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.
Proposição de princípios orientadores para uma transição energética justa
O desenvolvimento econômico e social dos países é altamente dependente da regularização de um suprimento energético eficiente. Diante das projeções futuras de aumento da demanda global por energia, são necessárias estratégias que auxiliem os gestores políticos para alcançar a transição energética de forma que seja justa, sustentável e democrática. Assim, esse trabalho objetivou elencar dez princípios norteadores, que os entes federativos devem levar em consideração para alcançar essa transição energética. Para isso buscas foram realizadas em Scopus, Web of Science, Google Scholar, e IPEA. Como resultados, foram demonstradas pesquisas que listaram princípios relacionados ao tema. E construído os princípios desta pesquisa, sendo: acessibilidade; investimentos, linhas de crédito e incentivos fiscais; sustentabilidade ambiental; sustentabilidade financeira; empregabilidade, realocação e capacitação de mão-de-obra; políticas; coordenação internacional; confiabilidade e oferta energética diversificada; sociedade civil e intervenções bem-sucedidas. Os princípios propostos podem trazer novos elementos para a tomada de decisões relacionada às questões energéticas atuais.
Direitos autorais (c) 2024 Latin American Journal of Energy Research https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Avaliação do impacto na redução de poluentes através da implantação de um Corredor de GNV no Maranhão
Este estudo investiga o impacto da substituição do diesel pelo Gás Natural Veicular (GNV) na redução de poluentes no estado do Maranhão. A pesquisa destaca a significativa diminuição nas emissões de gases de efeito estufa (GEE) e poluentes locais, como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) e hidrocarbonetos não metano (NMHC). Com base na análise de dados do Sistema de Estimativas de Emissões e Remoções de Gases de Efeito Estufa (SEEG), foi possível quantificar a redução de aproximadamente 3g/km de CO2 ao substituir o diesel pelo GNV. Além disso, uma infraestrutura de postos de abastecimento de GNV é proposta, com base na previsão de fornecimento para o segundo semestre de 2024, é mapeada e analisada. Este estudo reforça a importância de políticas de incentivo ao uso de GNV para promover um transporte mais sustentável e menos poluente no Maranhão.
Análise do triênio 2021-2023 dos cenários de demanda e suprimento de energia eólica: comparativos ao PNE 2050
A energia eólica obtém destaque no cenário nacional como fonte renovável a partir de uma significativa cooperação na matriz energética brasileira da última década. No que tange ao processo de planejamento energético, o Plano Nacional de Energia (PNE 2050), publicado em 2020, urge como uma iniciativa capaz de definir as trajetórias e metas para a transformação do setor energético brasileiro, o que inclui os cenários de demanda, suprimento e contribuição financeira proporcionados pela geração de energia através dos ventos. Nesse contexto, busca-se analisar as transformações ocorridas no primeiro triênio após a publicação do Plano no setor eólico brasileiro. Para isso, a metodologia utilizada foi a quali-quantitativa, com base em dados oficiais, políticas públicas atuais, doutrina especializada e documentos técnicos publicados pelos órgãos oficiais do setor regulatório energético do Brasil. Com esse fundamento, este trabalho explora os cenários que envolvem a energia eólica no país no período de 2021 a 2023. O desenvolvimento da contribuição de fontes eólicas encontra-se em um contexto positivo, com crescimento percentual maior que o esperado, e os incrementos anuais foram destaques com os maiores percentuais de variação, ainda que a oficialização de marcos regulatórios e desafios necessitem de subsídios nas próximas décadas.
Bibliometrix applied to computational simulation for wind generator
Este estudo apresenta uma análise bibliométrica abrangente das simulações computacionais em projetos de turbinas eólicas, abordando seu papel crucial em meio à crescente demanda por energia renovável e otimização de projetos de engenharia. O objetivo principal é discernir tendências, áreas de foco e redes de colaboração global. Utilizando as bases de dados Scopus e Web of Science, com apoio da CAPES, todas as publicações pertinentes sobre simulações computacionais em projetos de turbinas eólicas foram escrutinadas. As métricas bibliométricas foram analisadas usando a biblioteca bibliometrix no R. Os achados revelam um aumento nas publicações desde 2022, particularmente em otimização aerodinâmica e projetos offshore. Os principais contribuintes são universidades e centros de pesquisa na Europa, América do Norte e, destacadamente, na China. As redes de coautoria ressaltam colaborações significativas entre instituições acadêmicas globais. Termos-chave como "modelagem computacional", "CFD (Dinâmica dos Fluidos Computacional)" e "turbina eólica" predominam na literatura. A análise confirma a crescente importância das simulações computacionais em projetos de turbinas eólicas, sublinhada pelo aumento nas publicações e parcerias internacionais. A integração de tecnologias emergentes como inteligência artificial e aprendizado de máquina nas práticas de mercado é evidente. Este estudo serve como um recurso fundamental para futuros pesquisadores e stakeholders da indústria, identificando avenidas promissoras e áreas que necessitam de maior exploração.
