do presente trabalho foi o estado da Paraiba, nas Mesorregioes Sertao Paraibano, Borborema e Agreste Paraibano. As chuvas sao mal distribuidas ao longo do ano, com situacoes climaticas diversificadas, associadas a distribuicao do clima com a localizacao, observando nas regioes mais proximas do litoral clima mais umido, entretanto quanto mais afastado mais seco. O presente trabalho teve como objetivo mostrar o papel de tecnicas de processamento digital de imagens nao supervisionadas para analise multitemporal da degradacao ambiental no estado da Paraiba. A metodologia baseou-se na analise temporal de imagens orbitais TM/Landsat 5 para as datas nos meses de setembro de 1998 e setembro de 2009 para a mesorregiao Sertao Paraibano, nos meses de outubro de 1999 e setembro de 2008 para a mesorregiao Borborema e nos meses de abril de 1999 e julho de 2007 para a mesorregiao Agreste Paraibano, onde as imagens utilizadas foram obtidas a partir do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Os resultados indicaram que a temperatura e precipitacao estao diretamente relacionadas com o quantitativo de cobertura vegetal, podendo ser visualizado em todas as mesorregioes, observado a partir das classes de cobertura vegetal, onde o aumento da vegetacao rala mostra-se bastante preocupante, pois e nessa classe que os niveis de degradacao podem aumentar dando inicio aos nucleos de desertificacao. O trabalho mostrou o grande potencial de usar ferramentas de geoprocessamento para uma analise espacial da area em estudo e a partir disso realizar um estudo sobre a dinamica da area.
VICENTE DE VASCONCELOS CLAUDINO FILHO DESENVOLVIMENTO DE UM COLETOR FRESNEL PARA SISTEMA DE CLIMATIZAÇÃO DESSECANTE Data: 22/06/2016 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo O Brasil tem como fonte primaria para producao de energia eletrica as hidreletricas que utilizam agua para movimentar as turbinas e como fonte secundaria sao utilizadas as termoeletricas que usam oleo combustivel para producao de energia eletrica. Ambas geram um grande impacto ambiental, devido ao fato das hidreletricas necessitarem de enormes areas para a construcao das represas, o que muitas vezes acarreta na destruicao de ecossistemas importantes para a regiao onde ira ser instalada a hidreletrica, alem do fato que elas necessitam do ciclo das chuvas para que as represas possuam capacidade de operacao, enquanto que as termoeletricas queimam combustiveis fosseis, aumentando assim as emissoes de CO2 para a atmosfera. Uma alternativa para a solucao dos problemas citados anteriormente e a utilizacao de fontes renovaveis de energia, dando enfase neste trabalho a energia solar. A energia solar pode ser dividida em duas vertentes: termica e fotovoltaica. Este trabalho esta voltado para a utilizacao termica da energia solar, atraves da utilizacao de um concentrador solar do tipo Fresnel para o aquecimento de agua, a qual ira acionar um sistema de refrigeracao de ambientes com a utilizacao de rotores dessecantes. A escolha do coletor do tipo Fresnel se deu pelo campo de desenvolvimento deste concentrador estar ainda em constante crescimento e pelo fato do mesmo ocupar uma area relativamente pequena quando comparado com outros concentradores solares termicos, alem de sua construcao ser simples e de baixo custo quando novamente comparada a outros concentradores solares.
