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- Metodologia de cálculo do LCOE para parques eólicos offshorePublication . WALTER, JUAN HERNAMPEREZ; Nogueira, Teresa Alexandra Ferreira Mourão Pinto; Tenfen, DanielA necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e a busca por fontes de energia mais limpas estão acelerando o desenvolvimento da tecnologia eólica offshore, que se destaca por seu vasto potencial energético. Este estudo descreve uma metodologia para calcular o Custo Nivelado de Energia (LCOE, da sigla em inglês), que determina o custo médio de produção de cada megawatt-hora (MWh) em um parque eólico offshore. Este cálculo considera os investimentos iniciais, os custos de operação e manutenção, as despesas de descomissionamento e outros fatores econômicos. O LCOE é um parâmetro vital para decisões de investimento em parques eólicos offshore, que normalmente exigem um investimento inicial significativo. Ele fornece uma perspectiva abrangente sobre o desempenho financeiro do projeto ao longo de seu ciclo de vida. A metodologia proposta permite a avaliação individual de cada componente de custo e receita, conferindo flexibilidade para aplicá-la em diversos cenários e condições operacionais. Para facilitar esse processo, foi criado um script em MATLAB para automatizar os cálculos, gerar relatórios e realizar análises de sensibilidade. A metodologia foi validada por meio de um estudo de caso utilizando dados do projeto do Parque Eólico Offshore de Walney, demonstrando sua eficácia na avaliação da viabilidade econômica e na identificação dos principais fatores que influenciam o LCOE. Os resultados ressaltam o potencial da ferramenta para apoiar a tomada de decisões estratégicas, otimizar projetos e aumentar a competitividade da energia eólica offshore no contexto da transição energética global.
- Impressão 3D de argamassa geopolimérica utilizando rejeito de mineração: Aplicações em equipamentos de drenagem urbanaPublication . CECCATO, PEDRO COSTA; Lopes, Carla Patricia Filipe da Costa e; Ferreira, Fernanda Bessa; Pappalardo Jr., AlfonsoA crescente demanda por soluções sustentáveis na construção civil tem impulsionado a busca por alternativas ao cimento Portland, material responsável por significativa emissão de dióxido de carbono. Nesse contexto, o concreto geopolimérico, produzido a partir da ativação alcalina de precursores ricos em sílica e alumina, apresenta-se como alternativa promissora, sobretudo quando associado ao reaproveitamento de rejeitos de mineração, reduzindo impactos ambientais e promovendo a economia circular. Paralelamente, a impressão 3D surge como uma inovação capaz de otimizar processos construtivos, ampliar a liberdade geométrica, reduzir desperdícios e consumo de materiais. Esta pesquisa investiga o desenvolvimento de argamassas geopoliméricas para fins de impressão 3D, formulados com rejeitos de mineração, com aplicações voltadas à produção de componentes de drenagem urbana. O estudo abrange a caracterização granulométrica e reológica das misturas, o desenvolvimento de traços com aditivos minerais e sintéticos modificadores de reologia, a geração de modelos CAD, a implementação de comandos numéricos para envio de instruções em código G para a placa controladora da impressora 3D, a impressão de protótipos dos componentes de drenagem urbana e a moldagem de corpos de prova para a avaliação de propriedades mecânicas, incluindo resistência à compressão e tração à flexão. Os resultados obtidos permitem validar a aplicabilidade das formulações desenvolvidas para o uso em componentes de drenagem urbana. A Formulação I (referência-base) apresentou os maiores valores, com média de 9,64 MPa aos 7 dias e 11,62 MPa aos 14 dias, um incremento de aproximadamente 20%. A Formulação II (com incorporação de aditivos minerais e sintéticos ultrafinos) evoluiu de 0,91 para 1,52 MPa (aumento de cerca de 67%), enquanto a Formulação III (50% da areia total, a parte representada pela areia fina, é substituída pelo jeito de mineração), inicialmente com 0,41 MPa, alcançou 0,97 MPa aos 14 dias (aumento de cerca de 136%). Conclui-se que a Formulação III destaca-se pelo caráter sustentável, confirmando a viabilidade técnica do reaproveitamento de rejeitos de mineração em matrizes geopoliméricas, ainda que necessite de ajustes para aprimorar seu desempenho.