Alocação e dimensionamento ótimos de subestações elétricas por meio do algoritmo de busca corvo
O aumento contínuo na demanda global por energia elétrica tem gerado um significativo impulso no setor energético em escala mundial. Conforme destacado no relatório mais recente da International Energy Agency (2022), a demanda por energia elétrica em 2021 alcançou a marca expressiva de 24.700 TWh, apresentando um crescimento de 6% em relação ao ano anterior, representando o maior incremento desde 2010. Este contexto tem enfatizado a necessidade de um sistema de distribuição de energia elétrica robusto e confiável, que possa atender a essa crescente consumo sem comprometer o serviço por possíveis inadequações do sistema. Dessa maneira, este artigo propõe uma nova abordagem para enfrentar o desafio da alocação e dimensionamento de subestações elétricas em sistemas elétricos de distribuição, baseada na inteligência dos corvos, por meio do algoritmo de otimização Crow Search Algorithm (CSA). Além disso, o método desenvolvido também organiza a conexão das subestações elétricas aos centros de carga. O objetivo central é a minimização dos custos globais do projeto de alocação e dimensionamento de subestações elétricas, considerando um conjunto de objetivos e restrições técnicas e operacionais. Os testes na metaheurística foram realizados em um sistema elétrico de distribuição apresentado na literatura, que possui 38 centros de carga e 6 subestações elétricas já existentes, que permitiu estabelecer diferentes cenários de aplicação do método. Dessa forma, o CSA se mostrou um método promissor de aplicação no problema de alocação e dimensionamento de subestações elétricas.
Numerical modeling and experimental validation of a passive solar distillation of ethanol
O crescente aumento da demanda global por soluções energéticas sustentáveis destaca o potencial da energia solar, um recurso limpo e abundante, para processos industriais como a destilação. Este estudo investiga a destilação solar passiva de etanol misturado com uma pequena fração de óleo, utilizando um modelo fenomenológico validado com dados experimentais. A energia solar foi empregada para aquecer a mistura, aproveitando seus benefícios ambientais e custo-benefício, especialmente em regiões com alta irradiação solar. Os experimentos foram realizados com volumes iniciais de etanol de 500 mL, 750 mL e 1000 mL, com medições de temperatura e massa do destilado ao longo do processo de destilação. O modelo previu com precisão as temperaturas da cubeta, do etanol e da cobertura de vidro, bem como a massa do destilado, com erros de predição inferiores a 6%. Os resultados indicam que a radiação solar e a velocidade do vento influenciam significativamente a eficiência térmica, que variou de 18,9% a 26%. Foi alcançada uma produtividade média de 4500 a 6500 mL/dia·m² de etanol destilado. As previsões precisas do modelo demonstram seu potencial como uma ferramenta valiosa para otimizar sistemas de destilação solar passiva.
Viscosity reduction of water-in-oil emulsion by phase inversion: surfactants performance and characterization
A técnica de inversão de fase tem recebido atenção na indústria do petróleo com o objetivo de diminuir o consumo de energia. Emulsões de petróleo bruto preparadas com soluções modelo de salmoura contendo 1,5% em peso de NaCl e 1,0% em peso de surfactantes foram produzidas e avaliadas quanto à condutividade elétrica, estabilidade cinética, microestrutura e reologia. Verificou-se que a inversão de fase ocorreu na faixa de 20-40% em peso de salmoura. Emulsões com 10-40% em peso de salmoura e Triton-X-100 manifestaram menor separação de fases do que sem surfactante ou com Tween 80, enquanto emulsões óleo em água com 50 e 60% em peso de salmoura e Triton-X-100 alcançou o menor valor de viscosidade. Assim, estes resultados elucidam a influência de parâmetros selecionados nas propriedades das emulsões visando melhorar a mobilidade e fluidez por inversão de fase de emulsões água em óleo de alta viscosidade.
