Eletrodepósitos de cobre (Cu) são utilizados para melhorar a resistência à corrosão dos substratos de aço carbono em várias aplicações, principalmente nas indústrias aeronáutica, petrolífera e automotiva. O uso de compostos que aumentam a eficiência da deposição e a resistência à corrosão vem atraindo um crescente interesse acadêmico e industrial. À medida que o estado da arte procura novas fontes na melhoria de processos, a indústria busca soluções para o desenvolvimento sustentável, com intuito de tornar seus procedimentos ecologicamente corretos. A partir de tal viés, foi utilizado o glicerol como aditivo – cuja influência em banhos de cobre ainda é pouco relatada na literatura – e adotada a solução ácida de sulfatos, composta por 0,8 M CuSO45H2O e 0,5 M H2SO4, para efetuar as eletrodeposições. Tal banho vem sendo analisado como alternativa promissora para mitigar danos ambientais e de segurança causados por soluções tradicionais comercializadas pela indústria que, em sua maioria, contêm cianetos. Neste estudo, o efeito do uso do aditivo foi investigado em banhos de eletrodeposição à base de cobre para revestimento em substrato de aço AISI 1010. Eletrodeposições foram realizadas em solução eletrolítica em temperatura ambiente na presença e na ausência do aditivo. A eficiência foi analisada por deposição galvanostática e a resistência à corrosão foi avaliada em testes eletroquímicos e medidas de perda de massa. Foram obtidos cristalitos nanométricos de cobre com média de 30 nm. Os resultados mostraram que a adição do glicerol reduziu em 28% o tamanho dos grãos dos eletrodepósitos de cobre, confirmado por ensaios de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Concluiu-se que houve a formação de fases mais compactas dos depósitos de cobre, que aumentou em aproximadamente 96% a eficiência da eletrodeposição, assim como promoveu a elevação das propriedades de resistência à corrosão dos depósitos. Uma patente, fruto do trabalho desenvolvido, foi depositada no INPI.

As torres de resfriamento são equipamentos bastante utilizados e de grande importância para o setor industrial. São responsáveis pela remoção de calor das correntes quentes de um processo produtivo, além de serem consideradas como as maiores consumidoras de água em uma planta industrial. Por esta razão, o seu desempenho reflete diretamente no consumo sustentável da água presente no meio ambiente. Devido a sua importância em todo o contexto industrial e ambiental, o mapeamento das não-conformidades identificadas com frequência em operações de torres de resfriamento, torna-se uma metodologia favorável no combate aos problemas operacionais, na redução de desempenho do equipamento e nos problemas econômicos e ambientais que são gerados. No presente trabalho são discutidas quatro não-conformidades comumente identificadas em operações, como: (1) variações da corrente de água de circulação - ̇ ; (2) variações do ciclo de concentração da água de circulação - ΔCC; (3) variações da corrente de ar - ̇ ; (4) variações do coeficiente de transferência térmica por área de superfície do enchimento - ΔK.a. Dados operacionais foram obtidos de uma torre de resfriamento localizada em uma refinaria de petróleo brasileira, para o desenvolvimento de um estudo de caso. O modelo de Merkel foi selecionado como base para simular as influências das variáveis relacionadas a cada irregularidade ( ̇ , ΔCC, ̇ e ΔK.a) no custo total do equipamento. Os resultados mostram que dos quatro problemas abordados, três impactam significativamente no custo total, sendo estes ΔCC, ̇ e ΔK.a. Nota-se então que as presenças de tais irregularidades podem resultar em gastos desnecessários, sendo a principal causa-raiz a própria negligência humana.

A recuperação avançada de petróleo por injeção de CO2 é uma das técnicas de recuperação mais empregadas mundialmente devido à sua alta capacidade de elevar o fator de recuperação de petróleo. No contexto dos reservatórios do pré-sal, as técnicas de recuperação por injeção de CO2 são especialmente indicadas devido ao elevado teor de CO2 no gás associado produzido, oferecendo vantagens econômicas e operacionais para a sua reinjeção. Além disso, a injeção de CO2 como método de recuperação se insere no contexto do armazenamento
geológico de carbono, a fim de promover a mitigação das emissões de gases de efeito estufa para a atmosfera. A tensão interfacial é uma propriedade chave para o desempenho dos métodos de recuperação por injeção de CO2, pois afeta a molhabilidade, a pressão capilar e as permeabilidades relativas, controlando a distribuição e o deslocamento dos fluidos no interior do reservatório. Assim, é de grande relevância a modelagem e o acompanhamento do comportamento da tensão interfacial em condições de reservatório. Buscando preencher lacunas identificadas na literatura, esta dissertação tem como objetivo estudar a modelagem empírica semiempírica da tensão interfacial CO2-fase aquosa em condições de reservatório, propondo equações de cálculo dessa propriedade através de abordagens inéditas. Além disso, também é um objetivo compreender os efeitos da tensão interfacial CO2-óleo em processos de injeção de CO2 usando simulação numérica de reservatórios. Para tanto, avaliou-se o comportamento das principais propriedades do reservatório à luz da tensão interfacial e se estabeleceu uma relação qualitativa entre o comportamento da tensão interfacial e o fator de recuperação de petróleo. Os resultados indicaram uma boa acurácia na modelagem da tensão interfacial CO2-fase aquosa,
destacando-se o caráter simplificado dos modelos propostos, sendo o seu uso apropriado para fins de simulação numérica de reservatórios. Os resultados de simulação demonstraram que as propriedades mais relevantes da recuperação podem ser interpretadas a partir da análise do comportamento da tensão interfacial CO2-óleo, por ser uma propriedade representativa do processo de recuperação, que apresenta melhores desempenhos quanto menor for a tensão interfacial CO2-óleo.

Para entender as funções de negócios, se torna fundamental o entendimento do Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos, sendo a supervisão de materiais, finanças e informações quando eles se movem do fornecedor para o fabricante, para o atacadista, para o varejista e, finalmente, para o consumidor por meio de um processo predefinido. Também envolve a coordenação e integração desses processos dentro e entre as empresas. A gestão da cadeia de suprimentos representa a visão geral e a otimização das cadeias de suprimentos físicas e digitais, desde os fornecedores de matéria-prima até o consumidor final. Esta, por sua vez eficiente, permite processos de abastecimento e produção a preços competitivos e um fluxo constante na cadeia de valor. Por meio disso, a seleção de fornecedores, junto com sua avaliação e medições contínuas, são processos organizacionais importantes. A seleção de fornecedores depende de várias técnicas de avaliação que incluem métodos quantitativos e qualitativos, ao mesmo tempo, muitas organizações continuam a selecionar fornecedores com base na experiência e intuição, abordagens seletivas e não confiáveis. Por isso, o Custo Total de Aquisição aparece como ferramenta para identificar o total de todos os custos resultantes da aquisição de um produto e os custos envolvidos na utilização do produto durante o seu período de uso. A partir disso, este trabalho propõe um modelo para oferecer, do ponto de vista estratégico, a aplicação de seleção de fornecedores com base no Custo Total de Propriedade, voltada a um grupo de geração de energia (Global Participações em Energia), cujos equipamentos direcionaram o estudo compõem o Ciclo de Rankine Orgânico. A metodologia integra a incorporação de todos os custos envolvidos, de forma a identificar as etapas necessárias à análise da seleção de fornecedores. Por isso, explora uma abordagem inovadora, que fornece suporte para as decisões de investimento e gestão da organização. Consequentemente, permite orientar as opções de arranjos industriais, possibilitando a implementação de soluções diagnósticas para um conjunto de ativos, mantendo uma perspectiva sistêmica e conduzida ao longo do ciclo de vida do equipamento. Posteriormente, este trabalho entendeu que a seleção correta de fornecedores, de acordo com os aspectos de compras estratégicas e Gestão da Cadeia de Suprimentos, afetando os objetivos primordiais de redução de custos, mitigação de riscos e melhor atendimento.

O trabalho aborda o desenvolvimento de uma tecnologia de automação capaz de realizar um processo de secagem de café em terreiros. Trata-se da elaboração completa de protótipos de robô autônomo guiados por um processo de navegação local, por meio de um fio enterrado no terreiro a fim de gerar um campo eletromagnético captado por receptor acoplado ao robô. Por meio de sinal analógico, o receptor repassa a um microcontrolador que comanda um trajeto determinado. Também foi elaborado um circuito eletrônico juntamente com a plataforma Arduino para o controle dos motores e tratamento dos sinais recebidos pelos sensores. A estrutura mecânica foi feita de aço para assim garantir maior robustez aos protótipos. A partir de uma extensa pesquisa bibliográfica considerando tanto os tipos de secagem já utilizados como as diversas tecnologias empregadas, foi possível propor soluções inovadoras e baratas referente ao beneficiamento da secagem automatizada de café em terreiro. Foi depositada uma patente de utilidade, de número BR 20 2019 005757 8, que se encontra no Apêndice A desta dissertação. São apresentados os passos da transferência de tecnologia efetuada visando a proteção patentária. Conclui-se que com a implantação desse projeto foi atingida uma significativa redução da mão de obra durante a secagem fazendo com que os trabalhadores não sofram com intempéries. Percebeu-se também uma melhoria qualitativa dos grãos secos ao se evitar a contaminação usual por equipamentos motorizados à combustível. Os protótipos foram desenvolvidos para uso de energia elétrica, que além de ser ecologicamente correta, possuem baixos custos de fabricação, manutenção e operação em comparação com motores a combustão. Devido ao peso relativamente baixo e promoção de secagem mais uniforme, a qualidade da bebida pode ser considerada superior, apresentando assim uma melhoria no processamento de secagem do café em terreiro.

A evolução das filosofias de gestão ocorreram com base na necessidade de atingir níveis
de alta performance da eficácia e eficiência de sistemas produtivos de bens ou serviços.
Especificamente para a gestão operacional, as mudanças na gestão estratégica assim como
as interferências devido a eventos não esperados afetam diretamente a qualidade produtiva
e, por consequência, gera distúrbios nos processos resultando em impactos negativos
no planejamento, controle e programação da produção. Entre outros parâmetros da
performance da gestão operacional, a variabilidade do tempo de produção gera distúrbios no
sistema produtivo, apresentando problemas como desbalanceamento de linha de produção,
defeitos nos produtos, quebra de equipamentos, entre outros. Esse estudo analisa o impacto
da variabilidade do tempo sobre a performance da organização, inserindo no modelo de
tomada de decisão um framework que analisa a variabilidade do tempo de produção e
o impacto sobre as dimensões de desempenho da organização. Para tal, é proposto um
sistema de coleta, organização, análise e interpretação de tempos de produção para a gestão
da variabilidade do tempo, integrando à uma análise do impacto da variabilidade sobre as
dimensões de desempenho ecônomico, social e ambiental. O framework foi desenvolvido com
base em uma análise exploratória de dados para a caracterização estatística dos tempos de
processos, controle da variabilidade de processos por meio de carta de controle e, por fim,
análise do impacto sobre as dimensões de desempenho utilizando modelos qualitativos e
quantitativos. A análise da variabilidade do tempo é apresentada em tempo real por meio
de cartas de controle, identificando a variabilidade do processo e, posteriormente, o impacto
sobre as dimensões de desempenho analisadas. Ademais, um indicador de desempenho é
apresentado para todos os processos analisados. Na primeira validação, o sistema de apoio
à decisão demonstra que a gestão da variabilidade do tempo tem maior impacto sobre a
dimensão de produtividade, com pouco impacto sobre a dimensão qualidade. Na segunda
validação, referente à sustentabilidade, o impacto econômico prevalece sobre as dimensões
sociais e ambientais. O impacto na dimensão social apresentou grande variabilidade, ou
seja, o modelo de tomada de decisão de gestores operacionais gera grande variações na
dimensão social resultando em impactos negativos para a organização.

Os absorvedores pertencem ao grupo de equipamentos industriais usados para separação / purificação de correntes de processo. Dentre os equipamentos para promover a absorção de filme descendente e coluna empacotada tem ampla aplicação em plantas industriais. Assim, esta tese tem como objetivo propor um modelo fenomenológico para um absorvedor de filme descendente e realizar um estudo comparativo entre ele e uma coluna empacotada. O modelo de filme descendente é descrito por balanços diferenciais de massa e energia juntamente com equações algébricas que representam a transferência de massa e energia, bem como o equilíbrio de fase. Uma coluna de absorção compactada é projetada por correlações empíricas e modelada no Aspen Plus. Esta tese também investiga uma descrição termodinâmica rigorosa para os sistemas: NH3-H2O e para o sistema eletrolítico NH3-H2O-CO2. Os resultados dos modelos de absorvedores e termodinâmicos estão de acordo com os dados experimentais da literatura. No que diz respeito ao estudo comparativo dos absorvedores, a análise técnica baseia-se em modelos fenomenológicos para prever a eficiência da monitorização da absorção dos perfis de temperatura e concentração. A análise econômica dos absorvedores é baseada na estimativa do investimento e custo de instalação. O estudo comparativo entre os absorvedores mostra que o absorvedor do tipo filme descendente tem maior capacidade de absorção e é 78% mais compacto que a coluna. Mas o custo do filme decrescente é quase o dobro da coluna embalada.

A ausência de ações para o gerenciamento da informação na esfera operacional (no chão de fábrica) afeta a qualidade da comunicação neste setor. Os problemas de comunicação, por sua vez, podem impactar negativamente na segurança operacional e na cultural organizacional. Assim, o presente trabalho propõe um modelo para analisar a comunicação no setor operacional usando a técnica de Modelagem de Equações Estruturais. Apresentou-se um modelo matemático formando por 1 variável latente exógena, a gestão do conhecimento, e 4 variáveis endógenas: (i) comunicação oral; (ii) comunicação escrita; (iii) interação do homem com as tecnologias de informação e comunicação; e (iv) a própria comunicação operacional. Após essa análise, e utilizando o mesmo banco de dados, foi desenvolvido um estudo suplementar a partir da modelagem de um sistema neuro-fuzzy adaptativo para avaliar o gerenciamento da informação no setor operacional. O estudo de caso foi realizado em uma região de produção de petróleo onshore situada na região Nordeste do Brasil. Para a coleta dos dados utilizou-se um questionário estruturado com resposta em escala Likert. Após teste do modelo utilizando equações estruturais, 6 das 9 hipóteses propostas no modelo teórico foram suportadas. O modelo foi eficaz para analisar as relações entre a variável latente e seus indicadores associados e para compreender as relações causais entre as variáveis latentes. Os resultados mostraram que a comunicação operacional acontece por meio da interação do homem com as tecnologias de informação e comunicação, sendo influenciada pelas ações da gestão do conhecimento em 77%. O resultado do modelo neuro-fuzzy mostrou que o gerenciamento de informações no chão de fábrica melhora à medida que ações são realizadas para adquirir, armazenar e distribuir informações. O modelo apresentou contribuições relevantes para o refinamento da teoria e contribuições práticas para apoiar o gerenciamento da informação no chão de fábrica.

