Latin American Journal of Energy Research
A Lajer - Latin American Journal of Energy Research é uma revista científica de acesso aberto, completamente gratuita em todas suas etapas, com periodicidade quadrimestral (janeiro-abril, maio-agosto e setembro-dezembro), e-ISSN 2358-2286 e DOI 10.21712. A Lajer tem classificação B2 nas áreas: Interdisciplinar, Engenharias I, Engenharias IV, Arquitetura, Urbanismo e Design e Ciências Agrárias I, <span style="color: rgba(0, 0, 0, 0.87); font-family: 'Noto Sans', -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', sans-serif; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: #ffffff; text-decoration-thickness: initial; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial; display: inline !important; float: none;">quadriênio 2017-2020, <a style="box-sizing: border-box; background-color: #ffffff; color: #006798; font-family: 'Noto Sans', -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', sans-serif; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px;" href="https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/veiculoPublicacaoQualis/listaConsultaGeralPeriodicos.jsf" target="_blank" rel="noopener">Qualis Periódicos da Capes<span style="color: rgba(0, 0, 0, 0.87); font-family: 'Noto Sans', -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen-Sans, Ubuntu, Cantarell, 'Helvetica Neue', sans-serif; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: #ffffff; text-decoration-thickness: initial; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial; display: inline !important; float: none;">. São publicados artigos científicos originais correlatos com o tema de energia abordando as temáticas: a) Petróleo e Gás Natural, b) Geologia e Geofísica, c) Engenharias, d) Eficiência Energética, e) Energias de Baixo Carbono (renováveis), e f) Transição Energética. A submissão, e todas as etapas, é online e realizado via a plataforma OJS/PKP. Em no máximo 15 dias os autores são informados sobre o status da submissão efetuada. Após a avaliação, os artigos aceitos são enquadrados no formato Lajer com atribuição do DOI. A revista está cadastrada no Portal de Periódicos Capes e em diversas bases indexadoras. A escrita abreviada é "Lat. Am. J. Energy Res." (Fonte: Paperpile).
O autor, no ato da submissão do artigo, transfere o direito autoral ao periódico.
Análise de risco do sistema de regeneração de MEG em unidades FPSO: aplicação do método Bowtie
O petróleo e o gás natural são as principais fontes de energia utilizadas no mundo, sendo essenciais para transporte, geração de eletricidade e aquecimento. A produção offshore tem se expandido ao longo das décadas, impulsionada pela busca por novas reservas e avanços tecnológicos. Nesse contexto, as plataformas do tipo FPSO (Floating Production Storage and Offloading) desempenham um papel fundamental, permitindo a extração, processamento e armazenamento de petróleo e gás em áreas afastadas da costa. Um dos desafios operacionais nessas unidades é a formação de hidratos, que podem bloquear as linhas de produção. Para evitar esse problema, utiliza-se o Monoetileno Glicol (MEG), um agente que reduz a formação dessas estruturas e pode ser regenerado e reutilizado, tornando o processo mais eficiente. O sistema de regeneração do MEG envolve sua separação da água e de impurezas em uma coluna de destilação, garantindo sua reutilização no ciclo produtivo. A segurança nas operações offshore é essencial, pois as atividades envolvem riscos significativos devido às condições extremas e à presença de substâncias inflamáveis. Este estudo aplicou a metodologia Bowtie para analisar os riscos no módulo de regeneração de MEG em uma unidade FPSO, identificando ameaças, barreiras de prevenção e mitigação, bem como os impactos de falhas no sistema. A análise demonstrou que problemas na regeneração do MEG podem comprometer a operação da plataforma, resultando em riscos ambientais, econômicos e de segurança. A adoção de estratégias integradas de gestão de risco, combinando o método Bowtie com outras abordagens, como HAZOP, fortalece a segurança operacional e contribui para a eficiência das operações offshore.
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Termovalorização de resíduos sólidos orgânicos por processo aeróbio: combustível derivado de resíduos alimentares
A disposição inadequada de resíduos alimentares representa um desafio ambiental e energético. A biodigestão aeróbia pressurizada surge como uma alternativa inovadora, permitindo a redução da massa residual e a obtenção de biocomposto com características energéticas. Neste estudo, resíduos alimentares foram submetidos a biodigestão aeróbia controlada por 14 dias, resultando em reduções de massa entre 60% e 79%. O biocomposto obtido foi caracterizado quanto à composição físico-química, com teores de carbono entre 37% e 44% e baixos teores de enxofre (<0,2%). As análises térmicas (TG/DSC) indicaram múltiplas etapas de combustão, com um perfil favorável para geração sustentada de calor. O poder calorífico superior (PCS) variou de 15,46 a 17,47 MJ/kg, valores comparáveis ao carvão vegetal e superiores a muitos biocombustíveis de origem agrícola. Os resultados demonstram a viabilidade do processo como uma estratégia rápida para valorização energética de resíduos alimentares, com potencial para reduzir impactos ambientais e contribuir para a matriz de energias renováveis.
biodigestão aeróbia; resíduos alimentares; poder calorífico; biocombustível sólido.
Análise das emissões de carbono no Brasil por meio de redes neurais artificiais: uma investigação sobre processos industriais
Diante da necessidade do desenvolvimento de políticas públicas mais efetivas na mitigação das emissões de gases de efeito estufa e da tomada de decisões voltadas ao planejamento estratégico em setores chave da economia, como energia, indústria e agricultura, entre outros, visando a sustentabilidade ambiental, esta investigação teve por objetivo avaliar como o processo de modelagem, previsão e simulação computacional, baseado em redes neurais artificiais, pode permitir aferir o impacto das alterações na matriz energética sobre as emissões de dióxido de carbono (CO2) da indústria brasileira. Os resultados observados indicam que o processo de modelagem, previsão e simulação computacional, baseado em redes neurais artificiais, traz como desfecho primário a possibilidade de se avaliar objetivamente o impacto das alterações na matriz energética sobre as emissões de CO2 da indústria brasileira. Como desfecho secundário, decorrente do processo de simulação em si, os resultados observados neste trabalho científico possibilitaram identificar aquelas fontes de energia cuja substituição por fontes alternativas consideradas limpas e renováveis, ainda que em pequenos percentuais (até 1%), permitiriam reduzir mais que proporcionalmente (até 10,30%) as emissões de CO2 do segmento industrial brasileiro como um todo. Adicionalmente, os resultados observados sinalizaram que as substituições de combustíveis na matriz energética devem ser realizadas de maneira direcionada, ou ainda, de forma pontual e específica por tipo de combustível, uma vez que as reduções simultâneas em todos os combustíveis integrantes da matriz energética não foram tão expressivas quanto às reduções observadas em cenários cujas reduções percentuais foram propostas para uma só fonte.