Economia do mar capixaba: um estudo do setor de petróleo e gás natural offshore no estado do Espírito Santo
O Espírito Santo é um dos estados brasileiros mais importantes na produção de petróleo e gás natural, com destaque, principalmente, na produção offshore. Tem o maior complexo portuário da América Latina em número de portos, foi o primeiro estado a produzir na camada pré-sal, tem forte participação no comércio exterior do país e há alguns anos apresenta crescimentos superiores à média nacional, além de outras características e vocações naturais que o destacam nos setores industrial, agropecuário e de serviços. O setor de petróleo e gás natural offshore é um dos principais responsáveis pelo Produto Interno Bruto (PIB) capixaba, gerando empregos e receitas significativas através de royalties e participações especiais. Neste contexto, o presente trabalho, de natureza qualitativa, elaborado a partir de múltiplas fontes de informação, com ênfase na utilização de dados secundários provenientes de livros, artigos, teses, da Agência de Regulação de Serviços Públicos do Estado do Espírito Santo (ARSP), do Instituto Jones dos Santos Neves (IJSN) e outros, tem como objetivo realizar um diagnóstico econômico do setor de petróleo e gás natural offshore no Espírito Santo e sua importância para a economia do mar. Os resultados evidenciam uma participação majoritária de grandes empresas na exploração do petróleo e gás natural offshore no estado, um cenário crescente da produtividade para os próximos anos e um direcionamento de esforços públicos na formulação de políticas econômicas e estratégias de desenvolvimento do setor, aliadas à sustentabilidade ambiental. A exploração de novas áreas em águas profundas e ultra profundas se constitui em uma das perspectivas para aumentar a produção no futuro.
Estudo da transição energética no estado do Espírito Santo a partir de fontes renováveis de energia offshore
No ano de 2022, a participação da emissão de gases de efeito estufa no Brasil, por parte do setor energético, foi de 18%, o que representou uma queda significativa se comparada com, por exemplo, 32% em 2010. Tal mudança foi proveniente, em parte, pela entrada de fontes renováveis de energia como a eólica e a solar. Por sua vez, a situação no estado do Espírito Santo é mais delicada e requer cada vez mais incentivos a estudos relacionados a mudança na matriz energética estadual, uma vez que ela é extremamente fóssil e dependente dos setores de petróleo, gás natural e carvão mineral. Neste contexto, o objetivo do presente artigo é analisar as possibilidades de recursos energéticos renováveis, especialmente os provenientes do mar e os desafios de desenvolvimento de uma indústria de energia renovável no Espírito Santo. Como procedimentos metodológicos, foram utilizadas a pesquisa bibliográfica (leitura de livros, artigos etc.) e a pesquisa documental (dados da Agência de Regulação de Serviços Públicos do Estado do Espírito Santo - ARSP, do Instituto Jones dos Santos Neves - IJSN, dentre outros). Os principais resultados indicam que há a necessidade de investimentos por parte do capital privado e do setor púbico na formação/desenvolvimento de uma indústria renovável de energia, de formação de mão de obra qualificada e de uma adequada governança regulatória. Além disso, salienta-se que somente ter os recursos não implica em sua imediata utilização, o uso dos recursos deve ter viabilidade socioeconômica e ambiental.
Análise técnica e econômica entre veículos elétricos e veículos a combustão interna
Este artigo apresenta um estudo de caso para uma família com residência na cidade de Campo Grande – MS em que é feito uma proposta técnica e econômica comparativa entre a utilização de veículos a combustão interna (VCI) e veículos elétricos (VE), modelos 2023, em 4 categorias diferentes. O Caso 1 envolve a análise dos subcompactos Fiat Mobi Like e Jac e-JS1. O Caso 2, os compactos Hyundai HB20 Sense e Peugeot E-208 GT. O Caso 3, os médios Nissan Versa Sense e BYD Dolphin GS 180EV. O Caso 4 para os grandes Nissan Leaf Tekna e Toyota Corolla Cross XR 20. Também, é analisado a hipótese da utilização ou não de um sistema fotovoltaico conectado à rede (SFVCR). Foram criados 3 cenários de utilização baseados na distância diária percorrida, sendo 10%, 50% e 100% da autonomia do VE. Os resultados alcançados mostram que, em cada categoria pesquisada, a viabilidade dos veículos elétricos está condicionada à distância diária percorrida para que o seu menor custo operacional compense o maior custo com a aquisição do veículo se comparado ao veículo a combustão interna.
Análise da viabilidade econômica da injeção de vapor a partir da água produzida no poço Araçás Bahia
No Brasil, em especial na região Nordeste, existe uma grande quantidade de reservatórios de óleos pesados, onde a recuperação pelos métodos convencionais mostra-se ineficiente. Neste cenário, a recuperação térmica, particularmente a injeção de vapor, tem sido largamente empregada, considerando que o calor reduz a viscosidade do óleo, facilitando seu deslocamento de forma significativa. Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo da análise econômica da injeção de vapor em poços de petróleo a partir da água produzida. Para utilizar a água produzida como vapor na recuperação dos óleos pesados é necessário um tratamento para retirada dos contaminantes, onde foi proposto um sistema de tratamento adequado para este uso. O estudo foi realizado no campo de Araçás BA, onde foi analisado uma hora de operação de injeção de vapor a partir de uma água fornecida pela rede de abastecimento local, para desobstrução de um poço produtor, devido a precipitação de parafina ao longo da coluna de produção. Diante deste fato, foram analisados os custos relacionados e os benefícios da utilização da água produzida como fluido, tanto para processos como esse, quanto para recuperação dos óleos pesados.
