Case study: Lifecycle Assessment and CBios Emission Factor for biodiesel production with variation of the biomass and eligibility criteria

The Brazilian National Biofuels Policy (RenovaBio) has as its main purpose to promote the growth of the biofuels chain in Brazil, from more efficient and sustainable production models, culminating in the reduction of greenhouse gas (GHG) emissions, as well as contributing to the fulfillment of the commitments assumed by the country at COP-21. RenovaCalc is a tool from RenovaBio that is capable of analyzing lifecycle inventory data of background processes, added to the technical parameters of agricultural and industrial production that is informed by the biofuel producer. The final product is given through an Energy-Environmental Efficiency Grade (NEEA). In this context, NEEA, together with raw material eligibility values, will serve as the basis for the calculation of decarbonization credits (CBios). Given this context, the present study sought to investigate three scenarios: S1: excluded agricultural phase; S2: 100% eligible soy combined with the use of beef tallow, and S3: production of biodiesel with 100% soybean oil. The study compared two biodiesel producing national industries to NEEA certified by the Brazilian National Office of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP). It can be concluded that NEEA does not have a direct influence on the quantity of CBios to be traded, that is, the highest ratio is given from the eligibility (%) of the raw material chosen for the production of the fuel. Thus, scenario 2, which relied on the use of waste, proved to be 10 times more profitable compared to the other scenarios, in both analyses, due to its high eligibility. However, in terms of NEEA, it was noted that the exclusion of the agricultural phase (scenario 1) was the one that was most efficient in terms of gCO2 eq./MJ. It is relevant to emphasize the importance of proper handling and practices that guarantee the traceability of the grain so that the eligibility indexes are optimized

Escoamento laminar de fluidos Newtonianos em dutos anulares concêntricos

Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema fluidodinâmico de escoamento laminar completamente desenvolvido de fluidos Newtonianos no interior de dutos anulares concêntricos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada – TTIG. Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme foi utilizada visando transformar o domínio para um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação do momentum para determinação do campo de velocidade. Os resultados numéricos foram obtidos para parâmetros fluidodinâmicos de interesse, tais como: velocidades média e máxima, fator de atrito de Fanning, número de Poiseuille, fator de Hagenbach e comprimento de entrada fluidodinâmico. Estes resultados foram comparados, quando possível, com aqueles disponíveis na literatura e apresentaram uma excelente concordância

Problemas difusivos transientes com propriedades termofísicas variáveis em células de combustível nuclear retangulares

Neste trabalho foi apresentada a solução de problemas difusivos transientes em células de combustível nuclear retangulares que apresentam fontes de geração de calor uniformes e propriedades termofísicas variáveis em seu domínio submetidas às condições de contorno de Dirichlet. Para facilitar o tratamento analítico, a equação da difusão foi linearizada fazendo uso da Transformada de Kirchhoff sobre o potencial temperatura. Para a determinação da distribuição da temperatura na célula de combustível a Técnica da Transformada Integral Generalizada (TTIG) foi utilizada sobre a equação da difusão no domínio. Os parâmetros físicos de interesse foram determinados para diversas razões de aspecto. Os resultados obtidos foram comparados com os da solução pela Técnica de Volumes Finitos utilizando o software comercial ANSYS

PRODUÇÃO DE BIODIESEL COM DIVERSAS MATÉRIAS PRIMAS E DIFERENCIAÇÃO DAS FASES BIODIESEL-GLICERINA E ÁGUAS DE LAVAGEM COM CIRCUITO DIVISOR DE TENSÃO E ARDUINO