IPTU Verde como instrumento de incentivo à eficiência energética em edificações urbanas
O avanço da urbanização no Brasil, que concentra 87% da população em áreas urbanas, acentua a urgência de políticas públicas voltadas à eficiência energética em edificações, setor responsável por quase metade do consumo elétrico nacional. Nesse contexto, o IPTU Verde desponta como instrumento extrafiscal capaz de induzir práticas sustentáveis, mas sua aplicação carece de padronização técnica e integração com outras políticas setoriais. Este estudo, de caráter qualitativo e exploratório, baseou-se em revisão bibliográfica e análise documental de legislações municipais (Salvador, Palmas e Curitiba), considerando critérios de comprovação, amplitude dos benefícios e impactos potenciais. Os resultados evidenciam diversidade regulatória: Salvador adota matriz de pontos, Palmas privilegia a geração solar e Curitiba foca na conservação ambiental. Entre as limitações, destacam-se custos de comprovação, alcance restrito e falta de monitoramento. Conclui-se que o IPTU Verde tem potencial transformador se integrado a normas técnicas nacionais, linhas de financiamento e sistemas de avaliação contínua.
Influência do tipo de cura no efeito filler do resíduo de scheelita moído em matriz cimentícia
A prerrogativa de alcançar o objetivo de desenvolvimento sustentável número 12 até 2030 estimula pesquisadores promoverem a garantia de padrões de consumo e produção sustentáveis para a Industria da Arquitetura, Engenharia e Construção. Analisando as propriedades dos resíduos de scheelita devido ao grande volume gerado na região de Currais Novos/RN em função da produção de tungstênio para atender, principalmente, ao mercado externo, e buscando encontrar destinação adequada para estes. Porém, há lacunas na literatura quando se trata da viabilidade técnica deste resíduo moído em substituição parcial ao agregado convencional na confecção de matrizes cimentícias. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo verificar o efeito filler do resíduo de scheelita moído e peneirado em argamassas. Os procedimentos metodológicos para o beneficiamento do resíduo utilizado consistiram no uso das técnicas de moagem e peneiramento. A confecção das argamassas alternativas aconteceu utilizando moldes cilíndricos com dimensões (50 X 100) mm com teores de substituição parcial ao agregado convencional de 10% e 15%. A resistência à compressão simples foi determinada seguindo os procedimentos prescritos na NBR 7215 (ABNT, 2025). Os resultados obtidos demonstraram a viabilidade técnica quanto ao parâmetro determinado nesta investigação. E que o aumento do teor de substituição da areia pelo resíduo beneficiado promoveu o efeito filler e a cura úmida alcançou melhores respostas para a resistência à compressão simples. Ademais os valores ficaram dentro dos estabelecidos pela NBR 13281-2 (ABNT, 2023) para uso em argamassa de assentamento de alvenaria de vedação e de complementação de alvenaria.
Digestão anaeróbica em dois estágios de resíduos de café com glicerol residual para produção de hidrogênio e metano: análise bibliométrica e inovação
A digestão anaeróbica em dois estágios tem se destacado como uma alternativa inovadora para a valorização de resíduos agroindustriais, especialmente os provenientes da cadeia do café, como casca e borra, quando associados ao glicerol residual. Essa configuração, que separa as fases acidogênica e metanogênica, proporciona maior estabilidade operacional, controle de parâmetros críticos e incremento no rendimento energético, com produção simultânea de hidrogênio e metano. O presente estudo teve como objetivo realizar uma análise bibliométrica sobre a aplicação da digestão em dois estágios a resíduos de café em co-digestão com glicerol residual, bem como mapear registros tecnológicos relacionados em bases de patentes, a fim de identificar tendências e lacunas de pesquisa. A metodologia consistiu em buscas sistemáticas nas bases Scopus e Web of Science, além das plataformas Espacenet, Google Patents, USPTO, INPI e Patentscope, utilizando descritores como “anaerobic digestion”, “coffee”, “glycerol”, “biogas” e “hydrogen”. Os resultados indicaram crescimento contínuo nas publicações entre 2020 e 2025, com predomínio de estudos europeus, enquanto o Brasil, maior produtor mundial de café, ainda apresenta participação limitada. Identificou-se que o periódico Bioresource Technology concentra a maioria dos trabalhos de relevância. A busca em bases de patentes não revelou registros que combinem explicitamente resíduos de café e glicerol em digestão em dois estágios para coprodução de H₂ e CH₄, demonstrando originalidade da temática e potencial de inovação. Conclui-se que a tecnologia investigada contribui para a economia circular, a redução de impactos ambientais e a diversificação da matriz energética, configurando uma oportunidade estratégica para o Brasil no contexto da transição energética global.