ANDERSON MOREIRA SA DESENVOLVIMENTO DE MATERIAIS CATÓDICOS PARA CÉLULAS A COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO (SOFC) Data: 29/04/2016 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo As celulas a combustivel (CaC) sao dispositivos eletroquimicos que transformam a energia quimica de determinados combustiveis em energia eletrica, por meio de reacoes de oxirreducao. Possuem uma estrutura basica que consiste em uma camada de eletrolito intercalando dois eletrodos: catodo (eletrodo positivo) e anodo (eletrodo negativo). Neste trabalho, foram desenvolvidos materiais catodicos para celulas a combustiveis de oxidos solidos (SOFC), tais como, a cobaltita de lantanio dopada com estroncio e ferro (La0,6Sr0,4Co0,4Fe0,4O3-δ LSCF6428) foi sintetizado pelo metodo dos precursores polimericos modificado, tambem conhecido como Pechini modificado e comparado o desempenho com o de eletrodos compositos La0,6Sr0,4Co0,4Fe0,4O3-δ/Ce0,9Gd0,1O2-δ (LSCF6428/CGO) e La0,6Sr0,4Co0,4Fe0,4O3-δ/ Ce0,9Gd0,1O2-δ/PrOx (LSCF6428/CGO/PrOx). O metodo de sintese consiste na utilizacao da gelatina comercial como agente polimerizante para ions metalicos. O po obtido a 350 °C/ 2h foi calcinado a 800 e 1000 °C/ 4h e caracterizados por analise termogravimetrica (TG), distribuicao de tamanho de particula, difracao de raio X (DRX) e microscopia eletronica de varredura (MEV). Os filmes de (LSCF6428), (LSCF6428/CGO) e (LSCF6428/CGO/PrOx), foram obtidos por serigrafia de pos calcinados a 1000 °C. Os filmes foram depositados sobre substratos de ceria dopada com gadolinia Ce0,9Gd0,1O2-δ (CGO), sinterizados a 1150 °C e caracterizados por espectroscopia de impedancia (em oxigenio puro) entre 600 e 800 °C. Os resultados obtidos indicaram que o metodo utilizado foi eficiente na formacao de pos porosos e com a estrutura cristalina perovskita, o tamanho do cristalito do LSCF6428 puro foi de 5293 (nm) se mostrando compativel com uma calcinacao a 1000 °C. O tamanho de cristalito para o composito de LSCF6428/CGO foi de 336 (nm) para o LSCF6428 e 98 (nm) para o CGO, sendo, tambem o esperado para um po calcinado a 1000 °C. O valor da resistencia especifica de area (REA) para o eletrodo de LSCF6428 puro a 750 °C foi de 0,25 ohms.cm2 bastante plausivel, principalmente por nao ter sido feito uso de platina, para o LSCF/CGO/PrOx foi obtido uma REA de 0,02 ohms.cm2 a 750 °C.
THIAGO FREIRE MELQUIADES ANÁLISE DO POTENCIAL SOLAR TÉRMICO EM UM SEGMENTO DO SETOR DE ALIMENTOS E BEBIDAS NA PARAÍBA Data: 29/04/2016 Hora: 14:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A energia solar e a fonte energetica mais abundante do nosso planeta, porem, ainda pouco explorada pela sociedade moderna se comparada com outras fontes. Essa dissertacao analisou as potencialidades do uso de coletores solares termicos em um segmento da industria de alimentos e bebidas na Paraiba. E, de forma especifica, analisou por meio de indicadores regionais, a relevancia dos segmentos potenciais de alimentos e bebidas paraibanos para o uso de Sistemas de Aquecimento Solar (SAS); verificou por meio da Analise de Ciclo de Vida os impactos ambientais associados ao processo de pasteurizacao em uma empresa de fabricacao de sorvetes e outros gelados comestiveis em Joao Pessoa, comparando a substituicao do queimador atmosferico de GLP por um Sistema de Aquecimento Solar; analisou a Serie de Radiacao Solar Global, no periodo de julho de 2007 a dezembro de 2013 do municipio de Joao Pessoa na Paraiba, por meio dos modelos da familia ARIMA e testando os modelos estimados na previsao de 2014; e analisou a viabilidade tecnica e economica do uso de coletores solares termicos em uma em uma empresa de fabricacao de sorvetes e outros gelados comestiveis, localizada em Joao Pessoa. As metodologias utilizadas foram: analise regional; por meio das medidas de localizacao e regionais, analise de ciclo de vida pelo metodo IPCC 2013 GWP 100a, o metodo Box-Jenkins de analise de series temporais; e analise tecnica e economica pela NBR 15569 e indicadores financeiros. Os principais resultados foram: os subsetores do setor alimenticio sao distribuidos de forma semelhante entre as mesorregioes. O SAS proporcionou menores impactos ambientais, quando comparado ao queimador atmosferico. O modelo SARIMA (2,1,0) (2,1,3)12 foi o que forneceu melhor ajuste da radiacao solar global para 2014. E viavel o uso do SAS na etapa de aquecimento do processo de pasteurizacao nas empresas de fabricacao de sorvetes.