In small-scale biodiesel production, generally, after the transesterification reaction, decanters are used to perform the separation of the biodiesel-glycerin and washwater-biodiesel phases (purification step). This separation method can be done in an automated way, through equipment that has systems of differentiation of immiscible phases through density, but that have a high cost in relation to the automation system; or it can be done manually through an operator, who through a transparent pipe must observe the passage of liquids and perform the control of the valves, being able to make errors in the visual analysis and consequently compromise the quality of the fuel being produced. Thus, in the present work the production of biodiesel was carried out from frying oil, vegetable oils (soybean, corn, canola and sunflower) and animal fats (beef, pork and chicken) in order to differentiate the biodiesel-glycerin and washwater-biodiesel phases through the difference of the analog reading in the Arduino between such phases. For this, a prototype was used that has an electronic system with Arduino along with an electrical conductivity sensor.En la producción de biodiesel a pequeña escala, generalmente, después de la reacción de transesterificación, se utilizan decantadores para realizar la separación de las fases biodiesel-glicerina y agua-biodiesel (etapa de purificación). Este método de separación se puede hacer de forma automatizada, a través de equipos que cuentan con sistemas de diferenciación de fases inmiscibles a través de densidad, pero que tienen un alto costo en relación al sistema de automatización; o se puede hacer manualmente a través de un operador, que a través de una tubería transparente debe observar el paso de líquidos y realizar el control de las válvulas, pudiendo cometer errores en el análisis visual y consecuentemente comprometer la calidad del combustible que se está produciendo. Así, en el presente trabajo se llevó a cabo la producción de biodiesel a partir de aceite de fritura, aceites vegetales (soja, maíz, canola y girasol) y grasas animales (carne de res, cerdo y pollo) con el fin de diferenciar las fases biodiesel-glicerina y lavado-biodiesel a través de la diferencia de lectura analógica en el Arduino entre estas fases. Para ello, se utilizó un prototipo, en el que cuenta con un sistema electrónico con Arduino, junto con un sensor de conductividad eléctrica.Na produção de biodiesel em pequena escala, geralmente, após a reação de transesterificação, são utilizados decantadores para realizar a separação das fases biodiesel-glicerina e água de lavagem-biodiesel (etapa de purificação). Esse método de separação pode ser feito de forma automatizada, através de equipamentos que possuem sistemas de diferenciação das fases imiscíveis por meio da densidade, mas que apresentam alto custo em relação ao sistema de automação; ou pode ser feito modo manual através de um operador, que por meio de uma tubulação transparente deve observar a passagem dos líquidos e realizar o controle das válvulas, podendo cometer erros na análise visual e consequentemente comprometer na qualidade do combustível que está sendo produzido. Assim, no presente trabalho foi realizada a produção do biodiesel a partir de óleo de fritura, óleos vegetais (soja, milho, canola e girassol) e gorduras animais (bovina, suína e de frango) a fim de realizar a diferenciação das fases biodiesel-glicerina e água de lavagem-biodiesel através da diferença da leitura analógica no Arduino entre tais fases. Para isso foi utilizado um protótipo que possui um sistema eletrônico com Arduino junto a um sensor de condutividade elétrica.Na produção de biodiesel em pequena escala, geralmente, após a reação de transesterificação, são utilizados decantadores para realizar a separação das fases biodiesel-glicerina e água de lavagem-biodiesel (etapa de purificação). Esse método de separação pode ser feito de forma automatizada, através de equipamentos que possuem sistemas de diferenciação das fases imiscíveis por meio da densidade, mas que apresentam alto custo em relação ao sistema de automação; ou pode ser feito modo manual através de um operador, que por meio de uma tubulação transparente deve observar a passagem dos líquidos e realizar o controle das válvulas, podendo cometer erros na análise visual e consequentemente comprometer na qualidade do combustível que está sendo produzido. Assim, no presente trabalho foi realizada a produção do biodiesel a partir de óleo de fritura, óleos vegetais (soja, milho, canola e girassol) e gorduras animais (bovina, suína e de frango) a fim de realizar a diferenciação das fases biodiesel-glicerina e água de lavagem-biodiesel através da diferença da leitura analógica no Arduino entre tais fases. Para isso foi utilizado um protótipo que possui um sistema eletrônico com Arduino junto a um sensor de condutividade elétrica