Cogeração e produção de bioeletricidade no setor sucroenergético
A biomassa proveniente da cana-de-açúcar desempenha um papel relevante na matriz energética brasileira, oferecendo escala e flexibilidade energética. Neste contexto, o objetivo do presente estudo é analisar o setor sucroenergético brasileiro, com ênfase na cogeração e na produção de bioeletricidade a partir da cana-de-açúcar. A metodologia contemplou a busca de informações em órgãos governamentais e associações setoriais, além de estudos correlatos sobre o tema. Os resultados mostram que o setor sucroenergético brasileiro apresenta potencial para a geração de bioeletricidade com fatores que o impulsionam. Apesar disso, enfrenta desafios fazendo-se necessário políticas públicas, cooperação intersetorial e investimentos. Em 2023, foram exportados para o Sistema Interligado Nacional, 20,97 TWh, um volume suficiente para suprir aproximadamente 4% do consumo nacional de eletricidade, além de evitar a emissão de cerca de 4,3 milhões de toneladas CO2. A geração de bioeletricidade para a rede concentrou-se no período de seca, reforçando a segurança energética e reduzindo a dependência hídrica
Avaliação comparativa da equação de Peng-Robinson e de suas variantes Mathias-Copeman e Stryjek-Vera, para metano puro em regime subcrítico
Este estudo avalia a equação de estado de Peng-Robinson (PR) e duas variações, com as funções de correção de Mathias-Copeman (MC) e de Stryjek-Vera (SV), para o metano puro, adotando como referência as equações auxiliares de Setzmann-Wagner. As formulações foram implementadas em Python para calcular a pressão de saturação , a densidade do líquido saturado e a densidade do vapor saturado . Em termos de observa-se boa concordância entre os modelos e a referência, e a comparação por desvios absolutos médios percentuais indica melhor desempenho do MC, seguido do SV e, por fim, do PR, ainda que as diferenças entre as curvas sejam pequenas. Para , verifica-se superestimação em baixas temperaturas, com redução progressiva do erro à medida que a temperatura aumenta, e comportamento muito semelhante entre PR, MC e SV, porém com desvios elevados em relação à referência. Para , os três modelos apresentam boa aderência na maior parte do intervalo, com leve vantagem de MC e SV, enquanto o PR tende a apresentar desvios um pouco maiores, sem discrepâncias relevantes.
Modelagem numérica de veículos elétricos (BEV) e híbridos célula a combustível (FCHEV) no ADVISOR: uma breve revisão da literatura
É apresentada uma revisão bibliográfica sobre veículos híbridos com célula a combustível de hidrogênio (FCHEV) e veículos elétricos a bateria (BEV), fundamentada em simulações numéricas realizadas no software ADVISOR. A investigação foi conduzida a partir da seleção de cinco artigos, definidos por critérios bibliométricos a partir da metodologia Science Mapping e as bases de dados Web of Science e Scopus, com o intuito de comparar o consumo de combustível, o desempenho e as emissões de gases de efeito estufa desses dois tipos de veículos. O ADVISOR, desenvolvido como uma ferramenta de simulação e análise do comportamento dinâmico de veículos, permite avaliar diferentes configurações de propulsão, incluindo veículos elétricos, híbridos a célula de combustível e modelos equipados com motores de combustão interna (ICEV). Dessa forma, constitui uma plataforma abrangente para o estudo comparativo entre alternativas de mobilidade elétrica e convencional.
Simulação CFD do grau de mistura gás-sólido em leito de jorro aplicados à conversão de resíduos poliolefínicos
A pirólise em reatores de leito de jorro pode recuperar alumínio e produzir combustível a partir de resíduos de embalagens cartonadas. Entretanto, reatores com misturas de partículas de compósito de polietileno/alumínio (PEBD/Al) e areia com diferentes tamanhos e massa específica podem levar a regimes de jorro instáveis devido à segregação de partículas. Dessa forma, este estudo visa simular o escoamento gás-sólido em leitos com misturas de areia e PEBD/Al usando o modelo 2D Euler-Euler Granular, com o objetivo de identificar condições operacionais estáveis e com baixa segregação de partículas. Os resultados revelam que a previsão do índice de mistura (Im) do leito em regime de jorro está de acordo com os dados experimentais. A previsão do efeito das condições operacionais e propriedades das misturas sobre o grau de mistura do leito contribuem para a partida de reatores de pirólise, para a produção de combustíveis derivados de resíduos e para a recuperação de alumínio.
Estratégia de eficiência energética em data centers: revisão sistemática
Uma quantidade massiva de dados é processada diariamente em um Data Center (DC), e essa carga de trabalho tem se ampliado a cada ano devido à expansão dos serviços baseados em computação em nuvem e aplicações em larga escala. Nesse contexto, foi realizada uma revisão sistemática com foco em uma análise quantitativa e qualitativa de artigos publicados em diferentes partes do mundo, com o objetivo de apresentar ações e estratégias desenvolvidas em diversos contextos frente ao crescente consumo de energia nesses ambientes. Além disso, destacam-se os desafios relacionados à qualidade e à continuidade do fornecimento de energia elétrica, que impactam direta e indiretamente o funcionamento dos Data Centers. A cada expansão tecnológica, surge a necessidade de novos investimentos em equipamentos e, consequentemente, de maior demanda energética. Por fim, o trabalho apresenta o levantamento dos artigos selecionados de acordo com os critérios estabelecidos e suas respectivas contribuições para a adoção de boas práticas que promovam o funcionamento eficiente e sustentável dos DC.
data center; eficiência energética; sistema de refrigeração
Biocompósitos poliméricos e fibras naturais para separação óleo-água: uma revisão sobre materiais, modificações e desempenho
A expansão contínua da industrialização, a demanda por energia e o desenvolvimento econômico têm sido diretamente correlacionados com o aumento da incidência de contaminação por óleo e a descarga de efluentes oleosos, configurando um risco ambiental e ecológico de magnitude global que ameaça a saúde humana e a sustentabilidade dos ecossistemas aquáticos. O desenvolvimento de materiais sorventes sustentáveis para o tratamento de efluentes oleosos baseia-se primordialmente na valorização resíduos agrícolas de biomassa, cuja estrutura é majoritariamente composta por fibras naturais como celulose, hemicelulose e lignina. Este estudo realiza uma revisão sistemática da literatura recente sobre compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais aplicados ao tratamento de efluentes oleosos. A análise foca em estratégias de modificação e avalia o desempenho dos materiais quanto à capacidade de sorção, seletividade, reusabilidade e estabilidade.
