https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/249457 Sat, 05 Sep 2026 13:25:03 GMT 2026-09-05T13:25:03Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/251165 Avaliação e aprimoramento de sistemas térmicos aplicando tecnologias limpas para geração de calor e energia elétrica Panzo, Márcia de Fátima Suquica Um dos maiores problemas ambientais da humanidade está relacionado ao manuseio e à destinação de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU). O crescimento da população urbana leva ao aumento do consumo e da diversidade dos resíduos domésticos. O aproveitamento energético de RSU de forma associada à biomassa agrícola e florestal pode ser considerado como uma alternativa para amenizar esses problemas ambientais. O objetivo desta pesquisa foi produzir combustível compactado derivado do aproveitamento de frações não recicláveis de RSU, isto é, papel/papelão (PP), plástico macio (PM) e poliestireno expandido (EPS) combinadas com biomassa da rizicultura (palha - PA e casca de arroz - CA) e florestal (serragem de pinus – SP e serragem de eucalipto – SE visando à aplicação energética. A partir de uma pesquisa correlacional abordou-se a caracterização físico-química (análise imediata, análise elementar e poder calorífico) dos componentes do Combustível Derivado de Resíduo (CDR) e das misturas avaliadas. 12 composições de CDR compactado foram produzidas por meio da moldagem por compressão: A1 (15% CA e 85% PA), A2 (50% SP e 50% SE), A3 (100% SE), A4 (100% SP), B1 (10,5% CA, 59,5% PA, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS), B2 (35% SE, 35% SP, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS), B3 (70% SE, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS), B4 (70% SP, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% ESP), D1 (9% CA, 51% PA, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), D2 (30% SE, 30% SP, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), D3 (60% SE, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), D4 (60% SP, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS). Essas composições tinham 0%, 30% e 40% em massa de fração total de RSU, foram compactadas a 60 °C, 80 °C e 100 °C, e todas foram produzidas também com a adição de glicerol como aglutinante. Com os CDRs prontos, foram realizados testes de absorção de água, teste mecânico de durabilidade e teste de intemperismo. Os resultados mostraram que os CDRs com 40% de RSU compactados a 100°C sem a adição de glicerol apresentaram melhores resultados em relação aos demais. O CDR D4, contendo em sua composição 40% de RSU e compactado a temperatura 100 ºC apresentou maior densidade, durabilidade mecânica, poder calorífico superior (21,31 MJ/kg) e 99,632% de resistência. Esta amostra apresentou um teor de cloro de 0,06%. A amostra A4 apresentou o menor o menor teor de cloro 0,01% comparado às demais composições avaliadas. A adição do glicerol contribuiu com a aparição de fissuras e aumento da expansão, o que resulta em CDRs com baixa resistência e inaptos para os testes de avaliação da qualidade dos CDRs. As amostras de CDR compactadas a 100 °C apresentaram maior densidade e menor expansão, e algumas das composições avaliadas (A2, A4, B1, B2, B3, B4, D1, D2, D3 e D4) apresentaram poder calorífico superior maior que o do carvão mineral típico da região sul de Santa Catarina (18,3 MJ/kg), o que indica o potencial de aplicação do CDR em substituição parcial ou total de carvão mineral e outros combustíveis aplicados ao setor industrial. Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências, Tecnologias e Saúde (CTS) Departamento de Energia e Sustentabilidade (EES). Wed, 20 Sep 2023 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/251165 2023-09-20T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/250715 Avaliação e aprimoramento de sistemas térmicos aplicando tecnologias limpas para geração de calor e energiaelétrica: desenvolvimento de combustível derivado de resíduos sólidos urbanos e biomassa visando à recuperação energética Panzo, Márcia de Fátima Suquica Um dos maiores problemas ambientais da humanidade está relacionado ao manuseio e à destinação de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU). O crescimento da população urbana leva ao aumento do consumo e da diversidade dos resíduos domésticos. O aproveitamento energético de RSU de forma associada à biomassa agrícola e florestal pode ser considerado como uma alternativa para amenizar esses problemas ambientais. O objetivo desta pesquisa foi produzir combustível compactado derivado do aproveitamento de frações não recicláveis de RSU, isto é, papel/papelão (PP), plástico macio (PM) e poliestireno expandido (EPS) combinadas com biomassa da rizicultura (palha - PA e casca de arroz - CA) e florestal (serragem de pinus – SP e serragem de eucalipto – SE visando à aplicação energética. A partir de uma pesquisa correlacional abordou-se a caracterização físico-química (análise imediata, análise elementar e poder calorífico) dos componentes do Combustível Derivado de Resíduo (CDR) e das misturas avaliadas. Doze composições de CDR compactado foram produzidas por meio da moldagem por compressão: A1 (15% CA e 85% PA), A2 (50% SP e 50% SE), A3 (100% SE), A4 (100% SP), B1 (10,5% CA, 59,5% PA, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS), B2 (35% SE, 35% SP, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS), B3 (70% SE, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS), B4 (70% SP, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% ESP), D1 (9% CA, 