POSTURA DE OVOS DE MOSCAS SOLDADO NEGRO COM INFLUÊNCIA EM SUA CRIAÇÃO: REVISÃO SITEMÁTICA

In order to understand the influence of treatments and the environment on the life of the black soldier fly, this research was carried out regarding articles published from 2018 to 2022, collected through the search in the IEEE, Scielo, Science Direct, Scopus and Web of Science databases, using a search string with the objective of reducing the scope of data, making it possible to initially find 417 related articles. With the help of the StArt software and previously defined selection criteria, it was possible to classify them using the program's score, excluding articles with low relation. Finally, only 11 papers met the requirements and were accepted in the extraction stage, being part of the Systematic Review and building a solid knowledge about the black soldier fly (Hermetia illucens) and its creation.Con el fin de comprender la influencia de los tratamientos y el medio ambiente en la vida de la mosca soldado negra, esta investigación se llevó a cabo sobre artículos publicados de 2018 a 2022, recopilados a través de la búsqueda en las bases de datos IEEE, Scielo, Science Direct, Scopus y Web of Science, utilizando una cadena de búsqueda con el objetivo de reducir el alcance de los datos, haciendo posible encontrar inicialmente 417 artículos relacionados. Con la ayuda del software StArt y criterios de selección previamente definidos, fue posible clasificarlos utilizando la puntuación del programa, excluyendo artículos con baja relación. Finalmente, solo 11 artículos cumplieron con los requisitos y fueron aceptados en la etapa de extracción, siendo parte de la Revisión Sistemática y construyendo un conocimiento sólido sobre la mosca soldado negra (Hermetia illucens) y su creación.A fim de compreender a influência de tratamentos e do ambiente na vida da mosca soldado negro, foi realizada esta pesquisa a respeito de artigos publicados de 2018 a 2022, coletados por meio da busca nas bases de dados IEEE, Scielo, Science Direct, Scopus e Web of Science, utilizando uma string de busca com o objetivo reduzir a abrangência de dados, tornando-se possível encontrar inicialmente 417 artigos relacionados. Com o auxílio do software StArt e critérios de seleção previamente definidos, foi possível classificá-los com o uso de pontuação do programa, excluindo os artigos com baixa relação. Por fim, apenas 11 trabalhos atenderam os requisitos e foram aceitos na etapa de extração, fazendo parte da Revisão Sistemática e construindo um conhecimento sólido acerca da mosca soldado negro (Hermetia illucens) e sua criação.  A fim de compreender a influência de tratamentos e do ambiente na vida da mosca soldado negro, foi realizada esta pesquisa a respeito de artigos publicados de 2018 a 2022, coletados por meio da busca nas bases de dados IEEE, Scielo, Science Direct, Scopus e Web of Science, utilizando uma string de busca com o objetivo reduzir a abrangência de dados, tornando-se possível encontrar inicialmente 417 artigos relacionados. Com o auxílio do software StArt e critérios de seleção previamente definidos, foi possível classificá-los com o uso de pontuação do programa, excluindo os artigos com baixa relação. Por fim, apenas 11 trabalhos atenderam os requisitos e foram aceitos na etapa de extração, fazendo parte da Revisão Sistemática e construindo um conhecimento sólido acerca da mosca soldado negro (Hermetia illucens) e sua criação.

UMA SOLUÇÃO HÍBRIDA ANALÍTICO-NUMÉRICA PARA UM PROBLEMA TÉRMICO EM DUTOS ANULARES CONCÊNTRICOS

Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica para um problema térmico associado à transferência de calor por convecção forçada em um escoamento laminar desenvolvido e termicamente em desenvolvimento de fluidos Newtonianos com perfil de temperatura de entrada uniforme no interior de dutos anulares concêntricos submetidos a condições de contorno de Dirichlet. Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme foi utilizada visando transformar o domínio para um sistema de coordenadas mais apropriado.Feito isso, a Técnica da Transformada Integral Generalizada (TTIG) foi aplicada na Equação da Energia para determinação do campo de temperatura. Os resultados numéricos foram obtidos para parâmetros térmicos de interesse, tais como: temperatura média de mistura, números de Nusselt local, médio e limite e comprimento de entrada térmica. Estes resultados foram comparados, quando possível, com aqueles disponíveis na literatura e apresentaram uma excelente concordância.&nbsp