As taxas de evasão e diplomação em instituições de ensino superior tem sido tema de constantes discussões, não apenas no Brasil, mas em outros países do mundo. No Brasil, o tema fez parte de uma das diretrizes do plano de Reestruturação e Expansão das Universidades Federais (REUNI), programa que possibilitou às universidades federais condições para ampliação do acesso e permanência na educação superior. Diversos são os fatores que podem conduzir os estudantes ao abandono dos cursos, mas, estudos têm apontado a associação de fatores acadêmicos, com as taxas de evasão dos cursos. O presente trabalho busca contribuir com a construção de um modelo de sobrevivência de fração de cura, para estudar o efeito que os níveis de desempenho exercem no processo de evasão de estudantes dos cursos de engenharia. O desempenho dos estudantes foi mensurado através de uma medida proposta, que foi aplicada em componentes de matemática e física do ciclo básico. Foram analisados nove cursos de engenharia da Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia (EPUFBA). Os cursos de engenharia foram considerados neste trabalho por apresentarem elevados percentuais de evasão de estudantes, e pela atual relevância da formação de profissionais de engenharia habilitados e capacitados, para atuarem em um mundo cada vez mais exigente, em decorrência do avanço das inovações tecnológicas. Os resultados mostraram que apenas quatro, dos nove cursos de engenharia, apresentaram percentuais de diplomados entre 50% e 70%, os demais cursos apresentaram percentuais de diplomados abaixo de 50%. Os cursos que apresentaram os menores percentuais de diplomação são aqueles que apresentaram maiores percentuais de abandono voluntário e piores desempenho nos componentes de matemática e física dos semestres iniciais. O coeficiente de rendimento dos estudantes que evadiram dos cursos, em geral, é duas vezes menor que o coeficiente de rendimento dos estudantes que conseguiram concluir seus cursos. Os quatro primeiros semestres dos cursos são cruciais para os estudantes, pois mais de 50% deles abandonam os cursos nesse período. A medida de avaliação do desempenho nos componentes, proposta neste trabalho, mostrou-se eficiente ao identificar as faixas de desempenho de maiores riscos para a evasão. Os resultados encontrados neste trabalho ratificam afirmações feitas em outros estudos, quando relacionam o risco de evasão ao baixo desempenho nos semestres iniciais. O modelo de longa duração de tempo de promoção apresentou estimativas consistentes, e ajustou, satisfatoriamente, as covariáveis acadêmicas ao tempo de permanência dos estudantes até a evasão. Através das estimativas obtidas pelo ajuste do modelo, verificou-se que as probabilidades dos estudantes não serem suscetíveis à evasão geralmente são mais elevadas quando o baixo desempenho ocorreu em componentes ministrados no 2º semestre ou 3º semestre.

Os benefícios fornecidos pelos modelos de dinâmica do sistema estão diretamente relacionados à sua correta construção. Um dos principais desafios no processo de construção desses modelos é que eles devem ser capazes de representar efetivamente uma situação problemática específica. Para o processo de estruturação do problema de gestão de sistemas de abastecimento de água, isto requer esforços de compreensão para “soluções divergentes”, por envolver uma estrutura complexa e inter-relacionadas de vários especialistas envolvidos com diferentes visões e propostas de soluções, que podem ser conflitantes. À luz da discussão acima, este estudo possui como objetivo principal desenvolver uma abordagem multimetodológica, combinando o método de estruturação de problemas Strategic Options Development and Analysis (SODA) com o modelo System Dynamics (SD). O papel de cada um destes representa claramente a contribuição deste estudo: o SODA na fase da estruturação do problema (construção de alternativas para a resolução de tal problema) e a SD na fase de avaliação dessas alternativas. A abordagem multimetodológica desenvolvida será usada para criar e simular cenários considerando estratégias de gestão, e as diversas variáveis que afetam um sistema de abastecimento de água, incluindo o crescimento populacional, a fim de avaliar estratégias de gestão hídrica mais "assertiva(s)” que poderiam ter sido adotadas para o enfrentamento da crise hídrica (2012-2017) e analisar cenários futuros. Os resultados mostram que, baseado na visão de especialistas com bastante experiência para o caso estudado, foi possível estruturar o problema e, portanto, propor um conjunto de estratégias (alternativas), as quais foram: controle de perdas, reuso de água residuária, aplicação de tarifas mais eficientes na redução do desperdício de água, transposição de água entre bacias e conscientização no uso dos recursos hídricos. Após o levantamento das alternativas, cenários foram simulados considerando essas estratégias. Analisando estes cenários, constatou-se que apesar das opções de gestão de demanda serem soluções eficazes em um curto prazo de escassez hídrica, (por exemplo a influência da tarifa baseada na escassez na redução dos usos da água), essas estratégias já não seriam suficientes em um contexto de secas severas e em um sistema produtor de água que é altamente dependente de chuvas, conforme o caso da região semiárida da Paraíba. Por outro lado, politicas envolvendo a gestão da oferta de água, por exemplo, reuso de água residuaís e a transposição de água entre bacias, aqui considerando o PISF, são bastantes eficazes para manter o fornecimento de água e evitar um colapso hídrico na região. Além disso, o emprego da abordagem de Monte Carlo na simulação da dinâmica do sistema provou que o abastecimento de água é sensível a tarifas baseadas na escassez, reutilização de águas residuais e transferência de água entre bacias. Espera-se que o desenvolvimento dessa abordagem multimetodológica seja útil para apoiar os gestores na tomada de decisão e implementação de estratégias de gestão hídrica.

Atualmente, o interesse de pesquisas relacionadas à aplicação de combustíveis alternativos, como o etanol, para mitigar o uso do diesel fóssil é crescente. Além disso, outro potencial combustível, embora não convencional, é o Fischer-Tropsch (F-T) diesel, que é um combustível sintetizado que também pode ser produzido a partir de biomassa. Porém, como a miscibilidade entre esses dois combustíveis é limitada, outro biocombustível foi considerado para promover a estabilidade da mistura, o biodiesel. O presente trabalho objetivou propor uma mistura de combustíveis alternativos e investigar os efeitos desta mistura na combustão, caracterização das emissões e do material particulado, desempenho de um sistema de pós-tratamento de gases e análise exergética de um motor diesel. Etanol, F-T diesel e biodiesel foram misturados nas respectivas frações volumétricas de 15, 50 e 35% (FTD50E15B35). Um motor diesel monocilíndrico equipado com sistema de injeção common-rail foi utilizado para testar essa mistura e comparar os resultados com o diesel e uma mistura de etanol, diesel e biodiesel, nessas mesmas frações volumétricas (D50E15B35). Foi demonstrado que o F-T diesel e o etanol podem ser concebidos para atender aos padrões atuais de combustível, desde que o biodiesel seja adicionado à mistura. O FTD50E15B35 reduziu as emissões regulamentadas de HC, NO e MP, porém, com uma penalidade nas emissões de CO em comparação com o óleo diesel. Os hidrocarbonetos pesados diminuíram, enquanto os hidrocarbonetos de cadeia leve aumentaram em relação ao diesel. As emissões não regulamentadas, N2O, NH3 e HNCO, diminuíram, embora o CH2O tenha aumentado para as misturas. Além disso, o catalisador de oxidação do diesel reduziu efetivamente os níveis de CO, HC e NO, entretanto, as temperaturas de light-off tiverem seus valores aumentados. Além disso, o número total de partículas e a concentração de massa de FTD50E15B35 foram menores que para o D50E15B35 e o diesel. Além disso, as eficiências, energética e exergética, foram semelhantes, em torno de 26% e 24%, respectivamente. A eficiência energética e a exergética do FTD50E15B35 foram inferiores às do diesel. Concluiu-se que o etanol, o F-T diesel e o biodiesel possuem propriedades individuais que, quando combinadas, apresentam potencial de redução da emissão de particulados juntamente com sistemas de pós-tratamento e estratégias de injeção, promovendo benefícios para a combustão do motor, conforme previsão para futuras normas regulamentárias de controle de emissões.

O óleo de algodão é uma das principais matérias-primas para a produção de biodiesel no Brasil e é
tradicionalmente produzido por transesterificação com metanol e catalisador homogêneo. No entanto,
catalisadores heterogêneos podem ser usados para transesterificação de óleo e gordura com álcoois.
Uma breve revisão mostra que existem muitos estudos de transesterificação com metanol e catalisador
homogêneo e até agora pouca atenção tem sido dada à transesterificação etílica do óleo de algodão
usando catalisadores heterogêneos, notadamente um catalisador de argila montemorilonita. O
objetivo deste estudo foi examinar os efeitos da temperatura e da concentração de alguns sais de
potássio na síntese de catalisadores de montemorilonita para transesterificação metílica e etílica do
óleo de algodão. Também foi investigada a influência da razão molar, da concentração do catalisador
e da temperatura reacional na eficiência da reação. A montemorilonita e os catalisadores foram
caracterizados por difração de raios-X, espectroscopia de fluorescência de raios-X, espectroscopia de
infravermelho, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X, analise termogravimétrica e
microscopia eletrônica. A fases oleosas foram analisadas por espectroscopia de infravermelho e
cromatografia gasosa, bem como algumas análises para a especificação dos parâmetros de biodiesel.
Os resultados sugerem que a bentonita funcionalizada por fluoreto de potássio é capaz de catalisar a
transesterificação etílica do óleo de algodão a 120°C e produzir uma fase oleosa com características
de um biodiesel. Outros catalisadores de argila funcionalizada por carbonato de potássio, hidróxido
de potássio e fluoreto de potássio, previamente ativados a 400 ou 700°C são eficientes como
catalisador da transesterificação metílica a temperatura reacional de 70°C e exibe baixa eficiência na
transesterificação etílica a baixas temperaturas. Os catalisadores de argila funcionalizada com
fluoreto de sódio, sódio fluorosilicato, bissulfato de potássio e sulfato de potássio em todas as
condições de síntese não apresentaram eficiência para a transesterificação etílica ou metílica, tal
resultado pode ser atribuído a eleva acidez destes catalisadores. A aplicação industrial de argila
bentonita funcionalizada por fluoreto de potássio como catalisador da transesterificação etílica do
óleo de algodão destinada à produção de biodiesel é promissora e um campo de investigação atraente.

Este trabalho tem como objetivo desenvolver modelos matemáticos fenomenológicos estacionário e dinâmico de uma unidade industrial de reforma do metano a vapor (SMRU). Para sua descrição completa, quatro volumes de controle são considerados: o reator tubular catalítico, a parede do tubo, o forno e o refratário. São investigados efeitos comumente negligenciados na literatura, por exemplo, a radiação no lado do tubo, a convecção no forno, a energia irradiada pelos tubos de reforma e pelo refratário, bem como a energia absorvida pelo gás na fornalha. O modelo também incorpora as expressões cinéticas que definem as reações de reforma e combustão. Essas reações são descritas por rigorosos balanços distribuídos de massa e energia, ao contrário da abordagem usual na literatura, onde correlações empíricas são usadas para descrever o perfil de liberação de calor da fornalha para os reatores tubulares. Uma previsão mais precisa desse perfil é útil para entender e monitorar a qualidade do gás de síntese para diferentes condições de entrada, sem a necessidade de saber o comprimento da chama. O modelo estacionário do reformador é validado utilizando dados experimentais do parceiro industrial e da literatura. Este modelo é usado para investigar a influência da cinética de reforma no desempenho do reformador. Diferentes expressões cinéticas comumente aplicadas na literatura são comparadas entre si e os resultados, para diferentes condições de operação, confirmam que o reformador opera próximo ao equilíbrio químico. Portanto, a cinética tem pouco efeito sobre o desempenho do reformador, que é função principalmente do gerenciamento de calor enviado aos tubos de reforma. Uma abordagem estatística baseada no planejamento de experimentos e na metodologia de superfície de resposta (RSM) é aplicada para identificar as variáveis e interações mais importantes no processo. Além disso, este estudo visa mapear a região viável ótima de operação do reformador. Esta análise estatística mostra que a proporção de vapor /carbono, vazão de alimentação para o tubo, temperatura do gás de alimentação e temperatura do ar de combustão são as variáveis que mais influenciam o desempenho do processo de reforma. O estudo do reformador evolui com o uso do modelo dinâmico para prever o comportamento temporal e espacial dessas variáveis-chave. Este estudo visa extrair informações mais detalhadas do processo, como condições que podem resultar em picos de temperatura que não seriam previstos com a utilização de um modelo estacionário. Ambos os modelos, estacionário e dinâmico, apresentam perfis de temperatura e composição consistentes com a literatura. Portanto, tais modelos podem servir como uma ferramenta valiosa para auxiliar os operadores na prática operacional, bem como podem ser usados para desenvolver e analisar esquemas de controle na unidade industrial investigada.

Neste trabalho foi realizado um estudo com amostras de rejeito do circuito de beneficiamento de níquel da Mineração Mirabela. Foram realizadas caracterizações químicas, físicas, e mineralógicas, utilizando difratometria de raios-X, microscopia e microssonda eletrônicas, diagnóstico de lixiviação dos principais elementos em função do pH, análise de liberação e espectroscopia de absorção de raios-X (XANES e EXAFS). Foi constatado que parte do níquel se encontra em solução sólida com os silicatos e em sulfetos. Foram realizados testes prospectivos de lixiviação usando ácido sulfúrico (com e sem agentes oxidantes), ácido nítrico, cloreto férrico e pré-tratamento com reação alcalina em altas temperaturas. Em seguida, foram realizados estudos detalhados sobre a lixiviação do níquel com ácido sulfúrico com pré-tratamento via fusão alcalina. Essa rota mostrou-se vantajosa, com recuperação de 91% do níquel devido à degradação do silicato na fusão alcalina. A lixiviação em ácido sulfúrico, adicionando nitrato de sódio como agente oxidante, possibilitou solubilizar, sobretudo, o níquel sulfetado, atingindo recuperações de 80%. Testes cinéticos foram conduzidos usando os parâmetros ótimos e, a partir das curvas resultantes, um modelo pseudo homogêneo foi utilizado para ajuste, resolvido numericamente pelo método de Runge-Kutta de quarta ordem. A energia de ativação foi determinada, através do gráfico de Arrhenius, em 11,58 kcal/mol. Alguns arranjos de reatores foram testados simulando um conjunto de cinco tanques ideais em escala semi-piloto.