PATRÍCIA GIULIANNA PETRAGLIA SASSI USO DE MICROALGAS PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA E MITIGAÇÃO DE IMPACTOS AMBIENTAIS Data: 29/04/2016 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo As microalgas tem sido foco de grande interesse para a producao de biocombustiveis devido a sua enorme capacidade de produzir biomassa, e pelo fato de muitas especies produzirem acidos graxos em quantidades muitas vezes superiores a varias oleaginosas. Muitas microalgas tambem atuam como eficientes biorremediadores de residuos domesticos e agroindustriais, de maneira que sistemas integrados de cultivo de microalgas promissoras para a producao de biocombustiveis acoplados ao tratamento de efluentes podem apresentar varios beneficios incluindo reducao de custos no tratamento de aguas residuais e producao de biomassa microalgal, barateando os cultivos, promovendo remocao de nutrientes e minimizando impactos ambientais. Esta pesquisa visou avaliar a efetividade de microalgas regionais atuarem na biorremediacao de tres tipos de efluentes: agua de lavagem de biodiesel, efluente de carcinicultura e agua de drenagem agricola, utilizando especies potencialmente promissoras a producao de biodiesel que podem crescer nesses efluentes como meio de cultura. Foram utilizadas 12 especies de microalgas isoladas de varios ambientes aquaticos do Nordeste do Brasil sendo 11 dulcicolas e uma marinha, selecionadas do banco de cultivo de microalgas do Laboratorio de Ambientes Recifais e Biotecnologia com Microalgas (LARBIM/UFPB), onde sao mantidas em meios sinteticos. A selecao das especies foi feita considerando-se aquelas que produzem substanciais quantidades de acidos graxos, com algumas inclusive superiores a soja. Os experimentos foram realizados em camara de cultura climatizada (25 ± 1 ºC, fotoperiodo de 12h) em baloes de 6L de capacidade com aeracao continua. O crescimento das especies nas condicoes testadas foi acompanhado por contagens celular e medidas da fluorescencia in vivo e as respostas fisiologicas por citometria de fluxo. Nos efluentes foram determinados os teores de NO3, NO2, PO4, pH, DQO, turbidez, condutividade eletrica e solidos totais usando procedimentos analiticos e/ou sonda multiparametros. Em agua de lavagem de biodiesel foram testadas 11 especies, das quais apenas duas apresentaram bom crescimento. Destas, Monoraphidium contortum foi selecionada para os testes de biorremediacao por apresentar maior capacidade de crescimento e ser a segunda especie com maior teor de acidos graxos. Constatou-se que esta especie reduz as concentracoes de NO3, PO4, e DQO nas porcentagens de 25,8%, 7,2% e 31,2%, respectivamente. Em agua de carcinicultura a especie Amphora sp. mostrou crescimento consideravel, porem inferior ao controle, mas com producao de lipideos superior. A remocao de PO4, NO3 e NO2 por esta especie nesse efluente foi de 73,357%, 72,572% e 66,667%, respectivamente. Em agua de drenagem agricola foram testadas 11 especies das quais M. contortum foi selecionada para o ensaio de biorremediacao e sua producao de biomassa e o rendimento final em numero de celulas nesta condicao experimental foram inferiores ao controle. Neste efluente essa especie removeu aproximadamente 73% de NO3 e 100% de PO4. As comparacoes das respostas fisiologicas demonstraram concentracoes celulares, florescencia da clorofila e atividade da esterase mais elevadas no controle e maior producao de lipideos no efluente. Os dados mostram ser possivel a utilizacao desses efluentes no cultivo de microalgas importantes a producao de biodiesel com reducoes efetivas dos nutrientes presentes na agua residual e que, dependendo da especie, os efluentes podem oferecer condicoes favoraveis a uma maior producao de lipideos. Contudo, os cultivos de microalgas nesses efluentes podem ter duplo interesse: minimizar impactos ambientais e produzir biomassa microalgal que pode ser usada para producao de biodiesel ou outros coprodutos de interesse a biotecnologia, reduzindo assim os custos de producao em cultivos em massa.