Influência do Sulfato de Bário na Reologia de Emulsões de Petróleo
As emulsões de petróleo, comumente formadas durante o processo de produção, representam um desafio significativo para a indústria de óleo e gás, devido à sua influência no escoamento e na separação das fases. Este trabalho teve como objetivo investigar experimentalmente o comportamento reológico de emulsões de petróleo do tipo água em óleo (A/O), preparadas com água destilada e solução contendo sulfato de bário (BaSO₄). As amostras foram analisadas em temperaturas de 15 °C e 30 °C utilizando o modelo de Herschel–Bulkley, visando compreender a influência dos sólidos e íons presentes sobre a viscosidade e a estabilidade das emulsões. Os resultados indicaram que, na presença de sulfato de bário, houve aumento da tensão de escoamento e do índice de consistência, especialmente a 15 °C, sugerindo maior interação interfacial e formação de redes estruturadas. A elevação da temperatura reduziu esses efeitos, aproximando o comportamento do fluido ao regime Newtoniano. O teste de gota confirmou a predominância de emulsões A/O, evidenciando que o sulfato pode alterar a membrana interfacial, reforçando a estabilidade do sistema. Esses achados contribuem para o entendimento do impacto dos íons e sólidos suspensos no comportamento reológico de emulsões de petróleo, auxiliando no desenvolvimento de estratégias de mitigação e separação mais eficientes.
Avaliação de alternativas para a eficientização do aproveitamento de gases siderúrgicos visando repotenciação do sistema de cogeração das utilidades
No Espírito Santo, a indústria siderúrgica é responsável por mais de 60% das emissões do setor de indústria e energia, quase 35% das emissões totais, cenário para aplicação da eficiência energética como estratégias de descarbonização. Este estudo analisa a rota de ciclos combinados para repotenciação, com consequente aumento da eficiência no aproveitamento dos gases siderúrgicos em uma siderúrgica do estado, com foco na redução das emissões específicas. A indústria estudada aproveita a energia térmica e química dos gases siderúrgicos para gerar cerca de 500 MW, potência essa que é quase toda gerada em seis unidades de cogeração com turbinas vapor. A avaliação focou na Unidade Termelétrica 1 (UTE-1), com a proposta do acoplamento de uma turbina a gás ao sistema de cogeração a vapor, configurando um ciclo combinado, mantendo os mesmos parâmetros do ciclo a vapor. A modelagem da planta foi feita no software IPSEpro, para o cálculo das potências, disponibilidade energética dos gases e eficiências. Três cenários foram definidos, sendo que o primeiro (caso 0) é correspondente ao atual, o segundo (caso 1) um ciclo combinado que usa um compressor para pressurizar os gases siderúrgicos e o terceiro (caso 2) avalia o impacto da ausência do compressor de gases siderúrgicos. Os resultados mostram que, do caso 0 para o caso 1, a eficiência elétrica líquida muda de 29,23 a 45,40%, enquanto a eficiência líquida da cogeração varia de 33,88 a 51,50%. Já o caso 2, que não usa o compressor de gases siderúrgicos, alcança 48,00% de eficiência elétrica líquida e 53,76% de eficiência líquida da cogeração. As eficiências do caso 1, sugerem futuros estudos de um ciclo a vapor com caldeira supercrítica, que pode superar este ciclo combinado.
Transporte da mistura hidrogênio e gás natural em dutos: revisão da literatura recente
Este estudo apresenta uma revisão bibliométrica sobre o transporte de misturas de hidrogênio e gás natural por dutos. O objetivo é identificar tendências de pesquisa, principais contribuidores da produção científica relacionada à mistura de hidrogênio como estratégia para apoiar a transição energética. A análise utilizou uma abordagem quantitativa baseada em bibliometria, empregando a ferramenta Bibliometrix no R Studio para processar dados extraídos das bases de dados Scopus e Web of Science entre 2020 e 2025. A equação Methodi Ordinatio foi aplicada para classificar as publicações mais relevantes. Os resultados mostram um crescimento significativo na pesquisa sobre transporte de hidrogênio por meio da infraestrutura de gás existente, com a China liderando a produção científica global. O International Journal of Hydrogen Energy se destaca como a principal fonte de publicação. Desafios como fragilização por hidrogênio, compatibilidade de materiais e custos de transporte continuam sendo barreiras para a implementação em larga escala. Esta revisão contribui mapeando os principais atores, regiões e lacunas de conhecimento, destacando a necessidade de pesquisas futuras que integrem a análise do ciclo de vida e estudos de integridade de materiais para garantir uma mistura de hidrogênio segura e econômica em redes de dutos.
Estudo da dinâmica de colisão de gotas: abordagem de simulação numérica direta
O fenômeno de colisão entre gotas é encontrado tanto no ambiente natural quanto na produção industrial. Na área da energia, é possível citar a presença deste fenômeno em processos de separação óleo-água, injeção de combustíveis e sistemas de pós-tratamento de gases oriundos da combustão. A colisão tem sido estudada extensivamente ao longo de várias décadas, mas grande parte da dinâmica de colisão entre gotas ainda precisa ser explorada. Questões como o impacto do tempo de drenagem do filme nas simulações e a validação por meio de dados experimentais, após análise adimensional, podem contribuir para os estudos ocupando um espaço até então pouco explorado. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi investigar, por meio de simulações numéricas diretas, a dinâmica de colisão frontal entre gotas utilizando o parâmetro tempo de drenagem do filme e grupos adimensionais como o número de Weber, número de Reynolds, razão de massa específica e razão de viscosidade sobre os tempos de colisão e de recuperação. Para isso, foram adimensionalizadas as equações de conservação da massa e de quantidade de movimento; definidos um domínio bidimensional e uma malha adaptativa em função do diâmetro inicial da gota; desenvolvido o código para o solver de código aberto Basilisk® que foi a plataforma de solução numérica das equações de conservação. Os resultados evidenciaram que o tempo de colisão é impactado diretamente pelo tempo de drenagem do filme, diferentemente do tempo de recuperação que não apresentou alterações mesmo para tempos de drenagem diferentes. Os valores para o tempo de drenagem adimensional iguais a 0,35, para a condição de coalescência, e 0,60 para a condição de rebote permitiram similaridade com dados experimentais atestando a validade do modelo. Palavras-chave: colisão binária, gotas, parâmetros adimensionais, simulação numérica direta, tempo de drenagem do filme.