Engenharia de hibernação e o método Bow Tie: melhoria na gestão de riscos para maior integridade de um sistema de pull in/out
Os riscos à integridade estão presentes em todo ciclo de vida de um ativo, inclusive quando em regime temporário de desativação, chamado de hibernação. Neste estudo, verificou-se que durante a hibernação de um guincho pull in/out, usado para conexão/desconexão de linhas marítimas de petróleo, houve falhas na gestão de riscos à integridade, que levaram a lucro cessante, impacto ambiental e lesão. Assim, objetivou-se estruturar, à luz da metodologia Bow Tie, barreiras à degradação visando melhorar a integridade para operações futuras. Para tal, adotou-se uma abordagem qualitativa baseada na revisão da literatura, levantamento de campo e documental, além das técnicas de APR (Análise Preliminar de Riscos), Matriz de Risco e AAF (Árvore de Análise de Falhas) no auxílio a coleta e análise de dados para construção do diagrama Bow Tie. O método Soft DSR (Soft Design Science Resarsh) mostrou-se adequado para as etapas dessa abordagem metodológica. O resultado foi uma gestão de riscos à degradação mais robusta, a partir da solução consolidada em um diagrama Bow Tie e um plano de ação, estruturados em 15 barreiras preventivas e 14 mitigatórias/recuperação, com reflexos em segurança e prontidão do equipamento.
Microalgas e a produção de energia de baixo carbono: uma alternativa sustentável aos combustíveis fósseis
Devido à alta demanda energética mundial e os problemas ambientais derivados da queima de combustíveis fósseis, a sociedade atual lança-se na busca por novas fontes de energia mais sustentáveis, com destaque para a biomassa, merecendo especial atenção as microalgas. Além de fornecer metabólitos essenciais para a produção de biocombustíveis, as microalgas podem ser cultivadas em painéis fotovoltaicos, obtendo energia solar através da fotossíntese. Apesar do grande número de pesquisas, a obtenção de biocombustíveis de microalgas ainda esbarra em algumas limitações. O presente estudo busca avaliar a viabilidade técnica e econômica do uso de microalgas como matéria prima para obtenção de energia, além de apresentar alternativas para superar as limitações do processo.
Pedro Henrique Prado de Carvalho Vidal Parente
Revisão dos avanços normativos e aspectos regulatórios sobre hidrogênio verde, combustíveis sintéticos e captura de carbono no Brasil
Os combustíveis sintéticos têm ganhado destaque como alternativa promissora para a transição energética global. No entanto, os altos custos de produção, a necessidade de avanços técnicos para melhorar a eficiência, e a falta de políticas governamentais e incentivos de apoio, além de barreiras regulatórias, dificultam a implementação desses combustíveis. No Brasil, avanços regulatórios como o Marco Legal do Hidrogênio Verde começam a surgir, abrindo caminho para que o país desenvolva políticas públicas que favoreçam tecnologias de combustíveis sintéticos e promovendo a diversificação da matriz energética. Dessa forma, este artigo apresenta uma revisão dos avanços normativos e de políticas relacionadas ao desenvolvimento e implementação de tecnologias sustentáveis no Brasil, com foco em três áreas: hidrogênio verde, combustíveis sintéticos e captura de carbono. Foram analisadas iniciativas governamentais, políticas estaduais, incentivos financeiros, apoio à pesquisa, padronização e certificação do hidrogênio verde, normas e incentivos para combustíveis sintéticos, além de aspectos regulatórios da captura de carbono. Por serem temas relativamente novos no Brasil, o artigo aborda as iniciativas já em curso para viabilizar o desenvolvimento dessas tecnologias no país. Além disso, são apresentados exemplos de regulamentações e políticas adotadas em outros países.
Método FMEA de qualidade: um estudo da sua aplicação no processo de bordado em uma empresa regional
Com o aumento da competitividade no mercado e a rigorosidade com que as empresas têm analisado os seus processos para torná-los mais eficientes e assertivos, a gestão da qualidade se torna uma importante área de estudo para os gestores e organizações encontrarem metodologias e técnicas que consigam elucidar o seu processo e reduzam as falhas recorrentes e possíveis do seu sistema produtivo. Nesse contexto, o FMEA se apresenta como uma importante ferramenta auxiliar para o mapeamento das falhas e erros de um processo, revelando suas adversidades, propondo soluções para a melhora da eficiência e assertividade da empresa. Com isso, o FMEA se norteia em um dos princípios da gestão da qualidade, a satisfação plena dos clientes, com vista na redução dos custos. Logo, o objetivo deste estudo foi analisar o processo de bordado de uma empresa regional de São Paulo, tendo em vista a utilização do FMEA como ferramenta de identificação e caracterização das falhas e erros do processo, a fim de estabelecer ações corretivas que melhorem a produção. Portanto, apesar da empresa não utilizar nenhuma medida de controle da qualidade, determina-se a relevância que o FMEA pode trazer a organização a partir da tabulação dos problemas dos seus processos e a elaboração de soluções objetivamente implementáveis, reforçando a eficácia e adaptabilidade dessa ferramenta.
