Pesquisas e Publicações na Área de Transição Energética
Teses de Doutorado
Dissertações de Mestrado
- Mariana dos Santos Diniz – Modelagem Regional do Fluxo de Contaminantes Inorgânicos sob as Condições não Saturada e Transiente Aplicada ao Aterro Controlado do Jóquei Clube De Brasília/ DF. Julho 2019. Orientador – Prof. André Luís Brasil Cavalcanti . A pesquisa realizada fundamentou-se na implementação de soluções analíticas que acoplassem o fluxo não saturado ao de transporte de contaminantes inorgânicos, visando obter um modelo em escala regional de dupla camada que permitisse analisar a concentração do soluto ao longo do tempo e da profundidade na zona vadosa. Para isso, fez-se uso de soluções analíticas, equação de Richards e equação da advecção-dispersão. A aplicação da modelagem foi realizada para o Aterro Controlado do Jóquei Clube de Brasília, com o estudo do fluxo de Cd2+ e de Mg2+ considerando as medições de concentração realizadas em 1996.
- Felipe Leite Nisiyama – Ferramenta Computacional para Avaliação de Risco à Saúde Humana em Áreas Contaminadas – Caso de Estudo: Aterro Controlado do Jóquei Clube de Brasília/ DF. Julho 2019. Orientador – Prof. André Luís Brasil Cavalcanti. Esta dissertação se propôs a apresentar uma ferramenta computacional que dê suporte a realização de avaliações de risco à saúde humana em áreas contaminadas, e por meio desta, estudar o caso do antigo Aterro Controlado do Jóquei Clube (ACJC), no Distrito Federal, no qual a disposição inadequada de resíduos sólidos foi realizada por décadas.
- Arthur Monteiro Filho – Hibridização de Gás Confinado em Depósitos de Resíduos Sólido Urbano com Heliotérmica para Geração de Energia. O Caso do Lixão da Estrutural no DF. Janeiro 2018. Orientador – Prof. Mario Benjamim Baptista de Siqueira. Essa dissertação tem como objetivo estudar uma solução viável para o problema do Aterro Jockey Clube de Brasília, também conhecido como “lixão da estrutural”. Para tanto é proposto simular uma planta híbrida de geração de energia, tal planta vai funcionar utilizando tecnologia de geração de energia solar (Heliotermia), os resíduos sólidos urbanos e o gás confinado nas camadas de resíduos depositados há anos no lixão.
Trabalhos de Conclusão de Curso
- Gabriel Micussi Lima Batista – Análise Técnico-Econômica De Um Sistema Fotovoltaico e de sua Hibridização com uma Usina Waste-to-Energy (WtE) no Lixão da Estrutural. Dezembro 2019. Orientador – Prof. Rafael Amaral Shayani. Esse trabalho visa avaliar a viabilidade técnico-econômica da instalação de um sistema fotovoltaico no Aterro Jockey Club de Brasília, conhecido como lixão da Estrutural, e sobretudo analisar o quanto a hibridização da energia fotovoltaica com uma usina WtE contribui com o barateamento da instalação da usina WtE isoladamente, em termos do Custo Nivelado de Energia.
- Gabriel Neiva Pereira – Análise de Viabilidade Técnica e Econômica para Instalação de Usina Solar Fotovoltaica os 5 principais Aterros do Brasil. Julho 2019. Orientador – Prof. Rafael Amaral Shayani. O trabalho analisou técnica e economicamente a viabilidade de projetos de inserção de usina solar fotovoltaica em locais degradados que, após o fechamento destes locais, não terão mais funcionalidade para a sociedade. Com o propósito de dar uma utilidade a estes terrenos, o estudo projetou uma usina solar fotovoltaica para cada um dos 5 principais aterros definidos pela ABRELPE nas seguintes cidades: Brasília – DF, o maior da américa latina e segundo maior do mundo desativado em 2018, Carpina – PE, Camacan – BA, Divinópolis – MG e Jaú – SP.
- Ana Luísa Arduini Folster – Análise Técnica da Instalação de Sistemas Fotovoltaicos em Aterros. Dezembro 2019. Orientador – Prof. Rafael Amaral Shayani. Neste trabalho foi realizado um estudo estimativo de potencial de geração solar fotovoltaica em lixões. Primeiramente, foram estimados a quantidade de municípios que lançam seus resíduos em lixões ou aterros controlados no próprio município. Calculado um tamanho da amostra representativa dos lixões e aterros, foram medidas as áreas visualmente com o auxílio do Google Earth e determinada a área média. Determinou-se, então, a potência e a energia que um sistema fotovoltaico, ocupando diversos percentuais da área média, seria capaz de fornecer com os valores de irradiância e latitude das capitais do Brasil. Os dados das capitais foram extrapolados para as Unidades da Federação e, por fim, para o país todo.