Uso de ferramentas de inteligência artificial para identificar polimorfos de CaCO3 no processo de incrustação em condições de poços de petróleo
A incrustação inorgânica por carbonato de cálcio (CaCO₃) em poços de petróleo é um dos principais desafios à garantia de escoamento, sobretudo em ambientes do Pré-sal, onde variações de pressão, temperatura e desgaseificação de CO₂ favorecem a precipitação de polimorfos como calcita, aragonita e vaterita. Esses depósitos reduzem a eficiência produtiva e elevam custos operacionais. Neste contexto, o presente trabalho propõe o uso de redes neurais artificiais (RNAs) e técnicas de visão computacional para a identificação e segmentação automatizada dos polimorfos de CaCO₃ a partir de imagens microscópicas “in situ”. O modelo foi desenvolvido com base na arquitetura YOLOv8n-seg, uma rede neural convolucional do tipo You Only Look Once (YOLO) de última geração, projetada para realizar detecção e segmentação de objetos em tempo real com elevada precisão e baixo custo computacional, adaptada neste estudo para identificar e quantificar morfologias cristalinas de CaCO₃. A rede neural foi treinada e testada com imagens obtidas em reator pressurizado sob condições simuladas de poços do Pré-sal. O desempenho do modelo foi avaliado por métricas de precisão (mAP@0.5 = 0,933) e F1-score (0,89), demonstrando alta acurácia na detecção e classificação dos cristais. Os resultados indicam que a abordagem de Artificial Intelligence (AI) permite distinguir morfologias de calcita, aragonita e vaterita com rapidez e confiabilidade, atuando de forma complementar aos métodos tradicionais de caracterização, como difração de raios X e microscopia eletrônica. O estudo evidencia o potencial das redes neurais na análise preditiva de incrustações, contribuindo para o desenvolvimento de estratégias de controle e mitigação em sistemas de produção de petróleo.
incrustação inorgânica; carbonato de cálcio; redes neurais; visão computacional; YOLOv8.
CFD-DEM em tecnologias de conversão energética: uma minirrevisão sobre parâmetros associados às interações resíduo-resíduo e resíduo-parede do reator
A transição energética global tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias capazes de converter biomassa e resíduos em combustíveis. Nesse contexto, os reatores de leito de jorro destacam-se pela elevada eficiência de mistura gás-sólido, favorecendo os processos termoquímicos. No entanto, a previsão do comportamento fluidodinâmico desses reatores ainda representa um desafio, em razão da complexidade das intensas interações entre partículas e fluido. O acoplamento entre a Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) e o Método dos Elementos Discretos (DEM) surge como uma abordagem promissora para compreender esses fenômenos, desde que os parâmetros de entrada utilizados sejam obtidos de forma experimental e fisicamente consistente. Este trabalho apresenta uma minirrevisão das metodologias experimentais empregadas para determinar parâmetros fundamentais em simulações CFD-DEM, como coeficiente de restituição, coeficientes de atrito estático e de rolamento, e ângulo de repouso. São descritos os principais procedimentos reportados na literatura, incluindo métodos de queda livre, plano inclinado, rampa de rolamento e caixa retangular com abas móveis. A análise evidencia que a definição adequada desses parâmetros é essencial para a confiabilidade das simulações e para a reprodutibilidade dos resultados. Conclui-se que a integração entre ensaios experimentais padronizados e modelagem numérica representa o caminho mais eficiente para aprimorar a simulação de sistemas gás-sólido e acelerar o desenvolvimento de tecnologias inovadoras e sustentáveis de conversão energética.
Estratégias numéricas para simulação de escoamento em meios porosos isotrópicos delgados: benchmark entre Ansys Fluent e OpenFOAM
O presente trabalho realiza um benchmark entre os softwares Ansys Fluent e OpenFOAM para a simulação de escoamento em meios porosos isotrópicos delgados. As simulações monofásicas, turbulentas e em regime permanente foram conduzidas com base em dados experimentais da literatura, de queda de pressão por velocidade de filtração, os quais permitiram ajustar os parâmetros de perdas viscosa e inercial para a modelagem em macroescala do escoamento em um filtro. Os resultados mostraram concordância entre a queda de pressão ajustada e simulada obtidas pelas médias das pressões na entrada e saída do meio poroso. A análise dos contornos de velocidade e pressão estática mostrou-se coerente à dinâmica do escoamento em ambos os softwares com desvios variando de 1,43% a 12,37% para a pressão máxima e de 0,97% a 4,18% para a velocidade máxima. O estudo revelou questões críticas para modelagem de escoamento em meios porosos pelo ajuste dos dados de queda de pressão por velocidade de filtração: os coeficientes de resistência viscosa e inercial calibrados pela regressão dos dados experimentais induziram erros de queda de pressão de 10%, 4,6% e 1%, para as velocidades de filtração de 5, 10 e 15 cm/s, respectivamente; a abordagem utilizada para a validação dos dados baseada nas pressões médias na entrada e saída do meio poroso mostrou-se robusta devido à captura da distribuição da pressão em toda a superfície do filtro; a modelagem da velocidade de entrada, baseado no balanço de massa entre o meio poroso e entrada, resultou em velocidades de filtração numericamente superiores às teóricas, indicando a necessidade de um ajuste iterativo nesta condição para garantir que a velocidade de filtração requerida seja devidamente reproduzida no meio poroso; os altos gradientes de pressão, descolamento da camada limite e zonas de recirculação evidenciaram a necessidade de utilização de modelos de turbulência mais robustos para a captura dos fenômenos envolvidos; e por fim, a abordagem de condição de contorno utilizando o porouBafflePressure apresentou desafios não solucionados de convergência para os cenários testados, impedindo sua viabilidade.