A dessalinização de águas salgadas tem se mostrado uma alternativa promissora para suprir a alta demanda de água potável ao redor do mundo. No Brasil, a falta de água é um problema recorrente, principalmente no semiárido brasileiro, predominantemente localizado no Nordeste. A utilização de energias renováveis como fonte de energia apresenta muitos benefícios e, dentre essas fontes, a energia solar se mostra bastante abundante e com muito potencial de utilização no Brasil. Este trabalho tem por objetivo avaliar a viabilidade técnica e econômica de uma planta de dessalinização acoplada com energia solar como fonte energética. A técnica de dessalinização escolhida foi a destilação por múltiplos efeitos, um processo que necessita de uma alta quantidade de energia térmica e que, portanto, se adapta bem à proposta de uso da energia solar. A cidade escolhida para o estudo de caso foi Bom Jesus da Lapa (BA), uma cidade com alta incidência de irradiação solar durante o ano e que sofre com a falta de água. O modelo de coletor solar utilizado foi o de placas planas e um sistema de tanques para armazenamento da energia térmica foi incluído para garantir a operação contínua da dessalinização. O reciclo de 90% do concentrado de salmoura produzido aliado com o tratamento do concentrado restante foram propostos buscando sanar um problema em muitas plantas de dessalinização, que é o destino adequado para esse concentrado. Resultados da avaliação técnica mostraram que a produção de água da planta de 72 m³/dia de capacidade com 2822 m² de área de coletor solar apresentou resultados satisfatórios tanto para um dia como ao longo do ano. Os resultados apresentaram a manutenção do nível do tanque e da temperatura ao final do dia, mostrando que a produção contínua de água é viável tecnicamente. No estudo de viabilidade econômica, o preço de venda da água a US$ 5,97/m³ para uma vida útil de 20 anos resultou em Valor Presente Líquido (VPL) e Taxa interna de retorno positivos para a implantação da planta, indicando a viabilidade econômica. Uma análise de Monte Carlo indicou que o VPL tem alta probabilidade de ser positivo, mesmo com as incertezas inerentes ao investimento inicial, custos operacionais e preço de venda da água. Espera-se que este trabalho possa contribuir para a tomada de decisão que viabilize investimentos em dessalinização no semiárido brasileiro, proporcionando o desenvolvimento econômico e social da região.

A poluição atmosférica tem sido um dos principais temas de interesse no
meio científico tendo em vista sua implicação na qualidade da saúde humana,
dos ecossistemas e dos bens construídos, identificando- se com uma dimensão
fundamental na busca do desenvolvimento sustentável.O crescimento
desenfreado das cidades, o aumento contínuo da população e a intensa
industrialização são fatores que impulsionaram o cenário que temos hoje em
dia. Neste contexto, o presente projeto teve como objetivo investigar a
dispersão de poluentes originários de emissões veiculares na Região de
Salvador para o ano de 2018. Foram consideradas, as emissões dos poluentes
monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx) e material particulado
(MP), avaliando-se e comparando-se as metodologias e resultados dos últimos
estudos nesta região. Para chegar a este objetivo foi necessário quantificar o
inventário de emissões veiculares, que empregou o método de cálculo da
Agência Européia do Ambiente (AEA) utilizando fatores de emissão associados
à quilometragem veicular para estimativa da emissão de poluentes. Tais dados,
unidos a informações meteorológicas e topográficas, foram alimentados no
AERMOD VIEW para simular o comportamento da dispersão dos poluentes. Os
resultados obtidos indicaram a contribuição das emissões veiculares para a
poluição do ar na cidade de Salvador indicando as localidades mais
impactadas por esta atividade. Espera- se que os resultados deste projeto
sirvam de parâmetro norteador para a gestão da qualidade do ar na cidade de
Salvador, validando a localização das estações de monitoramento da qualidade
do ar existentes e propondo, novos locais para serem monitorados.

No Brasil, o setor de edificações é o maior consumidor de energia elétrica, sendo responsável por 50% de toda a energia elétrica consumida. Nas edificações universitárias federais brasileiras, a despesa com energia elétrica é uma das maiores dentre os itens de despesas mensais, o que indica a necessidade de melhoria no uso da energia, sobretudo, considerando-se o crescente contingenciamento orçamentário enfrentado por essas instituições. Diante desse cenário, esta pesquisa com estudo de caso na Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia propõe uma investigação sobre a eficiência energética em edificações universitárias, identificando as principais oportunidades de utilização racional da energia elétrica. Realizou-se uma revisão da literatura com foco na análise de métodos de gestão energética aplicados a edificações universitárias. Em seguida, realizou-se uma revisão energética da edificação seguindo a norma ABNT NBR ISO 50001. A análise do uso e consumo de energia indicou que a energia elétrica é a principal fonte de energia da instituição, e que o consumo está concentrado na climatização, com uma participação de 73%. Os laboratórios de pesquisa e ensaio respondem por 45% do consumo de energia elétrica. Foram elaborados indicadores energéticos visando o monitoramento permanente do desempenho energético através da comparação com a linha de base. O indicador de desempenho energético “Consumo Médio por m²” resultou 55 kWh/m²/ano, ao passo que o indicador “Consumo Médio por Aluno” resultou 62 kWh/aluno/mês. Foram identificadas duas oportunidades significativas de melhoria do desempenho energético na edificação: o retrofit da iluminação (substituição de lâmpadas fluorescentes por LEDs), e o retrofit da climatização dos laboratórios (substituição dos equipamentos existentes por outros novos do tipo inverter). Ambas medidas, em conjunto, resultariam na redução de consumo elétrico anual de 24%, o que corresponde a uma redução de custo de R$ 379.573/ano. O tempo de retorno de investimento dessas medidas foi calculado em dezessete meses. Com base nos resultados obtidos, observa-se que Escola Politécnica da UFBA apresenta potencial para melhorar seu desempenho energético a partir de propostas factíveis e economicamente viáveis. Recomenda-se que a instituição implemente um Sistema de Gestão de Energia (SGE) nos moldes da norma ABNT NBR ISO 50001.

A produção de polietileno de alto peso molecular por polimerização em suspensão usando o catalisador do tipo Ziegler suportado em materiais inorgânicos produz polímeros com distribuição de pesos moleculares mono, bimodal e multimodal, entretanto a produção de polietileno de alto peso molecular multimodal envolve varias estratégias complexas. Neste estudo a reação de polimerização do etileno e a síntese de nanocompósitos de polietileno de alta densidade com argila, grafita ou talco foram realizadas usando polimerização in situ direta em solvente e um sistema catalítico tipo Ziegler (TiCl4 e trietilalumínio em hexano) sem suporte inorgânico em um reator descontínuo. O polímero produzido apresentou uma degradação térmica em atmosfera inerte em temperatura acima de 400°C, possuindo uma estabilidade térmica semelhante ao polietileno comercial de alta densidade produzido pela Braskem. A temperatura de fusão do polímero produzido indica que ele tem um alto peso molecular e um grau de cristalização de cerca de 52%. A distribuição de pesos moleculares do polímero obtido tem uma dispersão ampla e varia de um peso molecular (log M) 2 até 7.2, composta por quatro picos o que indica uma distribuição multimodal. Na atmosfera oxidante, o polímero produzido apresenta três eventos de oxidação térmica acima de 400°C devido à combustão de moléculas de baixo, médio e alto peso molecular. A oxidação térmica dos nanocompósitos é deslocada e reduzida para altas temperaturas, indicando melhoria na estabilidade térmica da matriz polimérica devido ao efeito de barreira da argila para gases e compostos voláteis e os testes de flamabilidade mostraram um efeito de redução da progressão das chamas para todos os nanocompósitos.

O crescimento do tráfego aéreo mundial nos últimos anos e a perspectiva de crescimento para as próximas décadas demandam um gerenciamento do tráfego aéreo cada vez mais eficiente e seguro, além de contribuir substancialmente para a sobrecarga de trabalho de seus controladores. Neste cenário tornam-se cada vez mais necessárias soluções que auxiliem estes profissionais no processo de tomada de decisão nas diferentes atividades executadas durante todas as fases do voo. A fase em rota compreende a etapa mais duradoura do voo, na qual os controladores desempenham atividades de monitoramento e principalmente detecção e resolução de conflitos entre aeronaves. Estas atividades envolvem procedimentos puramente “human-centric”, ou seja, todas as ações tomadas são definidas pelo ser humano, mesmo considerando a disponibilidade de alarmes automáticos. Este trabalho propõe um modelo híbrido, com uso de técnicas de inteligência artificial e heurística, para detecção e resolução de conflitos longitudinais durante o voo em rota com o intuito de reduzir a carga de trabalho do controlador de tráfego, e maior agilidade no processo de detecção e resolução de conflitos, com a consequente elevação do nível de segurança do espaço aéreo. O escopo deste trabalho está limitado a aerovias de sentido único localizadas no espaço aéreo superior (acima de 25 x 103 ft) e a abordagem proposta compreende a detecção e solução de conflitos longitudinais através de ajustes de velocidade horizontal e troca de nível de voo (altitude) das aeronaves. O modelo híbrido contribui com uma métrica inovadora, baseada em um sistema de inferência fuzzy para quantificar o nível de conflito entre duas aeronaves. Um algoritmo recursivo para o agrupamento de aeronaves em conflitos é aplicado para definir trocas de níveis de voo através de um problema de otimização baseado em algoritmo genético. O modelo foi simulado e testado através de diferentes estudos de casos envolvendo a existência de conflitos entre as aeronaves, tomando como referência ações de controle com base em regras e restrições definidas pela Organização da Aviação Civil Internacional (OACI). A comparação entre os resultados obtidos pelo modelo desenvolvido e ações simuladas para o controlador de tráfego aéreo mostra o potencial do modelo proposto na melhoria da segurança e otimização do uso do espaço aéreo, oferecendo maior eficiência e capacidade antecipatória para a detecção e resolução de conflitos.

A polimerização do metacrilato de metila (MMA) na presença de dióxido de carbono
supercrítico (scCO2) foi estudada como uma técnica alternativa para incorporar o óleo de
copaíba (Copaiba ssp.) em partículas de polimetacrilato de metila (PMMA). Os processos
tradicionais de incorporação de fármacos em PMMA usando solventes orgânicos trazem
o problema da presença de solventes residuais no produto final. A utilização de scCO2
para a micronização de partículas e a encapsulação de compostos na área farmacêutica
oferece uma perspectiva de grandes avanços, eliminando o número de etapas do processo
e permitindo o melhor controle das propriedades do sistema. Neste trabalho, as partículas
de PMMA foram produzidas através da polimerização do MMA por dispersão em scCO2
na presença de poli (dimetil siloxano) vinil terminal (PDMS-V), como agente surfactante,
e peróxido de benzoíla (BPO), como iniciador. Na polimerização por dispersão, as
condições devem garantir uma fase única no início da polimerização, o que requer que o
monômero, o iniciador e o surfactante sejam completamente miscíveis em CO2, formando
um sistema homogêneo. Para determinar as condições de pressão, temperatura e
composição em que o sistema é monofásico antes da polimerização, foi feito um estudo
prévio de equilíbrio de fases do sistema em estudo, a alta pressão, pois não havia dados
suficientes disponíveis na literatura. Dados de equilíbrio de fases para o sistema binário
CO2 + MMA e para o sistema ternário CO2 + MMA + PDMS-V foram medidos utilizando
o método estático sintético em uma célula de equilíbrio de aço inoxidável com volume
variável, incluindo janela de pistão e safira, a temperaturas de 50, 60, 70 e 80 ºC e a fração
molar variando de 0,6949 a 0,9499 para o sistema binário e de 0,6833 a 0,9444 para o
sistema ternário. No sistema binário, foi observada uma alta miscibilidade do CO2 no
MMA com uma expansão volumétrica significativa da fase líquida. O surfactante PDMSV
foi adicionado a esse sistema binário para investigar seu efeito no equilíbrio de fases.
Para o sistema ternário CO2 + MMA + PDMS-V, os resultados indicam que a adição de
PDMS-V levou a um pequeno aumento na pressão de transição de fase e, para a região
de equilíbrio líquido-líquido, ocorreu um grande aumento na pressão de transição de fase
do sistema em todas as temperaturas. Assegurado o sistema homogêno antes da
polimerização, à medida que o polímero é formado, por ser insolúvel no meio reacional,
ocorre a precipitação das suas partículas. Para garantir uma fase única no ínicio da
polimerização, foram adotadas as faixas de pressões de 160 a 180 bar a 80 ºC, e as reações
foram realizadas por quatro horas. Os experimentos foram realizados com diferentes
porcentagens de surfactante em relação ao monômero e do monômero em relação ao
volume total, para se observar o efeito da concentração inicial do surfactante e monômero
na distribuição de tamanhos e morfologia das partículas de PMMA. As corridas
experimentais ocorreram com concentrações de iniciador fixas e para as concentrações
de PDMS-V de 7,02% e 10% (m/m) e para o MMA de 10, 12,5 e 15 % (m/m). Essas
concentrações foram definidas a partir de estudos existentes na literatura que obtiveram
resultados satisfatórios. As micropartículas de PMMA foram caracterizadas por
cromatografia de permeação em gel (GPC), por microscopia eletrônica de varredura
(MEV) e por espalhamento dinâmico de luz (DLS). A avaliação do conteúdo residual de
monômero foi determinado por cromatografia gasosa (GC), enquanto os grupos
funcionais e a estrutura química das amostras de polímero foram identificados por
espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e ressonância
magnética nuclear de próton (RMN H1), respectivamente. Os resultados obtidos indicam
que partículas esféricas de PMMA contendo até 5% m/m de óleo de copaíba, 10% m/m
de PDMS-V, 2% m/m de BPO em relação ao monômero e 10% m/m de MMA em relação
a massa total do sistema, podem ser preparadas nas condições de reação aplicadas neste
trabalho. Os resultados também indicam que a presença de óleo de copaíba afetou a
polimerização, pois os diâmetros médios das partículas contendo o óleo de copaíba
variaram de 151,8 a 257,1 μm, que foram maiores que o diâmetro médio das partículas
obtidas com 10% m/m de PDMS-V (28,6 μm a 34,1 μm) e 10% m/m de MMA (42,5 μm
a 48,4 μm). Esse aumento no diâmetro médio das partículas ocorreu devido à formação
de um número relativamente menor de locais de nucleação ou um aumento nas taxas de
coalescência, possivelmente devido à adição do óleo de copaíba que alterou a proporção
do surfactante na reação, impossibilitando a formação de uma gota mais estável, o que
pode ter levado a um crescimento desordenado das cadeias poliméricas. Os dados obtidos
mostraram ainda que, usando o PDMS-V como surfactante, foi possivel obter partículas
esféricas de PMMA com distribuição de tamanhos numa faixa estreita e a utilização do
BPO como iniciador não alterou a cinética da reação. Não foram encontrados na literatura
trabalhos sobre a polimerização por dispersão do MMA na presença de scCO2 usando o
PDMS-V e BPO, como surfactante e iniciador, respectivamente.