A review on microgrids for the distributed integration of renewable hydrogen production with the power system
Os avanços nas tecnologias dos Sistemas Elétricos de Potência (SEP), associados à eletrificação de diversos setores, políticas de descarbonização e soluções para demandas conflitantes do setor elétrico, têm promovido a inserção de novos recursos distribuídos, aumentando a complexidade do sistema. Nesse contexto, pode-se destacar as microrredes como um novo princípio operativo nos SEP e a produção de hidrogênio via eletrólise a partir de energia limpa como uma fonte alternativa promissora de recursos renováveis. No entanto, são raros trabalhos que explorem, especificamente, a potencialidade das microrredes como vetor para produção distribuída em larga escala de hidrogênio renovável. Este artigo revisa de forma abrangente as diferentes dimensões dos SEP, avaliando essa potencialidade de maneira sistemática. Um levantamento atualizado das definições mais difundidas de microrredes é apresentado, destacando-se tecnologias de hidrogênio aplicáveis, seja para uso como fonte primária, método de armazenamento, combustível ou produto principal. Além disso, são mencionados exemplos de trabalhos e projetos que contribuem para a viabilidade técnica e econômica de microrredes como meio de integração da produção de hidrogênio aos SEP.
Captura de carbono: avanços e desafios das tecnologias no contexto energético
A captura de carbono surge como uma estratégia crucial para mitigar as mudanças climáticas, equilibrando o desenvolvimento econômico e a preservação ambiental. Com foco na redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE), existem tecnologias voltadas à captura de dióxido de carbono (CO2) de fontes emissoras antes de sua liberação na atmosfera, possibilitando seu armazenamento em formações geológicas ou sua reutilização na produção de produtos de alto valor, como os combustíveis sintéticos. Aliada às políticas climáticas internacionais, como o Acordo de Paris, e ao mercado de carbono, a captura de carbono complementa fontes renováveis e promove a inovação tecnológica. Apesar dos desafios técnicos e econômicos, sua aplicação é essencial para uma transição energética sustentável, reforçando a descarbonização e contribuindo para o enfrentamento das mudanças climáticas. Este estudo apresenta uma análise abrangente das tecnologias de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage), abordando seu potencial, limitações e papel na transição para uma economia de baixo carbono.
Modeling two-phase flow in converging channels using deformable and fixed methods to describe the interface
Several methods have been developed in recent years for the solution of free surface flows. These methods can be divided into two main categories: moving grid methods (also known as Lagrangian or interface tracking methods), and fixed grid methods (also known as Eulerian or interface capturing methods). In the first approach the mesh has grid points on the interface and each computational cell contains the same fluid phase. The principal advantages are the simplification of the imposition of boundary conditions on the interface and the high accuracy of the description of the interface configuration and curvature, therefore, this method should be used to solve problems in which capillary forces are important. In the second approach, the boundary of a two-fluid interface is implicitly “captured” solving a scalar equation – pseudo-concentration method (Thompson, 1986) – on the entire stationary grid, i.e. there is a predefined grid that does not move with the interface. The interface may undergo large deformations, and it is relatively straightforward to handle multiple interfaces. However, the high accuracy of the description of the interface configuration is lost. In this paper, the performance of both approaches is compared by analyzing the interface between two Newtonian liquids flowing in two convergent channels that merge into a single channel. The effect of the flow rate of each liquid and viscosity ratio are analyzed. The differential equations that describe the flow are solved by Galerkin/FEM.
Análise dos custos da qualidade na manutenção de plataformas de petróleo:
A estratificação de custos é uma técnica crucial para a gestão financeira de qualquer empresa. Essa abordagem permite identificar as principais fontes de despesas e propor soluções com base em indicadores e na gestão da qualidade total. No entanto, muitas empresas enfrentam dificuldades na implementação dessas técnicas devido à complexidade dos processos e à falta de ferramentas adequadas. Dentre as técnicas disponíveis atualmente no mercado, a Inteligência de Negócios (Business Intelligence - BI) permite que as organizações visualizem e interpretem grandes volumes de dados, facilitando a identificação de padrões e tendências que podem impactar diretamente a eficiência operacional. Dessa forma, a pesquisa tem como objetivo realizar uma análise acerca da estratificação de custos de manutenção em plataformas de petróleo por meio da utilização do BI. Os resultados mostraram que por meio das análises, a empresa conseguiu melhorar a eficiência operacional, reduzir o tempo de inatividade e antecipar problemas potenciais antes que se tornassem críticos. A análise visual por meio dos gráficos interativos e indicadores auxiliaram os gestores e equipes técnicas a identificar áreas de melhoria e a tomar decisões baseadas em dados precisos e atualizados. Além disso, a análise detalhada dos custos permitiu uma avaliação do retorno sobre os investimentos em manutenção preventiva versus corretiva, incentivando a adoção de estratégias que prolonguem a vida útil dos equipamentos e reduzam a necessidade de reparos emergenciais.