Aproveitamento do calor residual da incineração de biomassa de um sistema híbrido PTC-RSU para geração de hidrogênio e processos térmicos auxiliares
Este trabalho apresenta uma análise teórica do aproveitamento do calor residual gerado em uma planta híbrida de incineração de resíduos sólidos urbanos (RSU) e energia termossolar concentrada (PTC). O sistema estudado opera 24/7, com um fluxo de 27,04 kg/s de RSU e produção contínua de 77 MW, sem armazenamento. A temperatura do calor residual varia entre 220°C e 788°C ao longo do dia. Avalia-se a viabilidade de produção de hidrogênio através de reforma termoquímica e SOEC durante as horas de alta temperatura e a utilização do calor residual noturno para secagem da biomassa ou processos térmicos auxiliares. O estudo considera parâmetros médios de eficiência da literatura sendo o rendimento da reforma de 35% e rendimento do SOEC de 30%. Os resultados indicam que o calor residual pode gerar entre 12 e 18 kg de H₂ por tonelada de RSU durante o dia, pelas rotas tecnológica de SOEC e de reforma termoquímica respectivamente, enquanto o calor noturno pode ser aproveitado para processos de secagem, aumentando a eficiência global do sistema e reduzindo desperdícios energéticos. O trabalho fornece uma base teórica para futuras implementações e otimizações em plantas híbridas urbanas de geração de energia.
Simulação numérica da transferência de calor por convecção natural em uma cavidade quadrada com inserções porosas
Este trabalho é um estudo preliminar e trata da investigação da convecção natural em cavidades retangulares preenchidas total ou parcialmente com material poroso, sob condições de desequilíbrio térmico local. São apresentadas simulações numéricas para o escoamento laminar em regime permanente, com base em uma formulação macroscópica das equações de transporte. As equações da conservação da massa, quantidade de movimento e energia são escritas para um volume elementar representativo, resultando em um conjunto de equações válidas para todo o domínio computacional. Essas equações são discretizadas utilizando o método dos volumes de controle, e o sistema resultante de equações algébricas é resolvido pelo procedimento semi-implícito de Stone. O acoplamento pressão-velocidade é feito através do algoritmo SIMPLE. Resultados de benchmarks consolidados na literatura são comparados com soluções numéricas de escoamento laminar obtidas neste trabalho. Foram realizados testes de independência de malha para avaliar a influência do refinamento espacial sobre as variáveis de interesse. São apresentados os campos de temperatura e as linhas de corrente correspondentes às fases fluida e sólida, permitindo a visualização detalhada dos padrões de escoamento e da distribuição térmica sob diferentes condições de contorno. Também são apresentados os valores do número de Nusselt médio na parede aquecida, obtidos a partir do modelo macroscópico, para diversos números de Darcy. Por fim, é apresentado um estudo de sensibilidade em relação ao número de Rayleigh e à porosidade.
convecção natural; porosidade; simulação numérica; cavidade; escoamento laminar.
Viabilidade técnica e econômica da conversão da energia térmica oceânica para a geração termelétrica sustentável no litoral do Espírito Santo
Nos últimos anos, nenhuma rota tecnológica para geração elétrica a partir de fontes renováveis vem alcançado maior viabilidade técnica e econômica que a solar fotovoltaica e a eólica. Porém, a ausência de geradores síncronos destas duas rotas vem impedindo o despacho da eletricidade gerada por estas duas fontes, para evitar a instabilidade e até a derrubada dos sistemas de rede elétrica interligada, como aconteceu este ano na Península Ibérica, além da forte intermitência destas duas fontes. Diante desta situação, aliado à crescente demanda energética e a preocupação em reduzir os impactos ambientais na geração de energia elétrica, bem como os esforços para a descarbonização, torna-se importante o estudo de novas rotas para a geração elétrica a partir de fontes alternativas de energia renovável. Dentre as diversas rotas, desponta a de conversão de energia térmica dos oceanos (Ocean Thermal Energy Conversion - OTEC), que usa geradores síncronos e não é uma fonte intermitente, apesar de alguma variação sazonal. A OTEC aproveita o gradiente vertical de temperatura dos oceanos para geração de potência elétrica, usando um ciclo termodinâmico de potência com um fluido orgânico, ou seja, em um ciclo Rankine orgânico (Organic Rankine Cycle - ORC). Assim, neste trabalho são apresentados os princípios de funcionamento desta rota, um estudo de eficiência e viabilidade técnica e econômica de um sistema OTEC para as condições do litoral capixaba. Utilizando modelagem matemática baseada em princípios termodinâmicos e modelos econômicos, são avaliados os índices de viabilidade técnica e econômica. Apesar dos resultados não mostrarem a viabilidade econômica, neste caso estudado, existe viabilidade técnica desta rota alternativa para descarbonização, se incentivada.
Certificações governamentais de eficiência energética em edificações: Análise comparativa entre EPC (UE), PBE Edifica (BR), Energy Star (EUA) e ESGB (CHN)
No cenário global, edificações respondem por parcela significativa do consumo de energia e das consequentes emissões de gases de efeito estufa, o que motivou a criação de modelos de certificação para avaliar e incentivar a melhoria de seu desempenho energético. Este estudo compara quatro certificações governamentais: EPC (União Europeia), PBE Edifica (Brasil), Energy Star (Estados Unidos da América) e ESGB (China). A partir de pesquisa documental e bibliográfica, foram analisados aspectos como origem institucional, escopo, metodologias, critérios, escalas, processos, obrigatoriedade, custos e impactos. Conclui-se que a efetividade desses instrumentos depende do rigor técnico, de políticas públicas consistentes e de incentivos fiscais, configurando-os como estratégicos para a transição energética e a sustentabilidade urbana.