51% PA, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), D2 (30% SE, 30% SP, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), D3 (60% SE, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), D4 (60% SP, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS). Essas composições tinham 0%, 30% e 40% em massa de fração total de RSU, foram compactadas a 60 °C, 80 °C e 100 °C, e todas foram produzidas também com a adição de glicerol como aglutinante. Com os CDRs prontos, foram realizados testes de absorção de água, teste mecânico de durabilidade e teste de intemperismo. Os resultados mostraram que os CDRs com 40% de RSU compactados a 100°C sem a adição de glicerol apresentaram melhores resultados em relação aos demais. O CDR D4 (60% SP, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), contendo em sua composição 40% de RSU e compactado a temperatura 100 ºC, apresentou maior densidade, durabilidade mecânica, poder calorífico superior (21,31 MJ/kg) e 99,632% de resistência. Esta amostra apresentou um teor de cloro de 0,06%. A amostra A4 apresentou o menor teor de cinzas 0,32% e o menor teor de cloro 0,01% comparado às demais composições avaliadas. A adição do glicerol contribuiu com a aparição de fissuras e aumento da expansão, o que resulta em CDRs com baixa resistência e inaptos para os testes de absorção de água, durabilidade mecânica e intemperismo. As amostras de CDR compactadas a 100 °C apresentaram maior densidade e menor expansão, e algumas das composições avaliadas (A2, A4, B1, B2, B3, B4, D1, D2, D3 e D4) apresentaram poder calorífico superior maior que o do carvão mineral típico da região sul de Santa Catarina (18,3 MJ/kg), o que indica o potencial de aplicação do CDR em substituição parcial ou total de carvão mineral e outros combustíveis aplicados ao setor industrial. Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências, Tecnologias e Saúde (CTS) Departamenro de Energia e Sustentabilidade(EES). Sat, 09 Sep 2023 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/250715 2023-09-09T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/250705 Modelagem matemática de células de combustível microbianas para geração simultaneamente com tratamento de drenagem ácida de mina de carvão Moraes, Laryssa Moraes Um dos impactos da mineração de carvão é a contaminação das águas e dos solos por Drenagem Ácida de Mina (DAM). Dentre as alternativas propostas para o tratamento da DAM, uma promissora é com a utilização de Células de Combustível Microbiana (CCM). Entretanto, para que a tecnologia das CCMs seja viável, ainda é necessário otimizar o seu desempenho. Uma maneira de quantificar o desempenho das CCMs é obtendo suas Curvas de Polarização (CP), que relacionam o potencial e a corrente elétrica produzidas pelo sistema, permitindo quantificar as perdas de potencial durante sua operação. A análise da curva de polarização permite identificar os limites de desempenho da célula (perdas de potencial por irreversibilidades do sistema) e a desenvolver estratégias para melhorar a sua eficiência. Thu, 31 Aug 2023 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/250705 2023-08-31T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/250576 Desenvolvimento de um Sistema de Baixo Custo para Automação do Processo de Secagem e Armazenamento de Grãos. Valdati, Luiz Angelo Tramontin; Culda, Baba O armazenamento e condicionamento de grãos representam um aspecto de grande relevância no desenvolvimento agrícola. Dados da CONAB demonstram que apenas 15% de todo o volume de grãos produzidos no país encontra-se armazenados junto à unidade produtora, gerando graves problemas relacionados ao transporte, dificuldade para conservar o produto e a sua consequente perda de quantidade e qualidade. Estas perdas superam 10% do volume colhido. A carência de infraestrutura adequada ao armazenamento dos grãos é evidenciada em pequenas propriedades. Neste contexto, o presente projeto tem como objetivo principal desenvolver um sistema de baixo custo para automação do processo de secagem e armazenamento de grãos em silos de pequeno porte. Desta forma, é necessário a elaboração de equipamentos de monitoramento de temperatura e umidade, compostos de placas de desenvolvimento ESP32 e sensores do tipo DHT11 e DHT22. Também é importante estabelecer a comunicação entre as placas de desenvolvimento e o inversor de frequência, responsável pelo acionamento do ventilador do silo. Todas as atividades foram integradas ao Laboratório de Automação e Robótica Móvel (LARM) e ao Núcleo Tecnológico de Energia Elétrica (NTEEL), ambos localizados no campus Araranguá da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). São apresentados os protótipos desenvolvidos e os resultados dos testes efetuados, tanto em laboratório quanto em um silo de secagem de grãos de alvenaria armada em operação na EPAGRI. Esta pesquisa integra o projeto “Secagem e Armazenamento de Grão na Região Sul de Santa Catarina”, registrado no Sistema Integrado de Gerenciamento de Projetos de Pesquisa e de Extensão (SIGPEX), sob protocolo número 202105224. Os resultados obtidos contribuirão com a melhoria do desempenho da secagem e do armazenamento de grãos, tornando a operação mais sustentável e energeticamente eficiente, além de reduzir o desperdício de alimentos. Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica. Universidade Federal de Santa Catarina. Araranguá - Departamento de Energia e Sustentabilidade (EES) Fri, 08 Sep 2023 00:00:00 GMT https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/250576 2023-09-08T00:00:00Z