A confiabilidade de sistemas é aplicada para predição de falhas. Os resultados dos modelos
de predição incluem os efeitos do (i) processo de amostragem, (ii) processo de definição
dos modelos de previsão, e (iii) fatores operacionais e ambientais que determinam a
confiabilidade operacional intrínseca. A avaliação do impacto das fontes que determinam a
confiabilidade levou a escolha por avaliar o impacto do fator humano. O objetivo deste
trabalho foi desenvolver uma metodologia para avaliar continuamente a probabilidade de
erro humano. Sobre a amostragem, verificou-se a dificuldade em obter dados completos,
e desenvolveu-se uma avaliação multivariável por Modelagem de Equações Estruturais.
Os resultados apontaram uma baixa influencia dos erros humanos no registro e uma forte
influencia da estrutura de registro das falhas. Como os investimentos na atualização dos
registros podem ser altos, uma solução é ter amostras sem uso de dados históricos. Sobre
os modelos de previsão, um fluxo do processo foi elaborado e identificada a complexidade
para os analistas. Um estudo de caso foi usado para demonstrar que qualquer método tem
incertezas intrínsecas que nem sempre são consideradas. Sobre a confiabilidade operacional,
é o resultado de elementos como a variação da matéria-prima e insumos, meio ambiente,
contexto operacional, estrutura organizacional e Fator humano. Foram avaliados como os
elementos interagem entre si. Como resultados uma baixa independência dos elementos,
e um modelo em que a saída foi o Fator Humano, diretamente determinado pelo Fator
Organizacional. Como a organização é determinante, uma solução seria usar a tarefa como
centro da análise. A participação do fator humano levou a como avaliar a probabilidade de
erro humano, e identificaram-se vulnerabilidades nos métodos de avaliação. Os métodos
mais usados ajustam fatores de influencia para o contexto das tarefas, e há diversidade
nas probabilidades nominais de erro. Uma modelagem foi proposta para julgar o risco
de falhar com o uso de drogas, e demonstrou a complexidade em incluir um fator na
avaliação da probabilidade. Sobre as probabilidades nominais, dois tipos de erros humanos
foram identificados, um é estocástico e o outro relacionado ao contexto. Dado que o
contexto leva a variação da probabilidade, uma solução seria estimar a probabilidade de
erro por monitoramento do contexto. Considerando as soluções identificadas foi proposta
uma metodologia para estimar a probabilidade de erro usando a análise da tarefa e o
monitoramento de variáveis dos equipamentos. Inicialmente foi proposto avaliar a frequência
de desvios da tarefa, apontados pelas oscilações de parâmetros monitorados. Aplicouse
o método a um compressor de gás e foram obtidas as probabilidades de erro. Um
segundo estudo aplicado a um conjunto de bombas em um período de registros de 11
anos, a variável foi a vibração monitorada a cada ms. Foi constatado que a confiabilidade
aumentou ao longo do tempo e foi atribuído o sucesso às ações sobre a tarefa. Foi possível
medir a probabilidade de erros humanos e um processo para uso contínuo foi estabelecido,
demonstrando o potencial de aplicação do método.

Os requisitos básicos para a implementação de controladores preditivos de modelo podem ser resumidos como estabilidade, viabilidade, desempenho e robustez. Um de seus principais objetivos é a otimização de toda a planta para que diferentes estratégias possam ser aplicadas para alcançá-la, seja em esquemas de duas camadas, como Otimização em Tempo Real (RTO), ou esquemas de uma camada, como MPC + RTO e Modelo Econômico Preditivo Ao controle. Essas estratégias podem ser implementadas em esquemas centralizados, descentralizados ou distribuídos, mas para sistemas de grande escala, o centralizado pode ser intratável e os esquemas de controle distribuído são preferíveis. Além disso, o projeto de alguns controladores pode resultar em um problema de otimização inviável em alguns cenários, por exemplo, quando um pequeno horizonte de controle é aplicado no projeto baseado em conjuntos invariantes terminais. Neste contexto, esta tese se concentra na estabilização de controladores preditivos de modelos com objetivos econômicos, aplicando apenas restrições de igualdade terminal associadas a mecanismos de projeto para melhorar a viabilidade do problema de otimização, além de sua integração em esquemas de controle centralizado e cooperativo-distribuído. As contribuições desta tese são resumidas como: (i) um controlador preditivo de modelo de uma camada cujo problema de otimização é sempre viável, adequado para sistemas com estados instáveis de malha aberta, aplicando restrições de igualdade de terminal frouxo, (ii) um modelo distribuído cooperativo controlador preditivo adequado para sistemas estáveis, cujas propriedades de estabilização são integradas com seu ajuste, e (iii) um controle preditivo econômico baseado em gradiente distribuído cooperativo estabilizador baseado em restrições de igualdade terminal adequado para sistemas não estáveis, com mecanismos de design para ampliar seu domínio de atração . As propriedades estabilizantes são garantidas pelos argumentos de Lyapunov, e a viabilidade visa o cumprimento das restrições, além da solução do problema de otimização em todos os passos de tempo, mesmo com pequenos horizontes de controle. Para exemplificar as características acima mencionadas dessas estratégias, são avaliados estudos de caso a partir de cenários em que os controladores apresentam pequenos horizontes de controle e, no esquema distribuído, curto prazo de comunicação e objetivos conflitantes entre os agentes.

Esta pesquisa tem por objetivo avaliar o volume de investimento nos complexos eólicos
em 22 municípios do Estado da Bahia, localizadas no eixo central do estado, através do
método de decisão muticritério TOPSIS. Para definição dos critérios e método mais adequado,
foi realizada uma Revisão Sistemática da Literatura - RSL nas bases Compendex
e Scopus de acordo com o protocolo que foi estruturado. Para aplicação do método de decisão,
foi definido os seguintes critérios: investimentos por Mega-Watts (MW) produzidos,
investimentos por quantidades de usinas e MW por quantidade de usina; foi determinado
o vetor peso igual a 0,33 para todos os critério. Em seguida, foi feito a normatização,
ponderação da matriz de decisão, cálculo da solução ideal positiva e negativa, cálculo da
distânica e coeficiente de aproximaçao com auxílio do software R e planilha eletrônica.
Com os resultados obtidos a partir da RSL, verificou-se que é crescente o número de publicações
acerca da temática multicritério. A colaboração de países europeus, do Oriente
Médio e da Ásia, principalmente a China, possuem a maior malha de colaboração e o método
TOPSIS apresentou-se como melhor ferramenta para o problema estruturado neste
trabalho. Foi estabelecido o ordenamento onde Sento Sé foi a melhor avaliada enquanto
Casa Nova ocupou o último lugar. Ao distribuir espacialemnte o ordenamento foi possível
observar dois grupos distribuídos espacialmente de forma oposta. Sendo assim, conclui-se
que a RSL contribuiu para compreensão do que é um processo de decisão com base em
multicritério, sua importância e como o Brasil está aquém na discussão dessa temática.
Além disso, conclui-se que os municípios melhor avaliados são: Sento Sé ; Pindaí; Itaguaçu
da Bahia; Caetité; Xique-Xique; Riancho de Santana e que há municípios com potencial
de geração mas que não está sendo completamente aproveitado.

O Território Litoral Sul da Bahia (TLS), até o final da decada de 70 teve o cacau co-mo um dos pilares da economia baiana, com a produção baseada no modelo con-centrador de renda, onde muitos trabalhadores viviam nas fazendas de cacau em situação de semiescravidão. A partir de 1980, com o surgimento da praga vassoura de bruxa, a cultura do cacau começa a perder influência econômica, política e social. Esta dissertação pretende fazer um estudo sobre a realidade socioeconomica da economia solidária no TLS e qual é o conteúdo tecnológico empregado no processo produtivo desses empreendimentos frente ao declínio da cacauicultura. Esta análise é o resultado de uma pesquisa envolvendo 147 empresas econômicas solidárias mapeadas no TLS. Foram avaliados, entre outros, o grau de formalidade, o nível de empreendedorismo, o associativismo e o cooperativismo; o grau de independência financeira e tecnológica; o relacionamento com o treinamento de seus participantes e o papel das instituições de ensino, pesquisa e extensão no apoio aos projetos a-bordados. O método utilizado na pesquisa é o dedutivo, acompanhado por meio de verificação com abordagens exploratórias e descritivas. Os resultados indicam que esses empreendimentos não possuem uma cultura empreendedora e não utilizam tecnologias modernas ou inovação tecnológica, além de terem uma matriz artesanal dos meios de produção. Para superar esta realidade é preciso que o poder público estruture programas de desenvolvimento de empreendimentos cooperativos da eco-nomia solidária com alto valor agregado, tendo enfoque na pesquisa, ciência e tec-nologia, como também na formação de capital humano.

O deslocamento miscível com CO2 é um dos métodos de recuperação de petróleo mais promissores, bastante empregado em campos maduros, e atualmente de grande interesse nos reservatórios do pré-sal brasileiro. Devido aos elevados teores de CO2, que por razões ambientais não pode ser liberado para a atmosfera, a principal alternativa no pré-sal é a sua reinjeção nos poços. Além de aumentar a recuperação de óleo, a reinjeção permite o aprisionamento de parte desse gás no reservatório. Porém, a injeção de CO2 e a depleção podem ocasionar a precipitação de asfaltenos, fração mais pesada e molecularmente complexa do óleo, e ocasionar a sua gradual deposição no reservatório, tubulação dos poços e outros equipamentos, culminando com o bloqueio dos mesmos e a interrupção da produção de petróleo, o que causaria perdas econômicas significativas. Por isso, prever o início (onset) da precipitação dos asfaltenos e a quantidade de asfaltenos a precipitar, devido à injeção de CO2 ou à depleção, é um desafio científico e tecnológico. A presente dissertação contribui para o aprofundamento da compreensão dos aspectos principais da modelagem da precipitação dos asfaltenos, para o cálculo preciso do onset de precipitação e das quantidades de asfalteno precipitado, em um cenário de escassez de dados experimentais nas condições de reservatório. Avaliou-se o efeito de diferentes métodos de caracterização da fração residual do petróleo no cálculo do onset de precipitação de asfaltenos e da quantidade de asfalteno precipitado em função da fração molar de CO2, utilizando-se o método de Hirschberg. Adicionalmente, desenvolveu-se um novo método para o cálculo do onset de precipitação de asfaltenos baseado na modelagem e simulação da densidade da mistura de óleo e CO2, usando-se o modelo de Hirschberg e a equação SRK. Ainda, simulou-se o envelope de precipitação de asfaltenos utilizando o modelo de Hirschberg, a partir de uma quantidade reduzida de dados experimentais. Os resultados obtidos indicam o êxito de ambos os modelos no ajuste aos poucos dados experimentais disponíveis, mas as suas capacidades preditivas não foram suficientemente exploradas, o que necessitaria de uma maior quantidade de dados experimentais. A determinação experimental de dados da pressão do início de precipitação (AOP – asphaltene onset pressure), para diferentes injeções de CO2, permitiria também a construção e simulação de Envelopes de Precipitação de Asfaltenos mais completos e abrangentes.

A colheita de cana-de-a¸cu´car com o uso de m´aquinas colhedoras influencia diretamente a demanda de mat´eria-prima requerida pelas indu´strias para a produ¸c˜ao de a¸cu´car, etanol biocombust´ıvel e bioenergia. O estudo de tempos at´e a falha por meio de c´alculos ade- quados de confiabilidade pode ajudar a evitar paradas operacionais indesejadas. Cinco sistemas de colhedoras de cana-de-a¸cu´car denominados extra¸c˜ao, transporte de cana, propuls˜ao, movimenta¸c˜ao e eletrˆonico s˜ao analisados por meio de uma compara¸c˜ao entre quatro modelos de tempos de vida: q-Weibull, Weibull, q-exponencial e exponencial. O modelo q-Weibull, que possui uma conex˜ao com a mecˆanica estat´ıstica n˜ao extensiva, ´e a generaliza¸c˜ao com quatro parˆametros do modelo usual de Weibull de trˆes parˆametros. O modelo q-Weibull recupera em casos particulares as distribui¸c˜oes Weibull, q-exponencial e exponencial. A q-Weibull ´e assintoticamente uma lei de potˆencia e se torna uma expo- nencial em uma condi¸c˜ao limite. Enquanto uma lei de potˆencia, a distribui¸c˜ao q-Weibull
´e capaz de modelar sistemas complexos e se torna flex´ıvel o suficiente para unificar dois ti- pos de comportamentos n˜ao mon´otonos em sua fun¸c˜ao taxa de falha que n˜ao s˜ao poss´ıveis com os outros trˆes modelos: a curva em forma de banheira e a curva unimodal. Estes dois tipos de formas s˜ao descritos continuamente, com um conjunto fixo de quatro parˆametros. A aplica¸c˜ao dos modelos aos exemplos pr´aticos ´e feita com a estima¸c˜ao de parˆametros usando o m´etodo gr´afico de probabilidades, m´ınimos quadrados e maximiza¸c˜ao do co- eficiente de determina¸c˜ao. O Crit´erio de Informa¸c˜ao Akaike corrigido ´e utilizado para auxiliar na sele¸c˜ao dos modelos. S˜ao apresentadas aplica¸c˜oes de express˜oes anal´ıticas e ilustra¸c˜oes gr´aficas das fun¸c˜oes confiabilidade e taxa de falha.

A ocorrência de transbordamentos nos sistemas de retenção de efluentes industriais é um aspecto ambiental e operacional importante na maioria das indústrias. O objetivo deste trabalho foi analisa e classificar o comportamento da precipitação pluviométrica e transbordamentos, e propor um modelo preditivo de extravasamento para uma bacia do sistema de retenção de efluentes industriais em uma refinaria de petróleo. A análise de agrupamento para séries temporais de precipitação e nível de tanques foi analisada a partir da perspectiva de similaridade entre os agrupamentos e da detecção de pontos de mudança para determinar o comportamento das séries temporais. Um modelo preditivo construído foi proposto também para em sistema de drenagem pluvial em área industrial utilizando aprendizado de máquina supervisionado com o objetivo de indicar se a bacia de contenção extravasará no intervalo de 24 horas, com emprego das técnicas utilizadas k-nearest neighbors (KNN) e Random Forest. O conjunto de metodologias de aprendizado de máquina não supervisionadas usadas permitem obter informações sobre eventos hidrológicos e de processo em cenários com baixa disponibilidade de dados sem a necessidade de aumentar a informação. Foi identificado que, na ausência de precipitação ou ocorrência de baixos volumes diários de precipitação, o sistema falhou, e a porcentagem de transbordamentos é maior do que o valor natural esperado. Além disso, não há transbordamentos em períodos chuvosos se houver operação satisfatória do sistema. Cenários e variações de técnicas de amostragem para o treinamento dos modelos de classificação foram utilizados. Os melhores resultados foram obtidos a partir do algoritmo Random Forest com emprego da técnica de reamostragem oversampling, undersampling e ROSE.