ALYSSON DOMINGOS SILVESTRE DESENVOLVIMENTO DE UM HELIOSTATO PARA GERAÇÃO HELIOTÉRMICA EM TORRES SOLARES Data: 22/04/2016 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Com o aumento das perspectivas mundiais a respeito das energias renovaveis e a utilizacao da energia solar termica concentrada, com o objetivo de aumentar o fluxo de radiacao solar incidente em um termico tem se mostrado uma solucao viavel para geracao de energia eletrica. Os dispositivos heliostatos tem a capacidade de rastrear o sol e refletir a radiacao em um ponto fixo pre estabelecido, normalmente conhecido como torre solar localizando se ao meio de um campo de dispositivos heliostatos. As torres solares tem sido alvo de estudos por possuir um grande potencial para geracao de energia eletrica. Quanto maior os valores de concentracao pretendido do sistema, maiores serao os requisitos de precisao de rastreamento e reflexao do heliostato e da qualidade das superficies refletoras. Este trabalho tem como objetivo de projeto e construcao de um heliostato de dois graus de liberdade para geracao de energia em sistemas de torres solares utilizando metodos de controle para rastreamento e reflexao otima em plataforma LabView.
ITHYARA DHEYLLE MACHADO DE MEDEIROS Superfícies seletivas a base de polímeros inorgânicos para coletores solares de média e alta temperatura Data: 04/02/2016 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo Novos materiais e tecnologias vêm sendo desenvolvidos visando tornar a energia solar economicamente mais atrativa. Superfícies seletivas, ou seja, revestimentos depositados sobre placas absorvedoras de radiação solar, têm sido utilizadas a fim de aumentar a eficiência dos coletores solares permitindo um máximo de absortância no espectro solar enquanto mantêm um mínimo de emitância no infravermelho. Para que isso seja possível, faz-se necessário a utilização de materiais com eficiência tecnológica, energética e ambiental, tais como os geopolímeros. Nas regiões tropicais da Terra, como é o caso do Estado da Paraíba, há materiais com potencial de utilização para a síntese geopolimérica que ainda não foram avaliados, a Cinza do Bagaço da Cana-de-açúcar (CBC) é um deles. Neste trabalho foram avaliadas as características química, mineralógica, microestrutural e óptica da CBC após dois processos de otimização (peneiramento e moagem de alta energia), a fim de verificar seu potencial de utilização para a síntese geopolimérica e posterior obtenção dos filmes a serem aplicados como superfícies seletivas. A determinação dos óxidos presentes foi por meio da técnica de Fluorescência de Raios X (FRX), a identificação dos minerais e a quantificação das fases foram realizadas por Difração de Raios X (DRX) utilizando o método de Rietveld. A verificação da amorfização da amostra bem como a avaliação da conversão do Al (VI) para Al (IV) foi realizada por Espectroscopia de Infravermelho Médio com Transformada de Fourier por Transmitância (FTIR). A propriedade óptica de absorção foi determinada por Espectroscopia de absortância na região do Ultravioleta-Visível (UV-Vis). A microestrutura das amostras foi acessada pela Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Posteriormente, foram produzidas superfícies seletivas a base de CBC moída, em substratos de aço inoxidável, cobre e vidro com deposição pela técnica de Pintura ou Sol-Gel, sendo avaliadas suas características ópticas e microestruturais, por Espectroscopia UV-Vis e MEV, respectivamente. Após as caracterizações, determinou-se que a cinza estudada satisfez as condições estabelecidas como mínimas para precursores com potencial de ativação alcalina ou síntese geopolimérica. A hipótese que a diminuição da granulometria e o aumento da homogeneidade das cinzas elevaria a porcentagem de absortância da mesma foi confirmada, de modo que para a produção das superfícies seletivas foram utilizadas as cinzas que passaram pelo processo de moagem de alta energia. A absortância solar e a espessura dos filmes foram determinadas, de forma que a superfície que obteve maior absorção foi a produzida a partir da cinza moída com carga de bolas 5:1 com 250 rpm durante 20 min (CBC.5.250) depositada pela técnica de Pintura sobre o substrato de vidro, atingindo pico de absortância de 88% e média de 65% ao longo do espectro em análise. Essa amostra de melhor resultado também foi a de menor espessura (1,65 μm).

