This paper selects biofuel scenarios to substitute diesel in Brazil based on oil reserves increas... more This paper selects biofuel scenarios to substitute diesel in Brazil based on oil reserves increase, diesel imports, CO 2 emissions, crops agronomic yields, byproducts marketing and social impacts. This hard task still considers that agricultural practices in developing countries have large social impacts. Brazil presents high consumption of diesel oil in transport; low agronomic yield of traditional vegetable oil crops, which demand large cultivation areas contrasting with microalgae and palm oils which present high productivity. Concerning technologies, thermal cracking and transesterification of vegetable oils present a difficult economic situation related to vegetable oils price, food competition and glycerin market; BTL technology, meaning thermal gasification of biomass to liquids, faces problems related to low density of biomaterials and low viscosity of synthetic biodiesel produced. Biorefinery algal integrated systems and co-solvent technology to introduce up to 8% of ethanol into diesel seem to be feasible routes to reduce diesel consumption.
A água é um insumo vastamente utilizado nos diversos segmentos industriais e sobretudo nas unidad... more A água é um insumo vastamente utilizado nos diversos segmentos industriais e sobretudo nas unidades têxteis, seja como utilidade, ou como meio de transporte, veículo para os diversos produtos químicos empregados nos processos, bem como para enxágue e remoção do excesso dessas substâncias consideradas indesejáveis para os diferentes substratos têxteis. Mais especificamente, nas unidades de beneficiamento, a água participa praticamente em todas as etapas, e de modo direto nos processos de lavagem, tingimento e amaciamento. Por outro lado, a energia, também fundamental para a operação das unidades industriais, e empregada na unidade de estudo, é proveniente de distribuição de rede pública, mas conta também de forma suplementar com um gerador de alta potência e uma caldeira. O gerador de vapor é alimentado por cavacos de madeira e outros resíduos industriais, gerando calor para o aquecimento de alguns equipamentos. Assim, evidenciando a relevância da temática da economia das duas principais utilidades industriais, contextualizado de forma bastante pertinente, sobretudo diante do atual quadro de escassez hídrica e de crise energética no estado, o presente trabalho consiste de estudo avaliativo do consumo desses insumos em indústria têxtil, evidenciando os pontos de reuso e de economia, e com base em iniciativas de projeto e operacionais apresenta os resultados efetivos decorrentes da utilização dessa estratégia.
World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Oct 10, 2011
This paper has as main goal to make a technical and financial viability study of a PV powered des... more This paper has as main goal to make a technical and financial viability study of a PV powered desalination (reverse osmosis) and pumping system applied to semi-arid areas, developed at the Renewable Energies Laboratory, Federal University of Ceará, in Fortaleza-Brazil, aiming to supply drinking water for human consumption at low cost from brackish water in semi-arid areas. The research aims to determinate parameters like drinking water production, specific energy consumption and costs, and determinate the optimal system size that provides a financial viability. A set of batteries was used, allowing to conduct a comparative study between two configurations: with and without batteries. The research was conducted with different levels of brackish water salinity, to identify a viability limit. The technical and financial analysis show that the unit produces satisfactory and competitive results, comparing with different plants in the world, concluding that, assuming a 2,748 mg/L brackish water well, the configuration that brings the best cost/benefit is the batteryless plant using 3 photovoltaic panels, which provides a daily production of 175 liters of drinking water at 324.60 mg/L, with a specific consumption of 3.12 kWh/m3 and presenting a competitive specific cost of 18.37 R$/m3 (7.65 €/m3).
The present work shows the aspects related to the synthesis and thermogravimetric analysis of thi... more The present work shows the aspects related to the synthesis and thermogravimetric analysis of thiophosphorated and phosphorated compounds from hydrogenated cardanol. Studies on thermal-oxidative stability were investigated, using a classical thermoanalytical-thermogravimetric method (TG/DTG) in an air atmosphere. Its use as an antioxidant additive in hydrogenated naphthenic NH10, NH20 and NH140 oils was evaluated. The addition of 1.2% synthesized compounds to the oils has improved their thermal-oxidative stability by 5-15 o C. The occurrence of major thermal degradation events at higher temperatures (T max) in additivated oils is a good indication of the antioxidant properties of the thiophosphorated and phosphorated cardanol compounds antioxidant properties.