A demanda por fontes de energia renováveis vem crescendo devido aos efeitos nocivos do uso dos combustíveis fósseis, que estão destruindo o meio ambiente. A biomassa é uma fonte de energia sustentável, adequada para substituí-los gradualmente e a torrefação, briquetagem e secagem são processos de conversão térmicos e termomecânicos capazes de reduzir o preço da energia gerada. Entre as vantagens desses processos estão o aumento da eficiência da combustão devida às alterações químicas que a torrefação proporciona e à diminuição do excesso de ar necessário causada pela briquetagem. Além disso, o aumento da densidade de energia devida à torrefação reduz os custos de transporte, pois permite que mais energia seja produzida a partir de um mesmo volume de biomassa. E também a produção de um combustível com propriedades mais adequadas para o armazenamento, entre outros. Este trabalho busca avaliar a viabilidade técnica e econômica desses processos quando usados para converter o eucalipto logo antes do transporte por trens ou caminhões para usinas termelétricas. Os cálculos foram feitos com dados obtidos da literatura como a relação entre a umidade e a massa específica ou o poder calorífico da madeira, entre a umidade e a composição da madeira e a eficiência da caldeira na qual é realizada a combustão, entre outros. Além de dados fornecidos por empresas relacionadas como preços e características de máquinas. Foram avaliados quais processos fornecem menores preços de energia e retornos maiores e mais rápidos do investimento para adquirir as máquinas necessárias por meio do valor presente líquido e do tempo de retorno do investimento. Os conjuntos de processos foram organizados em três rotas de produção. A rota 1, que se resume em picar e secar a madeira, a 2, que se resume em picar, secar e briquetar e a 3 que se resume em picar, secar, torrificar e briquetar. O uso do eucalipto briquetado da rota 2 resulta em preços mais altos para a energia e o uso do eucalipto apenas seco da rota 1 ou torrefado da rota 3 pode resultar em preços mais baixos e maiores e mais rápidos retornos sobre o investimento, dependendo das condições climáticas, da distância entre a termelétrica e a planta de conversão e do modal de transporte utilizado. A variação do custo do vapor gerado, a depender das condições climáticas, em US$ por tonelada, para o transporte rodoviário e distância de 1 km para as rotas 1,2 e 3 é de US$ 81 a US$ 52, US$ 85 a US$ 56 e US$ 49 a US$ 55 respectivamente. Para 500 km varia de US$ 67 a US$ 93, US$ 71 a US$ 98 e US$ 66 a US$ 59 respectivamente. Para o transporte ferroviário e distância de 1 km varia de US$ 79 a US$ 50, US$ 84 a US$ 54 e US$ 47 a US$ 53 respectivamente. Para a distância de 500 km varia de US$ 52 a US$ 81, US$ 56 a US$ 86 e US$ 55 a US$ 49 respectivamente.

O transporte de carga indivisível e volumosa em território brasileiro exige um planejamento
rígido devido as dimensões de peso e tamanho da carga que ultrapassam o permitido por lei.
Somados a isso, a infraestrutura logística possui muitos problemas desde as questões
burocráticas até a falta de manutenção nas vias, portos e aeroportos. Tais problemas dificultam
o transporte e em locais de difícil acesso podem inviabilizar projetos devido ao alto custo.
Propor os dirigíveis para o transporte de carga não é algo novo, mas tem sido desconsiderado
por conta das suas limitações técnicas que existiam. Hoje, graças aos mais recentes avanços
tecnológicos, dirigíveis podem vi a ser uma alternativa de atuação em nichos nos quais as
condições logísticas sejam desfavoráveis ao transporte convencional, onde a construção de vias
de acesso se faça necessária por conta da dimensão da carga ou até mudança de rota, ou por
conta de passarelas e torres que dificultam a passagem do transporte. Os dirigíveis podem ser o
intermédio entre velocidade e custo, além da redução de emissões de gases do efeito estufa e
dependência mínima de infraestrutura para pouso e operações de carga/descarga. Este trabalho
faz uma comparação técnica entre os modais de transporte convencionais e os dirigíveis e, num
segundo momento, uma análise econômica comparativa entre o dirigível e o modal rodoviário.
A partir dessas análises pode-se perceber que, no cenário proposto, o dirigível pode ser uma
alternativa viável tanto economicamente quanto tecnicamente.

Entre as medidas para refrear o aquecimento global é indispensável a ampliação do uso de fontes
renováveis para geração de energia elétrica, como os sistemas de energia solar. A geração solar
térmica, ou heliotérmica, é uma alternativa com potencial crescente para integrar de maneira
complementar a matriz elétrica de locais com as condições geoclimáticas adequadas. Os sistemas
de geração heliotérmica apresentam maior rendimento e maior capacidade de produção, quando
comparados aos sistemas fotovoltaicos, além da possibilidade do armazenamento térmico de
energia, que os permite operar na ausência de radiação solar. Os sistemas de concentrador
parabólico do tipo Dish Stirling (DS) são os sistemas heliotérmicos com o maior rendimento, e
sua modularidade possibilita seu uso em empreendimentos de geração distribuída. Estes sistemas,
entretanto, ainda não são comercialmente atrativos principalmente devido seu alto custo de produção
e baixa confiabilidade. Por isso, o desenvolvimento de métodos mais eficientes de projeto
de sistemas DS é uma importante medida para torná-los uma alternativa viável para a geração
renovável de energia elétrica. Deste modo, neste trabalho é proposta uma abordagem simples
para o dimensionamento e simulação dos sistemas DS, a fim de facilitar o seu desenvolvimento.
Para se determinar o consumo de energia de um motor Stirling, o modelo isotérmico ideal de
Schmidt, o modelo adiabático ideal e o modelo Simple são comparados através da simulação do
motor Stirling GPU-3 e contrastados com dados experimentais. Para determinar a energia solar
disponível, utiliza-se um modelo de estimação da radiação solar direta normal (DNI - Direct
Normal Irradiance) baseado no fator de turbidez atmosférica Linke. Este modelo é testado para
três cidades brasileira: Salvador, Marília, e Porto Alegre. Os resultados são comparados com
dados de mediação do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os dados obtidos por esses
modelos são aplicados no dimensionamento e projeto de concentradores parabólicos com base
na energia consumida pelo motor Stirling e considerando os valores máximos da DNI. O método
de dimensionamento do sistema DS proposto neste trabalho se mostra bem-sucedido e aplicável
para uma sondagem inicial da dimensões de um sistema DS, porém é necessária a aplicação de
modelo mais precisos para simulação do motor Stirling e para a estimação da DNI, na ausência
de dados de medição.

Analisadores virtuais ocupam uma posição estratégica na indústria petroquímica devido a capacidade destes de estimar variáveis de controle a partir de modelos matemáticos. Entretanto, para garantir uma estimativa, é necessário assegurar a confiança e a disponibilidade dos dados de entrada. Desta forma, há um esforço financeiro para garantir a manutenibilidade dos instrumentos de medição que aferem as variáveis utilizadas com entrada do sistema. O objetivo deste trabalho é propor uma nova abordagem na seleção de variáveis em modelos de Mínimos Quadrados Parciais (PLS) através da introdução de um indicador que avalia o ganho de capacidade preditiva do modelo em função do aumento de custo associado ao se acrescentar determinada variável como entrada. Para isto, as variáveis são hierarquizadas a partir do escore VIP (Importância da Variável na Projeção) e, uma a uma, introduzidas no modelo PLS. O novo indicador mede a razão entre a diferença dos coeficientes de correlação linear (𝑟) dos valores observados e os estimados pelos modelos com e sem a variável adicionada, e a diferença entre o custo padrão associado aos respectivos modelos. Desta forma, quantifica-se a razão entre o ganho de performance e o aumento de custos associados a introdução de uma variável. A nova abordagem é aplicada na seleção de variáveis de um modelo que estima nove pontos de temperatura (ponto inicial de ebulição, 5%, 10%, 30%, 50, 70%, 90%, 95% de vaporizado, e ponto final de ebulição) de uma nafta média, utilizados para avaliar a qualidade desta. Havia disponibilidade de 121 variáveis de processo (VPs), as quais incluem fluxo, temperatura, pressão e nível. O modelo PLS desenvolvido a partir da nova abordagem selecionou 37 das 121 VPs, com um custo total associado (𝑐𝑇) que representa 34% do 𝑐𝑇 do modelo com as 121 variáveis, e 88% do 𝑐𝑇 onde a seleção de variáveis é feita por VIP. Os erros quadráticos médios de predição do modelo variam entre 1,184°C e 3,108°C para saídas num intervalo de 90°C a 155°C. Os 𝑟s do grupo de validação variam entre 0,875 e 0,932, com exceção da temperatura com 95% de vaporizado, cujo 𝑟 foi de 0,753. Assim sendo, a seleção de variáveis utilizando a nova abordagem proposta foi capaz de desenvolver um modelo preditivo adequado à aplicação em analisadores virtuais. Dessa forma, os resultados indicam que a inclusão de um traço econômico no processo de seleção de variáveis, que costuma ser quase que puramente estatístico, contribui para procedimentos mais orientados por dados durante o processo de tomada de decisões em ambientes industriais complexos, particularmente da petroquímica.

O crescimento das cidadesmédias e a concentração de sua malha urbana é uma tendência mundial. No Brasil, esta rápida concentração e a demanda por habitação, mobilidade e infraestrutura, têm gerado impactos negativos na qualidade da vida urbana com aumento da poluição, geração de resíduos e incômodos de vizinhança. A indústria da construção é um importante agente neste processo, em que a demolição, reforma e construção de edificaçõesenvolve uma rede complexa de atores e atividades. Apesar dos avanços tecnológicos e dos marcos regulatórios,o setor ainda está longe de implantar uma cultura de baixo impacto em seus canteiros. Grande parte das dificuldades estão diretamente relacionadas com as características do setor:caráter difuso dos locais de produção(canteiros);variedade de atividades e insumos;uso intenso de transporte e movimentação;problemas de qualidade e produtividade;informalidade e baixo compromisso ambiental. O processo de construção não fica restrito ao lote urbano em construção, pois os diversos fluxos (materiais, pessoas e serviços) impactam o entorno, criando “canteiros virtuais”. Estes também são importantes polos geradores de viagens - PGV (cargas, equipamentos e pessoas), restringindo a mobilidade, obstruindovias, danificando calçadas e gerando riscos.Diante deste contexto, esta pesquisa apresenta um método de previsão de aspectos ambientais gerados por canteiros de obras, através da integração entre uma base de custos e indicadores de avaliação de desempenho ambiental.Inicialmente, o desenvolvimento do modelo exigiu uma ampla revisão do estado da arte sobre as ferramentas de avaliação de desempenho ambiental para identificar os principais problemas de qualificação e quantificação dos aspectos e impactos ambientais dos canteiros.Na sequência foi analisado um conjunto de bases de dados de custos de construção e como transformar seus dados de custos em informação ambiental e estas informações em conhecimento nas práticas de construção. Para ajuste do método foi realizada uma pesquisa de campo que analisou os impactos locais de canteiros de obras na cidade de Feira de Santana, e como seus modelos de gestão da construção e as práticas construtivas influenciam no desempenho ambiental.A análise das relações entre atividades/serviços, aspectos e impactos ambientais foi baseada no modelo proposto pelo EUEco-Management and Audit Scheme (EMAS) para o desenvolvimento do método e sua representação matemática. Um estudo de caso foi implementado para avaliar o método utilizando a lista de quantitativos (BOQ) de duas construções residenciais para mensuração dos seus aspectos ambientais. Os resultados validam a utilidade do método para suporte ao processo de tomada de decisão na escolha de atividades construtivas e na alocação de sistemas de controle, como, por exemplo, recomendando a execução de serviços fora do canteiro para reduzir os impactos na vizinhança.Adicionalmente, o método se mostrou de fácil aplicação para avaliação de canteiros de obras, bem como flexível para incorporar outras atividades, adaptando-se à demanda de construtores e agentes públicos para reduzir os impactos ambientais dos canteiros de obras. Os resultados da aplicação do método sobre o estudo de caso reforçam a sua viabilidade como instrumento de avaliação ambiental e também como ferramenta para auxiliar a tomada de decisão pelos agentes de controle e gestão da construção. A escolha pela base de dados de custos como lastro do método aponta para uma maior facilidade de implantação do método e difusão de conhecimento ambiental, contribuindo para promover a redução dos impactos destes canteiros.

O uso generalizado de energia renovável e a implementação da eficiência energética são duas soluções promissoras para enfrentar os desafios ambientais globais em relação ao consumo de energia e emissão de carbono. No entanto, o nível de efetivação de ações para melhoria da eficiência energética no setor industrial está abaixo do que deveria ser alcançado, devido a barreiras financeiras, técnicas e comportamentais. Nesse trabalho se apresenta um novo modelo estrutural das variáveis determinantes que preveem o comportamento do indivíduo, e com base nesse modelo, inova ao conceber um protocolo de intervenção que possibilite influenciar o comportamento do trabalhador quanto à aplicação de práticas que elevam a eficiência energética. No primeiro estudo, uma pesquisa (survey) foi realizada para identificar os fatores que determinam a intenção dos trabalhadores em adotar ações para melhoria da eficiência energética, tendo como base a teoria do comportamento planejado (TCP). Os dados coletados foram analisados por meio da modelagem de equações estruturais (MEE), e os resultados mostraram que a atitude e o controle comportamental percebido foram as variáveis latentes que tiveram significância para antever a intenção do indivíduo de agir. A inclusão de novas variáveis - (i) normas pessoais e (ii) fatores modeladores de desempenho possibilitam um aumento da qualidade preditiva do comportamento dos trabalhadores. No segundo estudo, a aplicação do protocolo de intervenção comportamental possibilitou a adoção de um novo procedimento de parada em um reator, que permitiu reduzir perdas de energia no processo, bem como diminuir a concentração dos contaminantes do efluente líquido. Os resultados evidenciaram a adequação do protocolo quanto a influenciar o comportamento dos trabalhadores. Nesse sentido, pode-se admitir que o protocolo de intervenção comportamental pode ser adotado com resultados promissores em outras unidades industriais que tenham intenção de melhorar sua eficiência energética.

As empresas produtoras de móveis de madeira geram grandes volumes de resíduos que nem sempre são descartados de forma adequada, gerando perdas para as empresas e prejuízos ambientais decorrentes do aumento do consumo de matérias-primas. A partir daí o objetivo desse trabalho é propor parâmetros de projeto visando minimização de resíduos no processo produtivo de móveis de madeira de eucalipto, procurando maior utilização da matéria prima. Por médio do estúdio de uma cadeira fabricada em empresa de móveis de madeira de eucalipto, se faz aplicação da metodologia de Produção mais Limpa focada na diminuição do consumo de matéria-prima e de energia, dessa metodologia se apresentam propostas para aplicação de princípios de Ecodesign com o qual se faz redesenho da cadeira visando diminuição na geração de resíduos de madeira e maior aproveitamento da matéria-prima. Foi feita Avaliação de Ciclo de Vida do berço ao túmulo para cadeira inicial e para cadeira redesenhada comparando os impactos ambientais e o consumo energético.

A proposta de redesenho permitiu diminuição na geração de resíduos de 43,81% para 32,20%; redução no consumo de madeira de 29,95% e diminuição no consumo de energia de 5 KWh para 3,23 KWh. Baseado nos resultados, são propostos os parâmetros de projeto para diminuição dos resíduos de madeira gerados na produção de móveis de madeira. As propostas feitas abordaram parâmetros para reduzir, facilitar, selecionar e valorizar as modificações do produto redesenhado. Para isto se propõe um passo a passo baseado numa sequência de atividades: definição do produto, processo de fabricação, Produção mais Limpa, balanço de massa, Avaliação de Ciclo de Vida, Ecodesign (propostas de solução) e Avaliação de Ciclo de Vida da proposta. A implementação de parâmetros de projeto, considerando características do material, modulação das peças e redesenho, assim como a identificação das fontes mais relevantes de resíduos, por meio da aplicação de Produção mais Limpa, permite a redução do consumo de material e energia. Pode-se evidenciar o potencial da aplicação dos parâmetros de Produção mais Limpa e Ecodesign para atingir micro e pequenas empresas de móveis de madeira ajudando a diminuir a geração de resíduos.