Direitos autorais (c) 2025 Latin American Journal of Energy Research https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Dimensionamento de um vaso separador trifásico horizontal para uma FPSO no pré-sal da Bacia de Santos: aplicação de um modelo semiempírico
Com o avanço das tecnologias de exploração dos campos do pré-sal e a crescente demanda por derivados de petróleo, as etapas de processamento e refino do óleo têm se tornado cada vez mais relevantes. O petróleo é normalmente encontrado como uma mistura oleosa heterogênea, exigindo processos de separação e refino para a obtenção de subprodutos de alto valor econômico. No processamento primário, os vasos separadores desempenham um papel fundamental na separação das fases da carga de entrada, podendo ser classificados de acordo com sua posição (vertical ou horizontal) e o número de fases separadas (bifásico ou trifásico). A configuração do vaso é determinada com base nas características da carga a ser processada. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo a implementação de um modelo semiempírico para o dimensionamento de um vaso separador trifásico horizontal em uma FPSO localizada no pré-sal da Bacia de Santos. Após a revisão bibliográfica, foi adotado o modelo de dimensionamento proposto por Stewart e Arnold (2008), no qual as dimensões do vaso estão diretamente relacionadas às condições operacionais e às propriedades físico-químicas dos fluidos. Assim, qualquer alteração nesses parâmetros pode impactar significativamente a geometria estimada do equipamento. Os resultados obtidos a partir do modelo permitiram determinar dimensões próximas aos valores reais. Destaca-se que o correto dimensionamento desse equipamento é essencial para garantir a eficiência na separação das fases do fluido e o adequado enquadramento da carga para os processos subsequentes. Por fim, dada a aplicabilidade do modelo e a relevância do tema, o uso de algoritmos para automatizar os cálculos, aliado ao dimensionamento dos bocais (entrada e saída) e dos tampos elípticos, bem como à definição dos dispositivos internos, contribuiria para aumentar a precisão dos resultados e oferecer maior flexibilidade na simulação de diferentes geometrias.
Simulação da produção de biodiesel via destilação reativa: avaliação de parâmetros operacionais no Aspen Plus®
Diante do crescente investimento em fontes renováveis de energia para suprir a demanda populacional e promover a conservação ambiental, a produção de biocombustíveis tem ganhado destaque nas pesquisas do setor energético. Em particular, a geração de biodiesel se sobressai devido ao seu bom rendimento, obtido a partir da transformação de óleos de origem vegetal ou animal. A reação de transesterificação é o principal processo para a produção de biodiesel, podendo ser conduzida por diferentes abordagens, como a destilação reativa. Essa técnica permite a integração das etapas de reação e separação química do produto em um único equipamento, otimizando o uso de energia e reduzindo os custos de purificação do biodiesel. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo a simulação computacional da reação de transesterificação via destilação reativa para avaliar a viabilidade da obtenção de biodiesel, utilizando o simulador Aspen Plus®. Foram analisados os principais parâmetros que influenciam a conversão do biocombustível, tais como a conversão do reagente em relação ao álcool adicionado (razão álcool: óleo) e razão de refluxo. Obteve-se nas melhores condições uma conversão de 89,1% de biodiesel, utilizando uma razão de refluxo de 0,2, razão metanol:óleo de 15:1 e vazão de metanol na entrada de 96,75 kmol/h, resultando em uma vazão molar de biodiesel de 18,186 kmol/h na corrente de produto.
Análise dos impactos econômicos do marco legal da geração distribuída lei 14.300/22 nos sistemas fotovoltaicos
Em janeiro de 2022, a Lei nº 14.300 (Marco Legal da Geração Distribuída) trouxe mudanças significativas no sistema de compensação e nas regras para consumidores com GD. Este trabalho avalia os impactos da nova lei em plantas de micro e minigeração fotovoltaica, abordando o processo de geração, as mudanças regulatórias e estudos de caso com análise de previsões em cenários baseados na REN nº 482/2012 e na Lei nº 14.300, considerando pagamentos à vista e parcelado. Os resultados mostram que, na microgeração residencial, a Lei 14.300 aumentou o período de retorno do investimento (Payback) e elimina indicadores financeiros, como o valor presente líquido (VPL), a taxa interna de retorno (TIR) e o retorno sobre o investimento (ROI), especialmente em financiamentos. Em contrapartida, na minigeração, houve melhorias nesses indicadores, evidenciando vantagens para projetos de maior porte, que se tornaram mais atraentes e economicamente viáveis.