PV modules are the most reliable component of a photovoltaic (PV) system. This supposed reliabili... more PV modules are the most reliable component of a photovoltaic (PV) system. This supposed reliability leads the modules to have a warranty of up to 25 years. With the increasing insertion of PV in the energetic matrix, it is necessary to evaluate and guarantee the reliability of this source. This paper presents an evaluation of degradation in PV modules installed 15 years ago on the roof of the Department of Electrical Engineering, Federal University of Ceará, Brazil. This evaluation uses two methods: visual inspection and analysis to measure degradation degree in electrical properties of the modules. Maximum power (P MPP); Current at the maximum power point (I MPP); Voltage at the maximum power point (VMPP); Short circuit current (I SC) and Open circuit voltage (VOC) are measured using a power curve tracer and compared with manufacturers data. Visual analysis show that delamination and discoloration are the degradations found in most of the modules. Considering the electrical paramet...
A gestão dos resíduos sólidos urbanos (RSU) e a oferta de eletricidade são preocupações presentes... more A gestão dos resíduos sólidos urbanos (RSU) e a oferta de eletricidade são preocupações presentes no Brasil. Nesta conjuntura, as usinas de geração de energia a partir de resíduos sólidos (Waste To Energy -WTE) surgem como alternativa de investimento que poderia trazer benefícios tanto para a gestão dos RSU, pela mitigação de impactos ambientais, quanto para o setor elétrico brasileiro. Este trabalho tem o objetivo de analisar de forma comparativa cenários futuros na gestão de RSU no Nordeste levando em conta investimentos em usinas WTE. Para isto, foram projetados por meio de método quantitativo de modelagem - em um período de 20 anos - os impactos sobre a ocupação de espaço para gestão dos RSU, as emissões dos gases metano e carbônico, e a geração de energia na região. Os resultados destacam o potencial benéfico das usinas WTE, através do aumento considerável na geração de energia e da diminuição notável das emissões de gases de efeito estufa (GEE) e da ocupação de espaço
linha branca (10pt) --O presente estudo trata do desenvolvimento de um novo conceito de caldeira ... more linha branca (10pt) --O presente estudo trata do desenvolvimento de um novo conceito de caldeira não-convencional que é constituída de um queimador poroso, o qual promove um processo de combustão estável, com elevado nível de eficiência e baixas emissões. A onda de combustão, em um meio poroso, se propaga ao longo do comprimento do reator e seu deslocamento é estabilizado através de uma extração de calor controlada, associada a um sistema de fluxo reverso da mistura ar-combustível, o qual atravessa o queimador. Sob essas condições, o queimador desenvolve um perfil de distribuição de temperatura trapezoidal, o que confere um processo de combustão estável e uma boa extração de energia. Essa propriedade favorece uma queima estável de misturas ultra-pobres, operando em faixas muito abaixo dos limites de inflamabilidade, em relação aos equipamentos convencionais, resultando em baixa emissão dos gases poluentes. Os efeitos principais dos parâmetros de processo, tais como: a razão de equivalência e a velocidade do escoamento da mistura ar-combustível no reator; são analisados. Os estudos quanto à eficiência térmica do sistema, à estabilidade de combustão e às emissões da caldeira, são realizados com a caldeira fundamentalmente operando com o gás natural, com misturas ar-combustível ultra-pobres. O protótipo desenvolvido pode atingir eficiências térmicas próximas de 90%, produzindo níveis de emissões de NOx e CO em torno de 2 ppm. -linha branca (10pt) --Palavras-chaves: 1. Combustão, 2. Meio Poroso, 3. Queimador Não-Convencional, 4. Caldeira Superadiabática, 5. Baixa Emissão de NO X e CO X ...