Um grande problema para a indústria de produção de petróleo é a quantidade de água produzida (AP) gerada durante a operação de seus processos industriais, sendo considerada a maior corrente de efluentes e possui composição complexa, como alta salinidade, sólidos em suspensão, aditivos químicos, metais pesados, considerado teor de óleos e graxas (TOG) e outros contaminantes. O TOG é um parâmetro que merece atenção, pois órgãos fiscalizadores regulam o descarte da AP a partir deste parâmetro. O presente trabalho se propôs a avaliar o potencial do processo de coalescência e adsorção no tratamento da água produzida de petróleo real fornecida pela Petrobras, Unidade Pilar-AL, utilizando um sistema integrado composto por um coalescedor de leito horizontal em combinação com um leito fixo de adsorção. Os parâmetros avaliados no coalescedor foram a velocidade do fluxo e o tipo de leito. Os materiais avaliados para compor o leito do coalescedor foram: fibra de coco, considerado um subproduto da indústria e a bucha vegetal (Luffa cylindrica), material fácil de ser encontrado na região Nordeste. Na coluna de leito fixo (processo de adsorção) foram utilizados biocarvão e carvão ativado produzidos a partir do ouricuri (Syagrus coronata), matéria prima regional. As biomassas utilizadas (fibra do coco, bucha vegetal e ouricuri, bem como o biocarvão e carvões ativados) foram caracterizados através das seguintes técnicas: umidade, análise termogravimétrica, espectrometria de energia dispersiva de raios-X (EDX), difração de raios-X e infravermelho por transformada de Fourier. Inicialmente foram avaliados o tipo de leito e a vazão de alimentação do leito coalescedor: 40, 60 e 80 L/h, que corresponde, respectivamente as velocidades superficiais 5,8; 8,7 e 11,5 m/h, em relação ao diâmetro do coalescedor. Foi avaliado o TOG na entrada e saída do coalescedor e calculado a eficiência de remoção de óleos e graxas. A queda de pressão do coalescedor também foi avaliada. A fibra de coco e a vazão de 40 L/h apresentou maior eficiência, removendo em torno de 80% do TOG. Em seguida, como mencionado anteriormente, foram produzidos carvões a partir do ouricuri e ativados com ácido fosfórico, ácido sulfúrico e hidróxido de sódio. Os experimentos de avaliação da capacidade adsortiva dos carvões foram realizados em um sistema de banho finito. Os resultados apresentaram que o carvão ativado com NaOH possui maior capacidade adsortiva. Definido o melhor tipo de leito e a vazão de alimentação do coalescedor, além do tipo de carvão ativado para o leito fixo; os estudos com o sistema integrado (coalescedor e coluna de leito fixo) puderam ser iniciados. O planejamento experimental consistiu de um sistema fatorial completo 23 para a realização das corridas experimentais no sistema integrado, onde as variáveis avaliadas foram: tipo de carvão (biocarvão e carvão ativado com NaOH), diâmetro médio da partícula (0,149 – 0,3 mm e 0,3 – 0,5 mm ) e vazão de alimentação da coluna de leito fixo (2,2 e 4,4 L/h). O melhor resultado foi obtido com o experimento que utilizou biocarvão, diâmetro de partícula entre 0,149 – 0,3 mm e vazão de 4,4 L/h, conseguindo uma remoção de TOG em torno de 84%. Os resultados apresentaram que a integração dos processos de coalescência com adsorção utilizando biomassa e biocarvão pode ser uma alternativa para o tratamento da água produzida de petróleo, atendendo os requisitos ambientais para descarte e reinjeção.

As energias renováveis vêm ocupando um maior espaço na matriz energética mundial em função de uma série de fatores, primordialmente o ambiental. Apesar do desenvolvimento tecnológico para utilização deste tipo de energia caminhar a passos largos, o ajuste entre a oferta energética renovável e demanda (de energia elétrica, por exemplo) nem sempre é possível devido à dependência de fatores naturais. Para suprir esse ajuste de oferta e demanda uma das alternativas utilizadas é o armazenamento energético em grande escala. Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para avaliação de recursos e reservas energéticos em cavernas salinas, utilizando as tecnologias P2G e CAES. Para atender a este objetivo, utilizou-se como base metodológica a pesquisa bibliográfica sobre o tema proposto, análise documental (portarias, resoluções, leis dentre outros), consulta a especialistas das áreas de armazenamento energético e afins, uma análise comparativa e teste da metodologia proposta com dados reais obtidos da literatura. Como resultado, duas metodologias existentes foram identificadas para serem usadas como referência: o Petroleum Resources Management System (PRMS) e o CO2 Storage Resources Management System (SRMS). Assim como nas metodologias de referência, na metodologia proposta, as fases de um projeto foram divididas em duas: subcomercial, onde as análises e cálculos foram feitos a partir de informações existentes na litertura e comercial, onde as análises e cálculos foram feitos em função das informações oriundas da implantação do real projeto. Para os projetos subcomerciais foram estabelecidos três estágios denominados de Recurso Total Possível (R3), Recurso Total Provável (R2) e Recurso Total Provado (R1). Para exemplificação da metodologia nessa fase, foram utilizadas informações de maciços salinos em Portugal e a tecnologia de armazenamento de ar comprimido. O R3 foi calculado com informações do Maciço do Carriço e valor de R3 foi de 3.000.000 m3. O Diapiro Rio Maior foi utilizado como exemplo para o cálculo do R2, considerando as variáveis geológicas e regulatórias e seu valor final foi de 321.951 m3, equivalendo a um potencial energético de 4,3 GWh. Finalmente, o valor de R1 foi calculado, analisando o tipo de gás utilizado e a eficiência da planta a ser inplementada e o valor volumétrico foi de 95.619,45 m3. Esse valor equivale a um potencial energético total de 1,3 GWh, e uma potência de 326 MW para 4 h de produção e 162 MW para 8 h de produção. Da mesma forma que para a fase subcomercial, para os projetos comerciais foram estabelecidos três estágios denominados de Reserva Total Possível (Re3), Reserva Total Provável (Re2) e Reserva Total Provada (Re1). Para testar a metodologia proposta para a fase comercial, foram utilizados dados de uma mineração produtora de salgema na cidade de Maceió, estado de Alagoas utilizando armazenamento de ar comprimido. A Reseva Total Possível (Re1) foi calculada em 11.046 m3 enquanto a Reserva Total Provável foi de 234.000 m3, equivalendo a um potencial energético de 4,3 GW. Já para a Reserva Total Provada (Re1) o valor encontrado foi de 69.498 m3, o que equivale a um potencial energético de 1,28 GWh que quando dividido por uma produção em 4 horas ou 8 horas fornecem uma potência de 320 MW e 160 MW, respectivamente. Os valores encontrados estão próximos aos fornecidos pelas usinas que operam comercialmente no mundo, confirmando a robustez e aderência a realidade da metodologia proposta. Conforme visto, a metodologia pode ser aplicada a casos reais e os valores encontrados apontam para a possibilidade de implantação de um projeto CAES na concessão mineral da estudada. Para isso, faz-se necessário o desenvolvimento de um estudo de caso real com os dados da empresa contemplando: todos os aspectos limitadores no cálculo da Re3, utilizar os dados da perfilagem sônica para o cálculo da Re2 e escolher o tipo
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da tecnologia CAES para calcular a Re1. Além disso, elaborar um EVTE considerando alguns tipos de fornecimento de energia para a compressão do projeto CAES a ser implantado.

A sustentabilidade consolida-se como um fator competitivo para as organizações onde
os estudos sobre a avaliação e otimização da sustentabilidade é requisito fundamental
no gerenciamento das organizações em toda sua cadeia de suprimentos. Em uma
perspectiva mais específica percebe-se uma lacuna em relação aos modelos de avaliação
e otimização da performance da sustentabilidade. Diante deste contexto, o objetivo
deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo para avaliação e otimização da
sustentabilidade organizacional. Esta tese foi elaborada em formato de coletânea de
artigos. O primeiro artigo é um estudo que está baseado em uma revisão sistemática,
envolvendo os trabalhos mais renomados e proeminentes da comunidade científica,
bem como uma análise das abordagens quantitativas para avaliação e otimização
da sustentabilidade organizacional. O segundo artigo é uma análise comparativa dos
modelos multi-atributos de tomada de decisão The Preference Ranking Organization
METHod for Enrichment of Evaluations (PROMETHE), Vlse Kriterijumska Optimizacija
Kompromisno Resenje (VIKOR) e Technique for Order Preference by Similarity to Ideal
Solution (TOPSIS), o objetivo é identificar o método de ranqueamento mais adequado
para o desenvolvimento do modelo. O terceiro artigo é a combinação do modelo multicritério
de avaliação, o PROMETHEE, com modelo multiobjetivo de otimização. O quarto
artigo é a segunda combinação do modelo multiatributo PROMETHEE com modelo
multiobjetivo de programação de metas com priorização para avaliação e otimização do
desempenho da sustentabilidade organizacional. O segundo, terceiro e quarto artigos
são aplicações experimentais em estudo de caso. Como resultados foram obtidos
um ranqueamento da sustentabilidade organizacional através dos anos combinando
com modelos de otimização para subsidiar a tomada de decisão. A contribuição deste
trabalho é a estrutura de um modelo híbrido aplicado e validado que pode ser facilmente
replicado em outras empresas na medida que os resultados norteiam a tomada de
decisão para a sustentabilidade organizacional.

A organização de um megaevento, como o Carnaval de Salvador oferece riscos que merecem atenção especial quanto a sua identificação e controle. Principalmente porque reúne mais de 500 mil visitantes, entre brasileiros e estrangeiros. Esta pesquisa visa realizar a análise de risco do Carnaval de Salvador 2016, a partir da aplicação das ferramentas: Análise de Cenário, APR, Matriz de Risco, FTA e Bowtie. Também pretende descrever os resultados de enquetes aplicadas ao folião e discutir algumas relações a partir da análise de correspondência múltipla. Essa investigação é fruto de uma inquietação de um grupo de pesquisa do Departamento de Engenharia Mecânica da UFBA em riscos dinâmicos (GRODin), sendo utilizadas como referências as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT através das NBR 31000:2009_Gestão de Risco e a NBR ISSO/IEC 31010_Técnicas de Avaliação de Riscos. Dentre as vantagens da realização do processo de avaliação de riscos, destaca-se a identificação dos perigos numa fase preliminar, o que gera economia de tempo e gastos no eventual replanejamento ou até mesmo durante o decorrer do evento. Após a identificação dos cenários de riscos, algumas recomendações são sugeridas, como: aumento da fiscalização em todos as áreas para todos os processos e simulações de mesa, com todos os órgãos envolvidos com o Carnaval, com criações de protocolos de segurança, como proceder em situações de emergência, materiais a serem utilizados, ou seja, protocolos que padronizem e preparem processos e a forma de agir das pessoas diante daquelas situações.

A gestão de organizações com estruturas operacionais complexas envolve uma infinidade de fatores críticos que podem contribuir para a ocorrência de eventos não desejáveis acarretando desde um pequeno grau de insatisfação até uma situação de risco à vida dos usuários dos sistemas. Desta forma, os gestores destas organizações precisam estar munidos de métodos eficientes de gestão para lidar com estas ocorrências, a fim de mitigar as suas causas fundamentais e impedir a sua reincidência, contribuindo para um sistema mais confiável e eficiente. Nesse sentido, este trabalho apresenta um método de gerenciamento integrado de ocorrências e faz uso da Itaipava Arena Fonte Nova como ambiente de aplicação. Este trabalho se justifica devido à necessidade de um uso mais racional dos recursos organizacionais e a obrigatoriedade de desenvolvimento de processos com níveis de segurança e de qualidade alinhados às normas e padrões vigentes. Sendo assim, um banco de dados de ocorrência foi construído, um modelo matemático de priorização foi desenvolvido e, por fim, uma sistematização do método proposto foi elaborada em forma de fluxograma. Os resultados da aplicação do modelo de priorização nos anos 2013, 2014 e 2015 convergiram com o método tradicional de priorização apenas na dimensão segurança, algo que já era esperado. No ano de 2013 nenhuma ocorrência foi classificada como prioritária. No ano de 2014 duas ocorrências foram priorizadas: 1) Orientação precária; e 2) Atendentes de bares/ lanchonetes despreparados. No ano de 2015 cinco ocorrências foram priorizadas: 1) Vendedores irregulares; 2) Conflitos entre usuários; 3) Superlotação de setores/ corredores; 4) Filas em bar/ lanchonete; e 5) Acesso à internet precário. Foram utilizadas sessões de brainstorming e um diagrama de Ishikawa para identificar e apresentar as causas fundamentais relacionadas às ocorrências priorizadas. Na recomendação de ações de correção foram utilizados documentos específicos para arenas multiuso, além de normas internacionais das áreas de segurança e qualidade. Dois cenários foram simulados no intuito de verificar o comportamento do modelo de priorização quando alimentado com abundância de registros e quando a opinião do usuário é suprimida.

A análise de árvore de falhas (FTA, Fault Tree Analysis) vem sendo amplamente utilizada desde a sua criação, principalmente no ambiente industrial (ou em aplicações de alta severidade ou alto risco, que possuem a obrigatoriedade legal de estudos de análise de risco) por proporcionar conhecimento aprofundado do sistema/ equipamento e da sua confiabilidade. Apesar de sua aplicação ainda ser bastante restrita quando se trata de atividades com severidades menores, já existem estudos que recomendam a utilização desta ferramenta para outras áreas além do ambiente industrial, como, por exemplo, os processos de serviço (setor terciário). Este trabalho visa propor uma abordagem para a análise de árvores de falhas com foco em melhorar a sua aplicabilidade para o setor terciário. As principais técnicas de construção de árvores de falhas foram avaliadas e a abordagem aqui desenvolvida propõe uma construção dinâmica da FT e a ampliação da equipe multidisciplinar que participa dessa construção, baseada no conceito de multistakeholders (multi-agentes-chave) inserido no paradigma colaborativo da Web 2.0. A nova abordagem foi utilizada em um estudo de caso na Copa do Mundo FIFA de 2014 (regida pela quinta edição do documento normativo da FIFA) e apresenta potencial de diminuição de custos, ou pelo menos de sua diluição ao longo do tempo. Além disso, ela oferece também a possibilidade de se praticar enxertos de mais de uma norma reguladora do serviço na FT, bem como o acompanhamento da evolução dos documentos normativos e a identificação do cenário de tendências da entidade reguladora do serviço em questão, se constituindo em uma alternativa adicional e um aperfeiçoamento para o método Service Tree Analysis (STA, análise de árvore de serviços). Além do estudo de caso supracitado, este trabalho também apresenta uma análise evolutiva dos documentos normativos dentro do mesmo contexto do estudo de caso. Ou seja, foi elaborada a análise da evolução dos requisitos técnicos da Copa do Mundo FIFA a partir da análise de árvore de falhas. Esta análise evolutiva utilizou as cinco edições existentes dos requisitos FIFA e apontou quais itens sofreram as maiores alterações, quais itens deixaram de existir e quais itens novos foram inseridos. Isto evidencia tanto a evolução ocorrida ao longo do tempo quanto oferece um cenário de tendências da entidade reguladora para as próximas edições, podendo inclusive fundamentar tomadas de decisões futuras para os gestores das arenas, visando a obtenção de um legado positivo e benéfico no pós-evento. A abordagem proposta apresenta ainda potenciais benefícios para a análise de árvore de falhas dinâmica (Dynamic Fault Tree Analysis, DFTA) e para análises que contemplem grande influência da confiabilidade humana.