2015
Descrição
KALYNE DE LOURDES DA COSTA MARTINS Disparidades regionais da produção de lenha nativa no Nordeste brasileiro Data: 15/12/2015 Hora: 10:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo A lenha e uma fonte energetica relevante para a economia nordestina. Esta dissertacao analisou as disparidades e imbricacoes da lenha nativa no Nordeste brasileiro. E, especificamente: analisou a disparidade do Valor Bruto da Producao do extrativismo vegetal nordestino frente ao brasileiro, entre 1994 a 2012; avaliou os efeitos da dependencia espacial e heterogeneidade do Valor Bruto de Producao da lenha nativa por meio da exploratoria de dados espaciais, no periodo de 1994 e 2013; analisou a convergencia absoluta do valor bruto de producao da lenha nativa no Nordeste brasileiro, no periodo de 1994 e 2013, e; quantificou as emissoes de gases de efeito estufa associadas a queima de lenha no Nordeste brasileiro, em pequena escala, para os segmentos do extrativismo vegetal e da silvicultura, no periodo de 1994 e 2013. Para atingir os objetivos, foram utilizados: os Indicadores de localizacao e especializacao, Analise Exploratoria de Dados Espaciais, o modelo de convergencia absoluta, sendo estimados os modelos econometricos espaciais SAR e SEM, e a tecnica da Analise de Ciclo de Vida . Os principais resultados encontrados foram: com excecao dos produtos alimenticios e da madeira em tora, os produtos do extrativismo vegetal se mostraram relevantes para a economia nordestina; nao se observou nenhum padrao de concentracao e especializacao no VBP dos produtos do extrativismo vegetal diferenciado do Brasil; dentre os aglomerados espaciais observados, verificou-se que o cluster espacial do tipo alto-alto foi composto predominantemente pelas mesorregioes do Ceara e Pernambuco; o modelo convergiu, indicando que as mesorregioes com menores VBPs de lenha tendem a apresentar uma taxa de crescimento do VBP mais rapida em comparacao as que possuem altos VBPs de lenha; verificou-se a presenca de dependencia espacial e o modelo SEM se apresentou como o mais adequado; e, em relacao ao processo de queima da lenha em pequena escala, notou-se que a queima de lenha e o diesel usado nas maquinas de corte foram as atividades que mais contribuiram para as emissoes.
DANIELLE BANDEIRA DE MELLO DELGADO Otimização econômica e ambiental de um sistema de poligeração incluindo energia solar fotovoltaica e biomassa: estudo de caso em um hospital paraibano Data: 04/09/2015 Hora: 09:00 Visualizar Dissertação/Tese Mostrar Resumo São apresentados nesta dissertação cinco artigos elaborados a partir dos resultados obtidos no estudo de caso realizado em um hospital público do estado da Paraíba. A inserção de fontes renováveis não convencionais, a exemplo da energia solar fotovoltaica e da biomassa, para a geração distribuída de energia em uma superestrutura de poligeração,com o objetivo de atender as demandas energéticas de uma unidade consumidora de grande porte, foi analisada sob aspectos econômicos, jurídicos e ambientais. Um modelo de otimização baseado em Programação Linear Inteira Mista (PLIM)foi construído e resolvido para obtenção da solução ótima (configuração e operação otimizadas), desde objetivos econômico e ambiental. Informação ambiental foi gerada pela aplicação da metodologia da Análise de Ciclo de Vida (ACV) para os equipamentos e recursos energéticos da superestrutura. Também se apresenta um estudo, com base no direito comparado, da norma que regula a geração distribuída no Brasil.Verificou-se, de forma geral, que, apesar de termos uma legislação bastante avançada e consolidada, carecemos ainda de incentivos fiscais e econômicos para tornar a geração distribuída viável.