This paper selects biofuel scenarios to substitute diesel in Brazil based on oil reserves increas... more This paper selects biofuel scenarios to substitute diesel in Brazil based on oil reserves increase, diesel imports, CO 2 emissions, crops agronomic yields, byproducts marketing and social impacts. This hard task still considers that agricultural practices in developing countries have large social impacts. Brazil presents high consumption of diesel oil in transport; low agronomic yield of traditional vegetable oil crops, which demand large cultivation areas contrasting with microalgae and palm oils which present high productivity. Concerning technologies, thermal cracking and transesterification of vegetable oils present a difficult economic situation related to vegetable oils price, food competition and glycerin market; BTL technology, meaning thermal gasification of biomass to liquids, faces problems related to low density of biomaterials and low viscosity of synthetic biodiesel produced. Biorefinery algal integrated systems and co-solvent technology to introduce up to 8% of ethanol into diesel seem to be feasible routes to reduce diesel consumption.
A água é um insumo vastamente utilizado nos diversos segmentos industriais e sobretudo nas unidad... more A água é um insumo vastamente utilizado nos diversos segmentos industriais e sobretudo nas unidades têxteis, seja como utilidade, ou como meio de transporte, veículo para os diversos produtos químicos empregados nos processos, bem como para enxágue e remoção do excesso dessas substâncias consideradas indesejáveis para os diferentes substratos têxteis. Mais especificamente, nas unidades de beneficiamento, a água participa praticamente em todas as etapas, e de modo direto nos processos de lavagem, tingimento e amaciamento. Por outro lado, a energia, também fundamental para a operação das unidades industriais, e empregada na unidade de estudo, é proveniente de distribuição de rede pública, mas conta também de forma suplementar com um gerador de alta potência e uma caldeira. O gerador de vapor é alimentado por cavacos de madeira e outros resíduos industriais, gerando calor para o aquecimento de alguns equipamentos. Assim, evidenciando a relevância da temática da economia das duas principais utilidades industriais, contextualizado de forma bastante pertinente, sobretudo diante do atual quadro de escassez hídrica e de crise energética no estado, o presente trabalho consiste de estudo avaliativo do consumo desses insumos em indústria têxtil, evidenciando os pontos de reuso e de economia, e com base em iniciativas de projeto e operacionais apresenta os resultados efetivos decorrentes da utilização dessa estratégia.
World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Oct 10, 2011
This paper has as main goal to make a technical and financial viability study of a PV powered des... more This paper has as main goal to make a technical and financial viability study of a PV powered desalination (reverse osmosis) and pumping system applied to semi-arid areas, developed at the Renewable Energies Laboratory, Federal University of Ceará, in Fortaleza-Brazil, aiming to supply drinking water for human consumption at low cost from brackish water in semi-arid areas. The research aims to determinate parameters like drinking water production, specific energy consumption and costs, and determinate the optimal system size that provides a financial viability. A set of batteries was used, allowing to conduct a comparative study between two configurations: with and without batteries. The research was conducted with different levels of brackish water salinity, to identify a viability limit. The technical and financial analysis show that the unit produces satisfactory and competitive results, comparing with different plants in the world, concluding that, assuming a 2,748 mg/L brackish water well, the configuration that brings the best cost/benefit is the batteryless plant using 3 photovoltaic panels, which provides a daily production of 175 liters of drinking water at 324.60 mg/L, with a specific consumption of 3.12 kWh/m3 and presenting a competitive specific cost of 18.37 R$/m3 (7.65 €/m3).
The present work shows the aspects related to the synthesis and thermogravimetric analysis of thi... more The present work shows the aspects related to the synthesis and thermogravimetric analysis of thiophosphorated and phosphorated compounds from hydrogenated cardanol. Studies on thermal-oxidative stability were investigated, using a classical thermoanalytical-thermogravimetric method (TG/DTG) in an air atmosphere. Its use as an antioxidant additive in hydrogenated naphthenic NH10, NH20 and NH140 oils was evaluated. The addition of 1.2% synthesized compounds to the oils has improved their thermal-oxidative stability by 5-15 o C. The occurrence of major thermal degradation events at higher temperatures (T max) in additivated oils is a good indication of the antioxidant properties of the thiophosphorated and phosphorated cardanol compounds antioxidant properties.