Atualmente, as microalgas são consideradas uma fonte promissora de energia para a produção de biocombustíveis pelo fato de apresentarem rápido crescimento, não necessitarem de terras aráveis para seu cultivo e não contribuírem para o aquecimento global ou a emissão de gases de efeito estufa. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é desenvolver uma metodologia para a produção de bioetanol a partir de biomassa da microalga Euglena gracilis (espécie ainda não estudada). Alguns parâmetros foram avaliados com intuito de aumentar a produção de paramylon como, meio de cultivo (mineral e lactato), métodos de separação da biomassa (centrífuga e rotaevaporador) e estresse com FeCl2. Além disso, tipos de hidrólise (ácida e enzimática) foram avaliadas visando o aumento da produção de bioetanol. A etapa de hidrólise foi importante para a produção de açúcares redutores. Ácido sulfúrico diluído (0,06% (v/v)) foi utilizado na hidrólise ácida e a mesma aconteceu em uma autoclave vertical a 127 °C e 10 minutos. Já a hidrólise enzimática foi realizada pela Cellulase (50 mL/L) por 72 h. As amostras hidrolisadas foram fermentadas pela levedura Saccharomyces cerevisiae e avaliou-se a produção de bioetanol em diferentes tempos de fermentação (3h, 1h e 30 min). O bioetanol foi caracterizado e quantificado por cromatografia gasosa (CG-FID). A centrifugação como método de separação de biomassa resultou em maiores concentrações de açúcar redutor. O tempo de fermentação de 30 minutos gerou maiores concentrações de etanol e, o maior rendimento da fermentação (50%) foi obtido partindo-se de um cultivo mixotrófico e hidrólise enzimática a partir de uma concentração inicial cerca de 15g/L de biomassa seca. Estes resultados podem tornar E. gracilis uma matéria-prima potencial para a produção de bioetanol.

Modelar o consumo residencial de água é um passo importante para o conhecimento sobre o comportamento dos usuários e, posteriormente, para a proposição de metas realistas que levem ao consumo consciente. As informações disponibilizadas pelos medidores inteligentes facultaram a possibilidade de detecção do equipamento acionado, através de medidas das vazões em intervalos de tempos da ordem de segundos. Dessa forma, o objetivo deste projeto é desenvolver uma ferramenta de identificação de uso de equipamentos, composta do algoritmo de classificação e do algoritmo de identificação e separação de usos simultâneos. No quesito classificação, o algoritmo baseou-se no conceito do k-nearest neighbor, avaliando a medida de (dis)similaridade que melhor se adequava aos dados, dentre as DTW, EDR, ERP e LCSS. Os indicadores de qualidade adotados foram a sensibilidade – que indica o percentual dos dados originais classificados corretamente – e a precisão – que avalia o classificador ao apresentar o percentual dos dados assinalados corretamente. Ambos foram calculados tanto em relação a quantidade de eventos quanto ao volume consumido. A medida ERP foi eleita em detrimento das outras pelos valores alcançados pelos indicadores e pela menor produção de resultados com empates. Em termos de sensibilidade com relação ao volume, a bacia sanitária, chuveiro e torneira interna obtiveram respectivamente médias de 71,1%, 67,3% e 78,2%, sendo que para mais da metade das residências conseguiu-se alcançar mais de 70% de detecção entre esses equipamentos. Para torneira externa esse indicador obteve valores abaixo do esperado com média de 26,6%, por conta principalmente de ser confundido com a torneira interna. Em termos de precisão com relação ao número de eventos, o classificador conseguiu para a bacia sanitária, chuveiro, torneira externa e torneira interna médias de respectivamente 72,2%, 51,1%, 59,0%, 88,4%; em algumas casas a capacidade de detecção para a torneira externa chegou a mais de 90%. O algoritmo de identificação e separação de usos simultâneos foi capaz de diferenciar usos particulares de usos simultâneos, além realizar separações, obtendo uma média 83% de acerto entre todas as residências. A integração desses algoritmos foi testada em uma das casas e obteve-se ao final 78% dos perfis em correspondência correta. Esses resultados indicaram que a ferramenta proposta mostrou potencial de ser utilizada, tanto por conta dos resultados obtidos quanto pelo fato de não haver intervenção do pesquisador ao longo do processo

Esse trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho termodinâmico de diferentes plantas de cogeração usualmente instaladas em embarcações do tipo FPSO. Dados estimados (previsões) de curvas de produção de petróleo, para 22 anos de produção, foram aplicados em um modelo de planta de processamento primário de petróleo para calcular as utilidades (demandas elétricas e térmicas) requeridas por essa planta. Quatro diferentes tipos de plantas de cogeração foram considerados para atender as demandas elétricas e térmicas: turbinas a gás, ciclo combinado, motor alternativo e planta a vapor. Para cada planta de cogeração, um subsistema de resfriamento utilizando água fria do mar, a uma profundidade de aproximadamente 1000 m e com temperatura de 5 °C, foi modelado com o propósito de promover um aumento na eficiência termodinâmica das referidas plantas. Foram considerados 2 modos de operação da planta de processamento de petróleo. No modo 1, todo o gás proveniente do processo de tratamento e separação de petróleo é injetado no poço. No modo 2, ocorre separação de CO2 e sua posterior injeção no poço. A operação fora do ponto de projeto foi considerada devido à grande variação na produção das utilidades ao longo dos anos. O método de otimização usando o Gradiente Reduzido Generalizado (GRG) foi aplicado para otimizar o consumo de combustível nas plantas de cogeração. Os resultados indicaram que o subsistema de resfriamento foi efetivo somente para a planta com turbinas a gás e planta a vapor. Na planta com turbina a gás, a eficiência exergética aumentou 2,5 % e 0,4 % nos modos de operação 1 e 2, respectivamente. Na planta a vapor, a eficiência exergética aumentou 2,9 % e 2,8 % nos modos de operação 1 e 2, respectivamente. Independentemente do subsistema de resfriamento, a planta com motor alternativo apresentou a maior eficiência exergética global, 49,7 %, para ambos os modos de operação. A planta a vapor apresentou a menor eficiência exergética global, 28,3 %, para ambos os modos de operação.

Os transformadores de potência a seco são equipamentos que pertencem a classe transformadores, cuja parte ativa não está imersa no óleo isolante. Quando são comparados aos transformadores a óleo, eles apresentam dimensões menores e são recomendados para as instalações internas; aquelas que exigem uma maior segurança e confiabilidade. Usualmente são instalados em áreas onde há uma presença de pessoas, tais como fábricas, plantas industriais químicas e petroquímicas, prédios residenciais e comerciais, aeroportos, plataformas offshore, hospitais, shopping centers, entre outros. Dentre as principais vantagens em usá-los, destacam-se: a redução da necessidade manutenção, um baixo nível de ruído e uma maior segurança à explosão, já que eles são montados sem o uso de matérias que propagam o fogo. Outra característica relevante intrínseca a esse tipo de equipamento está no fato de que eles não requerem condições especiais para a sua instalação. Este trabalho tem como objetivo propor um método não intrusivo para diagnóstico de falhas no isolamento de transformadores a seco, utilizando-se a termografia associada a um analisador de energia. inicialmente, os equipamentos são monitorados por termografia, com o intuito de se observar o seu comportamento térmico e identificar discrepâncias térmicas no seus componentes. Os equipamentos que apresentam comportamento térmico discrepante são monitorados por termografia e com o analisador de energia para se obter também o seu carregamento. Esse método permite analisar os efeitos da utilização da termografia associada ao analisador de energia nos procedimentos de manutenção dos transformadores a seco. Após a realização de destes foram identificadas evidências de falhas nos isolamentos dos enrolamentos dos equipamentos analisados. Identificou-se também uma realação de proporcionalidade entre a elevação da temperatura dos componentes e a corrente circulante em cada uma das fases do equipamento. Na aplicação do método, os transformadores analisados são submetidos à mesma condição de carregamento, em situações diferentes de temperatura ambiente. O método apresenta baixo custo de aplicação e permite o monitoramento dos equipamentos em plena operação, possibilitando também a identificação de um processo de falha no estágio inicial.

O desempenho ambiental das Estações de Tratamento de Esgotos é condicionado unicamente ao atendimento aos padrões descritos pela Resolução CONAMA 430/2011 e, portanto, não é levada em consideração uma visão ampliada de todos os impactos ocorridos ao longo do ciclo de vida operacional. A pesquisa, do tipo estudo de caso, objetivou avaliar os potenciais impactos de ciclo de vida associados aos distintos cenários de operação de uma ETE descentralizada, que trata os esgotos gerados por uma unidade de ensino, situada em Salvador, Bahia. Foram considerados dois cenários reais de operação, onde a ETE operou conforme a sua concepção original, UASB seguido de um Filtro Aerado de Leito Submerso, e no segundo, os compressores do FAS foram desligados e a ETE passou a operar como um sistema UASB seguido de um filtro anaeróbio. Além disso, foram propostos outros seis cenários teóricos, cujos ganhos ambientais foram baseados na lógica do saneamento voltado para o aproveitamento de recursos. Para a realização da Avaliação do Ciclo de Vida da fase de operação da ETE, utilizou-se o software SimaPro®, considerou-se dados primários e secundários na construção dos inventários de ciclo de vida e o método de avaliação dos impactos utilizado foi o CML-IA baseline v 3.03, onde foram avaliadas as categorias de impacto aquecimento global, eutrofização, toxicidade humana ecotoxicidade de água marinha e ecotoxicidade de água doce. O estudo revelou que, em relação aos cenários reais, a concepção anaeróbio/aeróbio apresentou melhor desempenho de ciclo de vida, em função das menores quantidades de nutrientes disposta no corpo hídrico, de metano disposta diretamente no ar e da solução de hipoclorito de sódio aplicada no efluente final. Todavia, ao se comparar os cenários reais com os cenários teóricos, o cenário onde foi proposto um fluxo mais circular de recursos, baseado no cenário de operação anaeróbio/aeróbio, apresentou redução significativa dos impactos em todas as categorias analisadas. O estudo também evidenciou que as entradas e saídas com maior influência na redução dos impactos de ciclo de vida foram a disposição final de nutrientes no ambiente, o consumo de energia elétrica e a emissão de metano para a atmosfera. Dessa forma, o desempenho ambiental da ETE pode ser otimizado, não somente a partir de ações de melhoria do desempenho operacional, mas também a partir do aproveitamento de recursos presentes no esgoto ou em seus subprodutos.

O biodiesel tem se mostrado uma alternativa promissora ao diesel derivado do petróleo, mas o aumento mundial da sua demanda pode gerar um excedente de glicerol. Uma forma de evitar a geração desse excedente, que pode comprometer a indústria de biocombustíveis, é a conversão do glicerol em produtos de maior demanda, como o etanol, o hidrogênio e o ácido succínico, por exemplo. Outro fato importante a ser considerado sobre o atual cenário de produção do biodiesel é que a maioria das usinas existentes utiliza óleos vegetais virgens como matéria-prima, competindo por terras aráveis com a indústria de alimentos. Portanto, usinas de biodiesel que utilizam matériaprima não alimentar, como o óleo de fritura residual, são uma opção interessante para a produção do biodiesel. Por ser um combustível oriundo de fontes renováveis, esperase que o impacto ambiental associado à produção do biodiesel seja menor do que a produção do diesel. Essa hipótese pode ser confirmada ou não através de uma Análise de Ciclo de Vida desses produtos. Este trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade econômica e ambiental de biorrefinarias que utilizam óleo de fritura residual como matéria-prima. Para tanto, foram simuladas quatro rotas de produção via catálise homogênea ácida ou básica, sendo duas delas coprodutoras de glicerol e as demais coprodutoras de ácido succínico. Para realização do estudo de viabilidade econômica, os indicadores econômicos foram calculados para plantas com capacidade de processamento 8.200 t de óleo por ano e com vida útil de 20 anos. No estudo de viabilidade ambiental utilizou-se a abordagem Gate-to-Gate e o método ReCiPe 2008 para determinar os impactos ambientais das rotas consideradas. Os resultados indicaram que a via que utiliza catalisador alcalino e que converte o glicerol em ácido succínico mostrou-se a mais vantajosa do ponto de vista econômico, pois apresentou maior VPL e menor tempo de retorno. Já a rota que apresentou menor impacto ambiental foi a que utiliza catalisador ácido e coproduz glicerol.

Sistemas de detecção e diagnóstico de falhas (FDD - Fault Detection and Diagnosis) têm sido largamente utilizados em processos industriais. A necessidade de detecção antecipada e segura de falhas em sistemas dinâmicos e reais provocou uma demanda crescente por processos de supervisão que integram os sistemas FDD. Neste contexto, o objetivo principal desta tese é abordar o problema de detecção e diagnóstico de falhas em problemas dinâmicos univariável e multivariáveis com base nas Redes Neural Sem Pesos (RNSP). As RNSP utilizam neurônios baseados em dispositivos de memórias RAM (Random Access Memories, memórias de acesso randômico ou aleatório) para o aprendizado das características intrínsecas nos dados de treinamento. Essas redes apresentam algoritmos de aprendizagem rápidos e flexíveis, precisão e consistência nos resultados, sem a necessidade de geração de resíduos e retreinamento das redes e um potencial elevado para o reconhecimento e classificação de padrões. Como resultado da pesquisa realizada, são propostos três sistemas de detecção e diagnóstico de falhas baseados no modelo neural sem pesos, conhecido como dispositivo WiSARD (Wilkie, Stonham e Aleksander’s Recognition Device, dispositivo de reconhecimento de Wilkie, Stonham e Aleksander). Os sistemas propostos contam também com as contribuições da seleção de atributos, de modelos estatísticos básicos e da lógica fuzzy para a formação dos padrões comportamentais apresentados às RSNP usadas. Para a validação dos sistemas propostos foram testados três estudos de caso. Um deles se refere a um problema real univariável com dados obtidos pelos sensores de temperatura do compressor de gás para a venda em uma Unidade de Processamento de Gás Natural (UPGN) da Petrobras, localizada no município de Pojuca na Bahia (UPGN-3-Bahia). O segundo simula uma planta industrial considerada como um benchmark na área de detecção e diagnóstico de falhas, e conhecida como Tennessee Eastman Process (TEP). O terceiro e último estudo de caso simula um reator tanque agitado continuamente (CSTR, Continuous Stirred Tank Reactor, reator tanque agitado continuamente). Os resultados apresentados comprovam a boa adaptação das RNSP para o problema de detecção e diagnóstico de falhas, com percentuais de acertos, na classificação, acima de 98%

O uso de polímeros sintéticos para a produção de embalagens plásticas tem impulsionado as pesquisas e o desenvolvimento de novos materiais. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi desenvolver e caracterizar filmes biodegradáveis a base de amido termoplástico com diferentes materiais de reforço, através do processo de extrusão e sopro visando aplicação como embalagem. Para tanto, dividiu-se o trabalho em duas etapas: a primeira etapa foi a produção filmes de poli(butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) e amido termoplástico (ATP) incorporado com nanopartículas de amido (SNP), a segunda etapa foi direcionada para a produção de filmes de amido termoplástico e gelatina reciclada. Os resultados obtidos nos filmes de PBAT/ATP/SNP mostraram que os filmes que foram incorporados com 1% de SNP apresentaram redução da permeabilidade ao vapor de água e as propriedades mecânicas foram significativamente melhoradas, apresentando assim características similares aos filmes produzidos apenas com o PBAT. No que diz respeito aos filmes produzidos com amido e gelatina reciclada, foi possível constatar que o processo de reciclagem que a gelatina passou não interferiu em suas propriedades físicas, uma vez que, filmes com maiores concentrações de gelatina reciclada (12,5%) apresentaram características mecânicas superiores quando comparados a aqueles com menores concentrações. Além disso, a análise de biodegradabilidade mostrou que após 17 semanas esse mesmo filme apresentou uma perda de massa total de 50 %. Portanto, este trabalho mostra que é possível produzir filmes de amido termoplástico por extrusão com diferentes materiais de reforço com boas propriedades mecânicas e de barreira, apresentando assim como uma alternativa as embalagens plásticas convencionais.