Role of hydrocarbons and renewable energies in Iran's energy matrix focusing on bioenergy: review

Abstract Iran is one of the most potent energy exporters and fastest‐growing energy consumers in the world. Its large amount of energy exported can directly impact the economy of importer countries. Iran's energy matrix mostly consists of hydrocarbons, while the remaining portion is compounded by a blend of biofuels, hydropower, wind, solar, and other renewable sources. Even though the country has an excellent potential to reach a large amount of renewable power, it is most likely that Iran will deal with a shortage in its electricity segment during the upcoming years. Besides wind and solar energy, bioenergy appears to be a good alternative for enhancing the country's energy matrix and transit Iran's energy consumption pattern from a high‐level usage of hydrocarbons to a more renewable scenario. Therefore, in the present paper, the role of Iran in global energy production is discussed, and its potential for renewable energy generation is described. The review presents a vast set of data related to environmental, infrastructural, economic, and social aspects to clarify the potential and benefits of Iran's transition to a more renewable energy matrix. The investigations revealed the country's extremely favourable conditions to use bioenergy resources as a key solution to avoiding future energy crises, besides improving quality of life. The context can help researchers, power suppliers, and energy consumers know how renewable energies, especially bioenergy, can modify the energy matrix of a country rich in hydrocarbon resources

A Hybrid Analytical-Numerical Solution to the Laminar Flow inside Biconical Ducts

In this work was presented a hybrid analytical-numerical solution to hydrodynamic problem of fully developed Newtonian laminar flow inside biconical ducts employing the Generalized Integral Transform Technique (GITT). In order to facilitate the analytical treatment and the application of the boundary conditions, a Conformal Transform was used to change the domain into a more suitable coordinate system. Thereafter, the GITT was applied on the momentum equation to obtain the velocity field. Numerical results were obtained for quantities of practical interest, such as maximum and minimum velocity, Fanning friction factor, Poiseuille number, Hagenbach factor and hydrodynamic entry length

Problemas difusivos transientes com propriedades termofísicas variáveis em células de combustível nuclear retangulares

Neste trabalho foi apresentada a solução de problemas difusivos transientes em células de combustível nuclear retangulares que apresentam fontes de geração de calor uniformes e propriedades termofísicas variáveis em seu domínio submetidas às condições de contorno de Dirichlet. Para facilitar o tratamento analítico, a equação da difusão foi linearizada fazendo uso da Transformada de Kirchhoff sobre o potencial temperatura. Para a determinação da distribuição da temperatura na célula de combustível a Técnica da Transformada Integral Generalizada (TTIG) foi utilizada sobre a equação da difusão no domínio. Os parâmetros físicos de interesse foram determinados para diversas razões de aspecto. Os resultados obtidos foram comparados com os da solução pela Técnica de Volumes Finitos utilizando o software comercial ANSYS

Performance analysis of a condensation-extraction steam turbine operating in a sugar-alcohol factory cogeneration system

In this work a thermodynamic analysis for a condensation-extraction steam turbine capable of driving a 40 MVA electric generator in a sugar-alcohol factory was carried out. Sensibility analyses were performed to evaluate the behavior of the overall energy efficiency of a plant with the condensation-extraction steam turbine in function of the boiler efficiency, the specific consumption of steam in the processes as well as the condensation rate in the turbine. The analysis results have shown that this turbine in the cogeneration system contribute to increasing the power generation, although the condensation reduces the overall efficiency of the plant. It has also been observed that the plant efficiency is very sensitive to the condensation rate variation and increases with the demand for steam in the processes