Brendeson Sá Barrêto do Rosário Pinheiro dos Santos
Surface condensation risk evaluation in light steel framing walls using ISO 13788:2012
In recent years, Light Steel Framing (LSF) system has been increasing in Brazil. Despite numerous advantages when compared with the conventional construction system, such as the agility of the construction process, when inadequately designed, buildings can have their hygrothermal behavior penalized. Pathologies, such as surface condensation, can lead to degradation of the building envelope, and compromise indoor air quality. Thus, the objective of this paper is to evaluate the risk of surface condensation in a specific type of LSF system envelope, in an artificially conditioned environment, in bioclimatic zones 1 and 2 of Brazil. The evaluation uses the methodology described in the ISO 13788 (2012) standard. The methodology employed in this study consists of the conduction of computational simulations of a vertical enclosure within the LSF system using the THERM software. The evaluated configuration presented a risk of surface condensation in both regions. Among the strategies to reduce the effects of thermal bridges and the consequent risk of condensation in the panels, the one that presented the best results is the application of EPS thermal break strips.
Otimizando as redes de distribuição de gás natural
Visando a transição energética, o Brasil, assim como o Mundo inteiro, pretende tornar sua matriz energética mais limpa. Este Trabalho aborda, como a questão do uso de infraestrutura de gás natural já consolidada pode ser adaptada a uma combinação com hidrogênio, no caso específico do Brasil, primeiramente, por meio do uso de gás natural combinado com biometano. Para tanto, é realizada uma revisão bibliográfica de projetos existentes no Mundo e no Brasil. A conclusão é que, no caso brasileiro, dada a exigência da lei, a injeção de hidrogênio até 2025 será de 5% e até 2050, de 10%, utilizando uma rede de gás natural existente, mas, começando com a introdução do biometano e sendo necessária uma revisão técnica da condição dessa infraestrutura para esse fim.
Potencial e perspectivas do uso da energia eólica no estado do Espírito Santo
A crescente demanda energética mundial e nacional, associada à necessidade de conservação dos recursos naturais, requer o aumento da capacidade de geração por meio de fontes menos poluentes. O estado do Espírito Santo apresenta condições favoráveis à geração de energia eólica, incluindo um extenso território costeiro, porém, ainda não possui geração por essa fonte. Dessa forma, objetivou-se analisar o potencial eólico do Espírito Santo, comparativamente ao seu consumo e à sua geração de energia elétrica, além de perspectivas do uso dessa fonte no estado. Estudos técnicos apontam para a existência de uma potência instalável de cerca de 269.269 MW, sendo 127.189 MW para torres de 200 m de altura em ambiente onshore e 142.080 MW para torres de 100 m de altura e com até 50 m de profundidade em ambiente offshore, no estado. Verificou-se que o aproveitamento de apenas 3,5% do potencial onshore, 3,1% do potencial offshore e 1,6% do potencial somado (onshore e offshore) seriam suficientes para suprir o consumo de energia elétrica do estado. A exploração de, respectivamente, 1,7%; 1,5%; e 0,8% do potencial eólico onshore, offshore e somado, por sua vez, seriam equivalentes à geração de energia elétrica do estado. Há expectativas para o início da geração eólica no estado, uma vez que existem seis empreendimentos eólicos offshore, que somam uma potência de aproximadamente 11.230 MW, e um empreendimento híbrido (eólico, solar e diesel) onshore em processo de licenciamento ambiental junto ao IBAMA. Assim, o aproveitamento de parte desse expressivo potencial poderia promover a diversificação e independência da matriz elétrica do Espírito Santo, por meio de uma fonte de baixo carbono.
Motivações dos usuários para a implantação de sistemas de energia solar fotovoltáica
O objetivo desta pesquisa foi analisar as motivações dos usuários para a implantação de sistemas de energia solar fotovoltaica. Os dados foram sistematizados no SPSS 20 e submetidos a uma análise estatística descritiva. Para as variáveis relacionadas às motivações para a utilização do sistema de energia solar e a escolha da empresa que executou o projeto de implantação da energia solar foi realizada uma análise de correlação, no caso o Coeficiente de Correlação de Spearman, (a um nível de significância de p<0,05). Os respondentes da pesquisa podem ser caracterizados como indivíduos majoritariamente do sexo masculino (78,62%), casados (81,08%) ensino médio incompleto (32,43%) e superior completo (27,03%), ou seja, entendeu-se após o levantamento de dados que a redução do custo de energia, taxas de juros atrativas, facilidade em financiar, são motivações econômicas que estimulam o consumidor, além de que as questões socioambientais (quais) e diminuição do impacto, assuntos que estão em voga ultimamente, fazem com que o consumidor opte pela energia fotovoltaica, tornando um ponto positivo tanto para o cliente como para o meio ambiente. Esse sistema contribui para a produção de energia elétrica mais limpa e para a sustentabilidade.