A escassez de fontes fósseis de energia no planeta associada à redução na oferta de recursos hídricos representam fatores preponderantes na busca por novos caminhos que forneçam diferentes fontes de energia. Nesta direção, o desenvolvimento de opções estratégicas como células de combustível e armazenadores de energia (supercapacitores), representa uma importante iniciativa para geração/armazenamento de energia, o que agrega não só parâmetros de produtividade, mas também de preservação ambiental, dada a possibilidade de uso de microrganismos na produção de energia elétrica e de materiais que não afetem o meio ambiente em supercapacitores. Dessa forma, na busca por possibilitar maior sustentabilidade e inovações aos recursos energéticos, nesta tese foram produzidos nanocompósitos para atuar como membranas trocadoras de íons em células de combustível a base de metanol, destacando-se membrana formada por PVA+PSSA+TiO2, assim como o desenvolvimento de uma arquitetura inovadora de tais células funcionando a base de leveduras e a aplicação de novos materiais atuando como eletrodos na forma de supercapacitores. Na célula de combustível microbiana proposta, foram testadas variáveis de efeito significativo na eficiência da mesma, como tipo de eletrodo, microrganismo utilizado, mediador e membrana trocadora de prótons, funcionando como eletrólito no dispositivo. Dessa forma foi possível obter uma célula de combustível com uma geração de eletricidade por período razoável a um nível de 70% da potência máxima atingida. Como forma de complementar esse ciclo e obter formas mais sustentáveis e eficientes de armazenamento de energia foi proposto um supercapacitor formado por uma estrutura casca-núcleo de MWCNT@MnO2@polipirrol, sendo possível alcançar uma capacitância da ordem de 272,7F/g, contribuindo assim com o aprimoramento de toda a cadeia de geração e armazenamento de energia.

A exigência crescente do mercado consumidor por produtos com tecnologias sustentáveis tem motivado o setor produtivo a investir em novos produtos. Aplicações industriais utilizando compósitos com fibras naturais estão mais frequentes na indústria; contudo é compulsória a necessidade de atingir requisitos de design e qualidade. Inovações tecnológicas usando compósitos com fibras vegetais com o processo de injeção multicomponente exigem investigações na busca por soluções que visem uma produção mais aprimorada, preservando as propriedades físicas da fibra. Neste sentido, pesquisas têm sido conduzidas principalmente no que se refere ao entendimento das propriedades de adesão das peças sobreinjetadas, mediante seu processamento em ferramentas industriais, onde ficou evidenciado uma lacuna de informações. Neste estudo foi desenvolvido um compósito de polipropileno com 30% de fibras de coco adicionado a um agente de acoplamento visando promover o melhor compatibilização entre as fibras na matriz polimérica, proporcionando assim reforço estrutural. A partir da confecção de um molde de injeção multicomponente, baseado na geometria do corpo de prova ISO 527, tipo I, foram obtidas amostras sobreinjetadas com polipropileno e compósitos de fibra de coco a fim de avaliar a força de adesão em materiais dissimilares. As técnicas de caracterização para os materiais compósitos incluíram propriedades mecânicas sob tração e impacto, microscopia eletrônica de varredura e análise térmica. Para o atendimento do objetivo deste estudo em avaliar a força de adesão entre compósitos com fibra de coco e o polipropileno, foi especialmente desenvolvido um dispositivo para ensaios de força de adesão através da análise por cisalhamento. Os resultados obtidos indicaram que o compósito sem agente de acoplamento apresentou uma força de adesão cerca de 30% superior aos compósitos aditivados, favorecida pelo mecanismo de ancoragem mecânica. Por último foram realizados experimentos para avaliar o efeito das variáveis de processo e da área de sobreposição, na força de adesão das amostras produzidas por sobreinjeção. As condições experimentais seguiram um delineamento estatístico com 4 fatores em dois níveis com nível de significância de 5%. Os resultados obtidos indicaram que a força de adesão cresceu exponencialmente com a área de sobreposição. A temperatura de processo e a vazão de injeção se destacaram como os fatores mais significativos para o incremento na força de união dos materiais. Portanto, neste trabalho, a metodologia para avaliação da força de adesão de compósitos poliméricos obtidos por injeção multicomponente, com o uso do dispositivo, mostrou-se eficaz, podendo ainda ser aplicada para avaliação da força de adesão de materiais dissimilares, incluindo madeiras e uniões hibridas de polímero/madeira, polímero/metais, madeira/metais e outros sistemas binários unidos com adesivos

Petróleos em reservatórios contendo compostos parafínicos pesados podem precipitar com a diminuição da temperatura, formando uma fase sólida parafínica. Essa precipitação parafínica é um grande problema para a indústria petrolífera, que pode atingir toda a cadeia produtiva do petróleo. A parafina pode se depositar como uma camada sólida dentro das tubulações, e com o transporte contínuo esta camada poderá vir a obstruir completamente o oleoduto, quando não removida mecanicamente. Parte dessa parafina sólida formada pode não se depositar nas paredes das tubulações, tornando-se partículas sólidas em meio à fase líquida, como suspensão. Essas partículas quando transportadas em forma suspensa acarretam um aumento da viscosidade aparente do petróleo, afetando a fluidez. Um desafio encontrado na indústria petrolífera é impedir a formação desse material sólido indesejado, e ao mesmo tempo reduzir os custos com métodos como tratamento térmico e utilização de inibidores químicos, por exemplo, que são utilizados para evitar a precipitação de parafinas. Para a realização desta tarefa, faz-se necessário prever as condições em que a precipitação pode ocorrer, em função de pressão, temperatura e composição. Apesar de todos os esforços de pesquisa já realizados, não se pode afirmar que existe um modelo ou método consagrado para a previsão da precipitação de parafinas em petróleo. Muitos dos modelos propostos foram utilizados nos cálculos da precipitação de óleos sintéticos, o que não atende plenamente o real interesse industrial para a previsão do início da precipitação de parafinas em petróleo. O objetivo principal deste trabalho é propor um modelo simples e de fácil aplicabilidade para a predição da precipitação de parafinas em petróleo através da Temperatura Inicial de Aparecimento de Cristais (TIAC). Nesse contexto essa dissertação propõe novos métodos para a obtenção da TIAC de forma simples, necessitando de poucos dados de entrada e sem a necessidade de cálculos complexos. Através dos métodos propostos é possível estimar a TIAC a partir dos dados de frações molares e pesos moleculares das frações mais leves. Esses métodos foram testados com dados experimentais diversos, obtendo bons resultados a despeito da sua simplicidade.

O trabalho proposto visa identificar os requisitos, critérios e métodos de avaliação estabelecidos pela norma NBR 15575: Edificações Habitacionais – Desempenho – em vigor desde julho de 2013, a fim de compreender de que forma se evidencia o cumprimento das suas exigências. Conhecida também como Norma de Desempenho (ND) é dotada de uma estrutura sistêmica desejada, mas complexa, e tem o propósito de avaliar os diversos aspectos de desempenho das edificações habitacionais, a partir da percepção dos usuários, e que se traduz por seu comportamento em uso e diferentes correlações entre os diversos sistemas construtivos. A ND relaciona os requisitos e critérios a vários parâmetros e métodos de avaliação. Entretanto, não menciona os documentos a serem solicitados nas vistorias como instrumentos de verificação dos requisitos. As normas em vigor que tratam de inspeção ou vistoria, tendo sido elaboradas anteriormente a ND, ainda não contemplam a sua estrutura sistêmica. Em função do exposto, o objetivo desta pesquisa consiste em propor uma lista de verificação a partir dos parâmetros estabelecidos pela ND utilizando a ferramenta de qualidade 5W1H, para subsidiar o procedimento de recebimento de obras. A metodologia tem um caráter exploratório, bibliográfico e documental tendo como objeto a própria ND. Isso exige conhecer detalhadamente o seu conteúdo, identificar pré-requisitos e premissas cabíveis, como também a dinâmica de execução das edificações, a relação entre os diversos intervenientes, entre outros aspectos. O resultado constitui uma lista de providências e documentos a serem verificados durante a vistoria de entrega da edificação habitacional ao seu proprietário, como instrumento de auxílio na avaliação se os aspectos de desempenho estabelecidos pela NBR 15575 foram alcançados. A contribuição mais relevante está em subsidiar os profissionais que atuarão em avaliar o cumprimento dos requisitos da ND.

Resíduos sólidos tornou-se um grande desafio ambiental ao longo dos anos para os governantes ao redor do mundo. A destinação final é uma das maiores preocupações, principalmente quando trata de resíduos perigosos. Incineradores tem sido uma das alternativas proposta mais utilizada para gestão de resíduos. Sua operação requer cumprimento de severas leis impostas pela legislação e órgãos ambientais, exigindo que sejam incorporadas ao seu processo mecanismo eficiente de gestão operacional. Este trabalho tem como objetivo de utilizar análise quantitativa na primeira etapa de implementação na filosofia da Manutenção Centrada na Confiabilidade. Esta aplicação pode permitir, através de estudo de natureza probabilística, a determinação do tempo de vida dos equipamentos do incinerador, permitindo identificar seus subsistemas que podem provocar a falha. É apresentado o uso das ferramentas de engenharia de confiabilidade em um Incinerador de Resíduos Sólidos Industriais – IRSI, por meio de análise estatística aplicada no software R – Studio. A elaboração de uma rotina para coleta de dados de tempo até a falha, a construção do diagrama de blocos dos sistemas e uso da modelagem matemática foi possível identificar quais sistemas possuem maior probabilidade de falhas. O teste estatístico de Hipótese associado com método não paramétrico facilitou selecionar a melhor distribuição de probabilidade. Entre as distribuições testadas: Gama generalizada, Weibull 2p, gama, exponencial, a lognormal foi a distribuição que teve melhor aderência ao maior número de sistemas do IRSI. A construção do diagrama de bloco de confiabilidade dos sistemas associados a árvore de falhas dos subsistemas permitiu identificar os equipamentos que possuem maior probabilidade de falhas. Os sistemas de Alimentação, Combustão e Lavagem de gases, são os principais sistemas críticos correspondendo a 75% das falhas ocorridas. O estudo foi delimitado com base em dados históricos das falhas ao longo de seis anos de operação.

Nesta tese é discutida a aplicabilidade de novas tecnologias para a produção de energia elétrica, de biogás e biocombustíveis no Nordeste do Brasil, com foco especial na Região Semiárida. São consideradas tecnologias de geração, transmissão, gestão ativa da demanda, previsão dinâmica da carga e armazenamento de energia elétrica. Foi identificado um conjunto de tecnologias estratégicas para lograr uma maior integração de energias renováveis intermitentes. Mediante o uso destas tecnologias, a região poderia reverter sua atual situação de dependência energética e se tornar uma exportadora neta de energia elétrica dentro do Sistema Interligado Nacional. Por outra parte a Região Semiárida possui, apesar de seus recursos limitados, um grande potencial não explorado na área da bioenergia. Para viabilizar este potencial deve ser vencida uma série de problemas tecnológicos e logísticos. São analisados novos sistemas produtivos de biodiesel adaptados a terras marginais do Semiárido, assim como o uso de resíduos agroflorestais da região para produzir biogás e etanol de segunda geração.

O desenvolvimento de novas técnicas de preparação de formulações terapêuticas é de grande interesse da indústria farmacêutica, entre as quais se destaca a micronização com fluido supercrítico, que permite a obtenção de micro e nanopartículas, isentas de solventes residuais, além da possibilidade de alteração da sua morfologia, e o processamento a temperaturas amenas evitando problemas de degradação térmica. Essas vantagens tornam a micronização supercrítica atrativa em comparação às técnicas tradicionais de micronização de partículas. Entre as diversas técnicas de micronização de partículas usando fluidos supercríticos, uma das mais promissoras é a técnica de precipitação usando antissolvente supercrítico (SAS). Na presente dissertação, estudou-se o processo de micronização SAS da levotiroxina sódica, hormônio sintético aplicado no tratamento de pacientes com hipotireoidismo, e de 3 chalconas (transchalcona, chalcona CH8 e NAT 22), empregadas no tratamento da leishmaniose, usando-se dióxido de carbono como antissolvente supercrítico. As quatro drogas apresentam problemas de baixa biodisponibilidade, que pode ser melhorada alterando-se a sua morfologia e a distribuição de tamanho das partículas, resultando no aumento da eficácia terapêutica das suas formulações. As corridas experimentais de micronização supercrítica dessas drogas, em escala de bancada, foram precedidas de estudos de equilíbrio de fases a alta pressão, para delimitar no diagrama de fases dos respectivos sistemas ternários droga+solvente orgânico+CO2 supercrítico a região em que se forma uma única fase, acima do ponto crítico da mistura, e identificar a faixa de temperatura e pressão mais apropriada à operação da micronização SAS. A caracterização do material micronizado foi feita por microscopia eletrônica de varredura (MEV), para identificar a morfologia e a ordem de grandeza dos tamanhos das partículas, e a técnica de difração laser (dynamic light scattering - DLS) foi empregada para determinar a distribuição de tamanhos das partículas. Os resultados para a levotiroxina sódica revelaram a alteração da morfologia do material original e uma distribuição de tamanhos de partículas tanto na faixa micrométrica quanto na faixa nanométrica. Para as três chalconas, os resultados da micronização indicaram uma limitação da técnica SAS, incapaz de evitar o problema da ressolubilização da droga durante a despressurização do sistema, o que pode ser explicado também pela afinidade química solvente-antissolvente supercrítico-droga.