- Painéis fotovoltaicos flutuantes em albufeiras hidroelétricas: Contribuição para a transição energéticaPublication . Ventura, Leonardo Brand; Nogueira, Teresa Alexandra Ferreira Mourão Pinto; Tenfen, DanielA dissertação analisa a implementação de centrais fotovoltaicas flutuantes (FPV) em dois sítios: a Central Hidrelétrica (UHE) de Machadinho, no Brasil, e a Central Hidroelétrica de Alqueva, em Portugal. A utilização das albufeiras em conjunto com sistemas fotovoltaicos permite reduzir custos, otimizar áreas subutilizadas e ampliar o aproveitamento de infraestrutura existente. O estudo considerou duas variações do coeficiente de perda de calor, representando diferentes estruturas flutuantes, e avaliou cenários de conexão tanto utilizando a infraestrutura elétrica da central hídrica quanto por ligação independente. As simulações foram realizadas no PVsyst com dados de irradiação provenientes do Meteonorm. Os resultados mostram que Portugal apresenta o Custo Nivelado de Energia (LCOE) ligeiramente inferior ao brasileiro para potências equivalentes, devido à menor taxa de desconto e ao melhor aproveitamento da irradiação através da inclinação dos módulos. No Brasil, o curtailment impactou a associação FPV–UHE, podendo ser mitigado pelo deslocamento da geração hídrica. Já em Alqueva verificou-se maior flexibilidade para integração da geração fotovoltaica, favorecida pela sua operação reversível. A análise de sensibilidade indicou que o CAPEX e a energia gerada são os parâmetros mais influentes no LCOE. Também são descritos os principais componentes das estruturas flutuantes e suas vantagens, como o arrefecimento proporcionado pela albufeira, o aumento de eficiência dos módulos e a redução da evaporação. Conclui-se que as FPV constituem uma alternativa promissora para ampliar a participação solar na matriz energética.
- Localização de avarias em módulos fotovoltaicos por meio de processamento de imagens termográficasPublication . DYRJAWOJ, VICTOR; Felgueiras, Manuel Carlos Malheiro de CarvalhoO número de centrais fotovoltaicas deverá aumentar nos próximos anos, novas instalações de pequeno e grande porte farão parte do sistema elétrico mundial. Contudo, é necessário ressaltar a importância de verificações periódicas e manutenções preventivas dos equipamentos, já que são susceptíveis a diversos fenômenos que os prejudicam e acabam por diminuir a eficiência da produção de energia. Sendo assim, métodos para localizar avarias são essenciais para a manutenção e produtividade dos módulos fotovoltaicos. Destaca-se a análise por termografias, pois se trata de um método não invasivo que é capaz de mostrar regiões com possíveis danos ao equipamento, conhecidos como hotspots. No entanto, as imagens térmicas por si só não são capazes de satisfazer por completo a inspeção, porque são afetas dos diversos fenômenos. Logo, técnicas auxiliares tais como processamento e segmentação de imagens são implementadas junto às termografias, são um auxiliar precioso, possibilitando detectar bordas, filtrar ruídos e outros. Deste modo, este trabalho endereça parcialmente aquele objetivo e propõe um procedimento computacional que utilizou algumas técnicas de processamento e reconhecimento de imagens para localizar avarias em cima de módulos fotovoltaicos. Os resultados obtidos resultaram na criação de um dataset de termografias de módulos, treinamento de uma rede neural modelo Yolov8 com a precisão de 95% para detecção de bordas e capacidade de localizar as avarias em módulos reais testados por sobreposição de imagens e coordenadas.