Pirólise catalítica da casca de café: estudo preliminar do rendimento líquido em diferentes condições operacionais
Resíduos agroindustriais lignocelulósicos, como a casca de café, apresentam potencial para a produção de biocombustíveis via pirólise catalítica. Este estudo teve como objetivo caracterizar essa biomassa e avaliar o rendimento líquido da pirólise catalítica in situ em reator de leito fixo. A casca de café foi submetida a análises físico-químicas e termogravimétricas. Os ensaios foram realizados em reator tubular sob atmosfera inerte de nitrogênio, com duas concentrações de catalisador (3% e 17%) e duas temperaturas (480°C e 640°C). A biomassa apresentou baixo teor de umidade e elevado teor de voláteis, indicando bom potencial energético. A maior produção de líquido (49%) foi obtida a 480°C com 17% de catalisador, enquanto a 640°C, a concentração de 3% resultou em rendimento superior (45%), provavelmente devido à intensificação de reações secundárias em temperaturas mais elevadas.
Propriedades energéticas e térmicas de casca de cacau, polipropileno e clinoptilolita para co-pirólise catalítica
A pirólise, um processo termoquímico realizado em altas temperaturas e na ausência de oxigênio, é uma tecnologia promissora para a valorização de resíduos, como biomassa e plásticos, convertendo-os em produtos de alto valor como bio-óleo, gás e biocarvão. A co-pirólise consiste na conversão simultânea de diferentes resíduos, permitindo explorar efeitos sinérgicos entre biomassa e polímeros plásticos, o que pode resultar em maior rendimento energético e melhoria da qualidade dos produtos. Este estudo tem como objetivo caracterizar a casca de cacau, o polipropileno e a clinoptilolita, a fim de investigar parâmetros térmicos e energéticos que subsidiem o planejamento dos experimentos de co-pirólise catalítica. Busca-se identificar as principais faixas de degradação térmica, o potencial energético dos insumos e a estabilidade do catalisador, de modo a avaliar sinergias entre biomassa e plástico e a viabilidade da clinoptilolita como catalisador natural. A análise imediata e poder calorífico da casca de cacau, bem como a termogravimetria (TG/DTG) dos três materiais utilizados, forneceram informações essenciais sobre composição e comportamento térmico. A casca de cacau apresentou 9,03% de umidade, 65,78% de voláteis, 10,95% de cinzas e 14,24% de carbono fixo, além de PCS de 15,28 MJ/kg, valores próximos aos relatados para biomassas lignocelulósicas. As curvas TG/DTG mostraram degradação multietapa da casca de cacau, monofásica do PP (400–500 °C) e elevada estabilidade da clinoptilolita até 900 °C. Os resultados servem como base para o desenvolvimento de rotas sustentáveis de valorização de resíduos e produção de energia.
Condensação fracionada de vapores de pirólise: Fundamentos, equipamentos e potencial na valorização do bio-óleo
A pirólise rápida é uma tecnologia estabelecida e eficiente na conversão da biomassa em produtos líquidos, mas o bio-óleo resultante é uma mistura complexa e reativa, o que requer etapas adicionais de melhoria para viabilizar seu uso. O desenvolvimento de uma técnica eficaz é crucial para extrair produtos químicos valiosos. A condensação fracionada (CF) é um método de separação online promissor, que atua diretamente sobre vapores quentes da pirólise, reduzindo o consumo energético. Esta pesquisa realiza uma revisão da CF, avaliando seus parâmetros e equipamentos. O processo consiste em uma série de condensadores com temperaturas decrescentes, que permitem a separação dos componentes com base em seus pontos de orvalho. O controle da temperatura é o parâmetro mais importante, ditando a seletividade e a composição das frações obtidas. Os resultados demonstram que a CF é eficaz na obtenção de frações mais estáveis e utilizáveis. Foi possível identificar frações orgânicas com teor de água significativamente reduzido e alto poder calorífico, além da remoção de ácidos carboxílicos nos estágios de baixa temperatura, melhorando a estabilidade e mitigando a corrosão. Frações ricas em fenóis também podem ser obtidas, reforçando o potencial da pirólise como uma plataforma de biorrefinaria. Contudo, desafios persistem, como a necessidade de controle preciso da temperatura e o impacto dos gases não condensáveis (NCGs). Pesquisas futuras devem focar na otimização do controle da composição, na modelagem dos efeitos dos NCGs e na extração máxima de produtos químicos valiosos em escala industrial. Esses avanços podem consolidar a CF como uma etapa-chave para o aproveitamento eficiente e sustentável do bio-óleo em aplicações energéticas e químicas.
Adulteração de azeite de oliva e eficiência energética: inovações analíticas e perspectivas sustentáveis - uma revisão integrativa
A adulteração do azeite de oliva representa um desafio crescente à autenticidade, segurança alimentar e sustentabilidade do setor. Esta revisão integrativa analisou 18 estudos publicados entre 2023 e 2025, conforme critérios PRISMA, com foco em métodos analíticos aplicados à detecção de fraudes e sua relação com a eficiência energética. Foram avaliadas técnicas ópticas, magnéticas, cromatográficas e multissensoriais, de acordo com a sensibilidade, consumo energético, geração de resíduos, automação e ciclo de vida dos equipamentos. Os métodos NIR, TD-NMR e o sistema multissensorial se destacaram como os mais eficientes do ponto de vista energético, de acordo com os parâmetros analisados, com precisão superior a 90% e limites de detecção entre 2% e 5%. Técnicas convencionais, embora precisas, exigem maior infraestrutura e demanda energética, além de gerarem resíduos químicos. A integração com inteligência artificial foi recorrente, ampliando a robustez dos modelos preditivos. Apesar dos avanços, ainda existem lacunas como a dependência de laboratórios complexos, necessidade de validação industrial e escassez de dispositivos portáteis com alta precisão. Diante dessas limitações, as perspectivas futuras apontam para o desenvolvimento de sensores miniaturizados e sistemas analíticos autônomos, capazes de realizar processamento local e viabilizar análises rápidas, precisas, eficientes e sustentáveis em diferentes contextos produtivos e regulatórios. Resumo em máximo de 1.800 caracteres. Times New Roman, tamanho 11, espaçamento simples.
azeite de oliva; adulteração; eficiência energética; sustentabilidade; métodos analíticos.