PV modules are the most reliable component of a photovoltaic (PV) system. This supposed reliabili... more PV modules are the most reliable component of a photovoltaic (PV) system. This supposed reliability leads the modules to have a warranty of up to 25 years. With the increasing insertion of PV in the energetic matrix, it is necessary to evaluate and guarantee the reliability of this source. This paper presents an evaluation of degradation in PV modules installed 15 years ago on the roof of the Department of Electrical Engineering, Federal University of Ceará, Brazil. This evaluation uses two methods: visual inspection and analysis to measure degradation degree in electrical properties of the modules. Maximum power (P MPP); Current at the maximum power point (I MPP); Voltage at the maximum power point (VMPP); Short circuit current (I SC) and Open circuit voltage (VOC) are measured using a power curve tracer and compared with manufacturers data. Visual analysis show that delamination and discoloration are the degradations found in most of the modules. Considering the electrical paramet...
A gestão dos resíduos sólidos urbanos (RSU) e a oferta de eletricidade são preocupações presentes... more A gestão dos resíduos sólidos urbanos (RSU) e a oferta de eletricidade são preocupações presentes no Brasil. Nesta conjuntura, as usinas de geração de energia a partir de resíduos sólidos (Waste To Energy -WTE) surgem como alternativa de investimento que poderia trazer benefícios tanto para a gestão dos RSU, pela mitigação de impactos ambientais, quanto para o setor elétrico brasileiro. Este trabalho tem o objetivo de analisar de forma comparativa cenários futuros na gestão de RSU no Nordeste levando em conta investimentos em usinas WTE. Para isto, foram projetados por meio de método quantitativo de modelagem - em um período de 20 anos - os impactos sobre a ocupação de espaço para gestão dos RSU, as emissões dos gases metano e carbônico, e a geração de energia na região. Os resultados destacam o potencial benéfico das usinas WTE, através do aumento considerável na geração de energia e da diminuição notável das emissões de gases de efeito estufa (GEE) e da ocupação de espaço
linha branca (10pt) --O presente estudo trata do desenvolvimento de um novo conceito de caldeira ... more linha branca (10pt) --O presente estudo trata do desenvolvimento de um novo conceito de caldeira não-convencional que é constituída de um queimador poroso, o qual promove um processo de combustão estável, com elevado nível de eficiência e baixas emissões. A onda de combustão, em um meio poroso, se propaga ao longo do comprimento do reator e seu deslocamento é estabilizado através de uma extração de calor controlada, associada a um sistema de fluxo reverso da mistura ar-combustível, o qual atravessa o queimador. Sob essas condições, o queimador desenvolve um perfil de distribuição de temperatura trapezoidal, o que confere um processo de combustão estável e uma boa extração de energia. Essa propriedade favorece uma queima estável de misturas ultra-pobres, operando em faixas muito abaixo dos limites de inflamabilidade, em relação aos equipamentos convencionais, resultando em baixa emissão dos gases poluentes. Os efeitos principais dos parâmetros de processo, tais como: a razão de equivalência e a velocidade do escoamento da mistura ar-combustível no reator; são analisados. Os estudos quanto à eficiência térmica do sistema, à estabilidade de combustão e às emissões da caldeira, são realizados com a caldeira fundamentalmente operando com o gás natural, com misturas ar-combustível ultra-pobres. O protótipo desenvolvido pode atingir eficiências térmicas próximas de 90%, produzindo níveis de emissões de NOx e CO em torno de 2 ppm. -linha branca (10pt) --Palavras-chaves: 1. Combustão, 2. Meio Poroso, 3. Queimador Não-Convencional, 4. Caldeira Superadiabática, 5. Baixa Emissão de NO X e CO X ...
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