Usina autossustentável de incineração de lixo dispensável pela reciclagem: estudo de viabilidade para a cidade de Belo Horizonte / Self-sustainable waste incineration plant responsible for recycling: feasibility study for the city of Belo Horizonte

Esta pesquisa aborda um estudo preliminar propondo a utilização de um incinerador de lixo urbano como peça fundamental no processo de redução desses dejetos, ou seja, resíduos contaminados que teriam como destino aterros ou lixões, visto que toneladas de lixo se acumulam nesses locais, com o passar do tempo e aumento da população o problema se torna mais grave. A Prefeitura Municipal de Belo Horizonte trabalha com ações capazes de aumentar a quantidade de materiais que podem ser reaproveitados e transformados em outros produtos, sendo necessário apenas expandir as ações que existem. A proposta deste artigo é utilizar tecnologias já existentes e aprimorá-las, criando mecanismos que unam sociedade, sustentabilidade, ciência, trabalho e inovação em um só âmbito. Todavia, o processo começa nas residências com a separação correta do lixo, sendo que após a coleta seletiva a matéria-prima segue para os galpões onde cada classe receberá o tratamento adequado para transformação em novos produtos. O projeto propõe geração ininterrupta de energia através do uso de resíduos da reciclagem e uso de materiais. Além disso, é realizada uma pesquisa de opinião geral, que aborda questões sobre o processo a ser aplicado

Estudo de viabilidade técnica e econômica para aplicação de organic photovoltaics (OPV) em um edifício residencial / Technical and economic viability study for organic photovoltaics (OPV) for application in a residential building

O OPV (Organic Photovoltaics) é recomendado para locais onde não se possa instalar placas solares, como claraboias de shoppings ou fachadas de prédios. Este produto é desenvolvido e comercializado no Brasil e no mundo pela startup mineira (SUNEW), que vem se destacando como uma excelente alternativa de geração de energia elétrica. Quanto à metodologia, este estudo pode ser classificado como qualitativo, quantitativo e descritivo e para tal foi utilizado como referência um edifício residencial de médio porte. Ademais, foram analisados a utilização atual do local e paralelo a coleta de dados, quantificou-se o investimento inicial e o ganho ambiental por redução na emissão de carbono. Conclui-se que, os resultados obtidos foram satisfatórios por ser um produto novo no mercado. Entretanto, sua implantação requer um investimento elevado, o que inviabiliza sua aplicação em pequenos projetos, sendo direcionado a um público que visa produtos sustentáveis, e empresas que se apoiam no marketing verde para atingir esse nicho específico. 

Estudo de otimização topológica em estruturas 2D considerando a não linearidade geométrica.

Atualmente, faz-se necessário o uso de alternativas que melhorem o custo-benefício de estruturas. Vale a pena investir em conhecimento para o uso de técnicas que façam aproveitar ao máximo tudo o que o material tem a nos oferecer, de acordo com a utilidade estrutural da peça e da sua solicitação. A partir dessa necessidade, foi criado o conceito de Otimização Topológica, sendo este um campo de pesquisa da engenharia que tem o objetivo de projetar a topologia ótima de estruturas segundo determinado conjunto de critérios de custo, maximizando ou minimizando certa especificação de projeto. Assim, este trabalho propõe o estudo da otimização topológica de chapas usando dois tipos de elementos finitos triangulares, com o objetivo de investigar a influência da não linearidade geométrica na topologia ótima. Para a otimização é aplicado o método clássico evolucionário, com a introdução de uma suavização, denominado SESO. Ambos elementos finitos triangulares, sendo esses o FFT e o QST, foram estudadas separadamente cada formulação, sendo a primeira aplicada para avaliar a otimização topológica linear e a segunda a não linear. A obtenção do elemento finito QST emprega a formulação posicional e será aplicado junto com o otimizador para avaliação da influência da não linearidade geométrica na topologia ótima, quando comparada com a otimização usando o elemento finito FFT para analise linear. Ambos os elementos foram aplicados nas análises lineares, verificando-se que o elemento QST requer um menor número de iterações, embora demande um maior tempo computacional, do algoritmo de otimização para atingir a mesma topologia ótima. Vários exemplos da literatura são executados com vistas a mostrar as diferenças na topologia ótima final quando se empregam as análises linear e não linear, permitindo verificar a importância de uma análise correta quanto à topologia ótima final. Em paralelo, o trabalho complementa com o desenvolvimento de uma interface computacional na linguagem Borland Delphi para a união de ambas formulações, implementadas na linguagem Fortran e adaptadas para trabalharem em conjunto, a fim de se avaliar os resultados.Currently it is necessary to use alternatives to improve the cost-benefit structures. It is worth investing in knowledge for the use of techniques that make the most of all that the material has to offer, according to the utility and structural part of your request. From this need, the concept Topology Optimization was created, which is a research field of engineering that aims to design the optimal topology structures as determined set of criteria of cost, maximizing or minimizing certain design specification. Thus, this text proposes the study of topology optimization plates using two types of triangular finite elements, in order to investigate the influence of geometric nonlinearity in the optimal topology. For the optimization method is applied evolutionary classic with the introduction of a smoothing, called SESO. Both triangular finite elements, these being the FFT and QST, were studied separately each formulation, the first being applied to evaluate the topology optimization linear and second non-linear. Obtaining the QST employs finite element formulation is applied and positional alongside the optimizer to evaluate the influence of non-linearity in the geometric topology great compared with optimization using finite element analysis for FFT linear. Both elements were applied to linear analyzes, verifying that the QST element requires a smaller number of iterations, although a longer computational demands of the optimization algorithm to achieve the same optimum topology. Several examples from the literature are performed in order to show the differences in the optimal topology end when employing the linear and nonlinear analysis, allowing you to check the importance of a correct analysis regarding the final optimal topology. Also, this work was complemented by the development of a computational interface in Delphi language to the union of both formulations implemented in Fortran language and adapted to work together in order to evaluate the results

Topology optimization applied to 2D elasticity problems considering the geometrical nonlinearity.

Topological Optimization (TO) of structures in plane stress state with material elastic-linear behavior, buttaking into consideration the geometrical nonlinearities, was performed and the results are presented herein. For this process, an evolutionary heuristic formulation denominated SESO (Smoothing Evolutionary Structural Optimization) associated with a finite element method was applied. SESO is a variant of the classic evolutionary structural optimization (ESO) method, where a smoothing process is applied in the ‘‘hard-kill’’ process of element removal – that is, their removal is done smoothly, reducing the values of the constitutive matrix of the element as if it were in the process of damage. It has been demonstrated that this non-linear geometric phenomenon clearly influences the final optimized topology when compared to an optimum configuration obtained with the equilibrium equations written at an undeformed position. Some numerical examples from literature are presented in order to show the differences in the final optimal topology when linear and non-linear analyses are used, allowing the verification of the importance of correctly analyzing the final optimum topology and as such, demonstrate the advantages of SESO as a structural optimization method