Trends and research fronts in fuel consumption forecasting: a bibliometric analysis
Fuel consumption forecasting is a vital tool for energy planning, economic management, and public policy development. This study conducts a bibliometric analysis to identify trends, research fronts, and collaboration networks in the field of fuel consumption forecasting. A total of 5,025 documents from the Scopus database were analyzed using bibliometric methodologies, including keyword co-occurrence network analysis and S-curve projection. The results indicate an annual scientific production growth rate of 8.64% and suggest that the field may reach saturation by 2030. The findings highlight key research trends, such as the increasing use of artificial intelligence and machine learning to enhance predictive accuracy, as well as the integration of macroeconomic indicators like GDP and fuel price elasticity. Geographically, China, the United States, and India lead global scientific output, reflecting the strategic importance of fuel consumption forecasting in economic and environmental decision-making. The study also identifies gaps in interdisciplinary research and limited focus on integrating big data and real-time analytics into forecasting models. In conclusion, while fuel consumption forecasting has become a mature research field, further studies should explore emerging technologies and hybrid predictive models to improve accuracy and adaptability. These insights contribute to advancing methodologies and guiding future research agendas in energy management and policy-making.
Avaliação da viabilidade de biodigestores aeróbios para o tratamento de resíduos orgânicos em ambiente industrial
Uma indústria química localizada em Cubatão gera, diariamente, cerca de 0,45 toneladas de resíduos orgânicos, compostos principalmente por restos de alimentos e outros rejeitos que são descartados em aterros sanitários sem segregação. Nos últimos anos, os biodigestores aeróbios têm se destacado como uma solução sustentável para o tratamento desses resíduos, devido às suas vantagens ambientais e à geração de subprodutos reutilizáveis, como a água de lavagem. Este estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade da implementação de biodigestores na cozinha industrial, analisando suas vantagens e desafios, além de sugerir modelos adequados para aplicação. Foram considerados dados fornecidos pela empresa, incluindo o número de colaboradores que realizam suas refeições no local, a quantidade de alimentos preparados diariamente e a fração descartada. Os resultados indicam que a adoção de um biodigestor aeróbio é uma alternativa viável, oferecendo benefícios ambientais alinhados às diretrizes de sustentabilidade da companhia. Além disso, esse sistema se destaca por sua eficiência na gestão do espaço físico, praticidade operacional, rapidez no processamento e menor impacto ambiental em comparação com métodos convencionais de descarte.
Application of the IoT concept and open-source platforms for condition monitoring of low voltage electrical panels
In an increasingly dynamic, complex and competitive market, an adequate maintenance strategy is essential for companies to get their processes and equipment operating safely and reliably, in aiming to meet quality requirements and reduce overall costs. In this assumption, the implementation of condition monitoring solutions plays an important role in Maintenance Management. This work aims to present a development of a low-cost equipment prototype based on IoT (Internet of Things) concepts and technologies with the application of an ESP32 microcontroller and open-source platforms intending to monitor electrical and environmental data from an electrical panel, as well as using the concept of Big Data for the construction of a model for providing data for health prognosis and failure prediction of electrical equipment. Bench tests and sensor calibration were conducted to validate the consistency of sensor readings and for guarantee the measurement in the database. For installation in an industrial environment, thresholds were set for each variable in a monitoring software which allows for sending alerts, identifying measurement deviations and composing maintenance/performance indicators based on electric current, voltage, humidity, temperature, pressure, active power, reactive power and power factor, besides opening/closing some equipment and physical MCC doors.
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Wind Energy in Brazil and Preliminary Assessment of Wind Resources in Tangara da Serra, Mato Grosso State
The growing global demand for energy, driven by economic expansion, has intensified the search for sustainable alternatives to fossil fuels. Among renewable energy sources, wind power has gained increasing relevance worldwide. In Brazil, installed wind energy capacity reached 33.3 GW in February 2025, distributed across 1,109 wind farms and accounting for 15.9% of the national electricity matrix, with an estimated potential ranging from 300 to 500 GW. This paper presents a literature review of wind energy production in Brazil and provides a preliminary assessment of the technical feasibility of installing wind turbines in the municipality of Tangará da Serra, Mato Grosso State. The analysis draws on anemometric data from the Brazilian National Institute of Meteorology (INMET) and published studies. Results indicate that the mean annual wind speed in the region (~6 m/s at 50 m height) falls below the conventional threshold for economically viable wind generation (7–8 m/s), although low-wind-speed turbine technologies may improve this outlook.