Recuperação de etanol a partir de bebidas alcoólicas apreendidas pela Receita Federal na tríplice fronteira entre Brasil, Paraguai e Argentina
O etanol é uma substância orgânica com cadeia carbônica saturada, cujo grupo funcional é a hidroxila. As matérias-primas utilizadas na produção do álcool são majoritariamente de origem agrícola, sendo que no Brasil, a principal é a cana-de-açúcar, da qual se obtêm etanol hidratado, etanol anidro e etanol fino, utilizados em diversos segmentos industriais ou como combustível. Atualmente há uma crescente preocupação com a busca por novas fontes para produção do etanol, o que fez os resíduos ganharem destaque como matérias-primas promissoras. Na cidade de Foz do Iguaçu, localizada na tríplice fronteira entre Brasil, Paraguai e Argentina, a Receita Federal, visando dar destino adequado às bebidas alcoólicas apreendidas, que precisam ser descartadas, firmou parceria com a Universidade Federal da Integração Latino-Americana, para realizar o reaproveitamento adequado das mesmas. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho é a recuperação do etanol contido nas bebidas alcoólicas apreendidas e repassadas para a Universidade, utilizando para esse procedimento uma Planta Didática de Bioetanol. A metodologia adotada para a execução deste trabalho está dividida em quatro etapas, a revisão bibliográfica, mistura das bebidas alcoólicas (impedir que voltem a ser comercializadas) e logística de transporte, processo de destilação e análise da eficiência e rendimento e, encaminhamento do etanol para usos diversos. Os resultados demonstraram que em relação ao tempo de destilação, a vazão de 62,5 L/h, foi a mais viável, pois nesta condição em 100 min de operação, recuperou-se 26,4 L de etanol com teor de 90,5oGL, obtendo-se uma eficiência de 62%.
resíduos; reaproveitamento; destilação; álcool etílico; sustentabilidade
Avaliação técnico-econômica da implementação de uma biorrefinaria integrada de etanol: uma revisão bibliográfica
No Brasil, o etanol é um combustível produzido em biorrefinarias de cana-de-açúcar que geram açúcar, etanol e bioeletricidade. O aproveitamento integral da biomassa lignocelulósica residual gerada nessas instalações pode contribuir para aumentar a produção de etanol, embora os custos relativamente elevados de instalação e operação de linhas de produção de etanol de segunda geração ainda sejam um entrave. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi realizar uma revisão bibliográfica de publicações sobre a simulação de processos de produção integrada de etanol em biorrefinaria de cana-de-açúcar. Para realizar uma bibliometria das publicações relevantes nesta temática foram consultadas duas bases de dados científicas e as publicações foram selecionadas pela data de publicação, pela média do número de citações anuais e pela análise dos resumos expandidos. Os metadados das publicações selecionadas foram utilizados para o mapeamento científico realizado no software Bibliometrix. Em relação aos resultados da análise bibliométrica, foram encontradas 152 publicações e observou-se uma taxa de crescimento anual de publicações igual a 12,6%. A maioria dos autores mais produtivos neste recorte de pesquisa são brasileiros e estão associados com universidades e instituições de pesquisa brasileiras. A partir da revisão bibliográfica realizada concluiu-se que a maior parte da análise de viabilidade de projetos de biorrefinarias de etanol de cana são realizadas no simulador de processo Aspen Plus, combinado com o uso de planilhas eletrônicas. Nos estudos selecionados, é consenso que a produção integrada de etanol apresenta maior produtividade quando comparada a operação autônoma de etanol de primeira geração, embora as dificuldades técnicas da produção de etanol de segunda geração ainda residam nas etapas de pré-tratamento e de hidrólise enzimática. Como principais metodologias de avaliação econômica dos projetos de instalação de biorrefinarias de etanol, destaca-se a taxa interna de retorno (TIR) e a avaliação do custo de capital associado ao preço de venda do etanol.
Tecnologias utilizadas para capturar CO2 na indústria siderúrgica: uma análise bibliométrica
A indústria siderúrgica possui uma alta demanda de energia, sendo responsável por elevadas emissões de dióxido de carbono (CO2), que representam entre 7% e 9% das emissões globais. As tecnologias de Captura e Armazenamento de Carbono (CCS) surgem como alternativas essenciais para a descarbonização desse setor, contribuindo para o cumprimento das metas de emissões líquidas zero até 2050. Este estudo realizou uma análise bibliométrica e de anterioridade sobre as tecnologias aplicadas à captura de carbono em processos siderúrgicos, utilizando as bases Web of Science, Scopus, Espacenet e Patentscope no período de 2020 a 2025. Foram identificados 492 artigos e 10 patentes relevantes, predominando as rotas de pós-combustão com tecnologias de absorção e adsorção. Os resultados evidenciam crescente interesse global pelo tema, liderado por pesquisadores e instituições da China, com destaque para estudos que integram simulações computacionais e análises termoenergéticas. Verificou-se, ainda, que a substituição de combustíveis fósseis por biomassa, associada à CCS, pode alcançar emissões negativas. Contudo, os custos de implementação, eficiência comparativa entre rotas e integração de energias renováveis ainda merecem investimento. O avanço das pesquisas em modelagem, desenvolvimento de materiais e políticas de incentivo torna-se decisivo para viabilizar a transição da indústria siderúrgica rumo a uma economia de baixo carbono.
captura de carbono; dióxido de carbono; siderurgia; descarbonização; bibliometria