- Ana Carolina de Lima Veloso – Análise de Sensibilidade da Geração de Energia em Usinas Fotovoltaicas Localizadas em Aterros Brasileiros em Função do Recalque Diferencial do Solo. Dezembro 2019. Orientador – Prof. Rafael Amaral Shayani. Devido à disponibilidade de grandes áreas em aterros sanitários, cujas atividades fins foram encerradas, a instalação de usinas fotovoltaicas se torna um grande atrativo. Por se tratar de um terreno com camadas de resíduos sólidos em sua composição, deve-se levar em consideração a instabilidade desse solo. Dessa forma, faz-se necessário estudar a deformação coletiva uniforme ou não uniforme causada por alterações que afetam as propriedades desses resíduos ao longo do tempo, ou seja, o estudo do recalque. Para tanto, são empregadas ferramentas que possibilitam sua simulação, por meio da variação da inclinação e do azimute do solo do aterro. De posse dos resultados destas análises, é identificada a perda energética do sistema em relação à variação do assentamento, observando-se a máxima e a mínima produção de energia nas usinas implementadas nos aterros brasileiros selecionados.
- Camilla Turon Baran – Avaliação do Potencial de Geração de Biogás no Aterro Controlado do Jóquei Clube de Brasília/DF. Julho 2019. Orientador – Prof. André Luís Brasil Cavalcante. Apesar de a Política Nacional de Resíduos Sólidos considerar os aterros sanitários como formas de disposição final ambientalmente adequadas, eles têm o potencial de causar inúmeros impactos ambientais, como por exemplo, a contaminação dos recursos naturais por substâncias químicas presentes no lixiviado. O estudo tem o intuito de analisar a eficiência da camada de impermeabilização de aterros sanitários por meio da modelagem do fluxo difusivo ao longo do solo e da geomembrana. Foram analisados os contaminantes: cádmio, cobre, cloreto, níquel e cromo. Os modelos de difusão em solos e na geomembrana foram validados com dados do Aterro Sanitário de Brasília. O estudo foi capaz de fornecer ferramentas de simulação do fluxo difusivo de alguns poluentes ao longo do tempo, que possibilita verificar o risco de contaminação e de desrespeito às normas de qualidade, além de auxiliar no dimensionamento de estruturas em aterros.
- Maria Beatriz de Paula Macedo – Avaliação da Eficiência da Camada de Impermeabilização de Aterros Sanitários. [Distrito Federal]. Julho 2019. Orientador – Prof. André Luís Brasil Cavalcante. O biogás é uma fonte de energia renovável que pode substituir o uso de vários combustíveis fósseis que compõem a matriz energética nacional. Entretanto, a literatura demonstra que modelos Landfill Gas Formation (LFG) se mostram limitados na descrição dos reais processos que ocorrem nas células de resíduos de um aterro, sendo ainda menos representativos para os locais de disposição que não tiveram sua origem planejada, como é o caso do Aterro Controlado do Jóquei Clube de Brasília/DF (ACJ). Nesse trabalho, foram feitas análises de estimativas teóricas e empíricas de metano e biogás para o ACJ.
- Felipe Ribeiro de Toledo Camargo – Utilização de Aeronave Pilotada Remotamente (RPA) para Mapeamento do Aterros Controlado do Jockey Club de Brasília. Dezembro 2018. Orientador – Prof. André Luís Brasil Cavalcante. Esse trabalho faz um estudo de caso do aterro controlado do Jockey que foi fechado em janeiro de 2018. Um aterro que recebeu resíduo de forma inadequada por quase 50 anos causando uma poluição das águas subterrâneas, além de outros impactos ambientais e sociais negativos. Diante desse passivo ambiental criando na capital do país, realizou-se um mapeamento aerofotográfico dos 170 hectares que receberam os resíduos da população do Distrito Federal e com o software Arcgis fez-se uma estimativa do volume de resíduo que se encontra atualmente no aterro. Esse mapeamento foi realizado com o auxílio de uma aeronave remotamente pilotada (RPA) e foi gerado um modelo digital do terreno, um modelo digital da superfície, curvas de nível respectivas ao modelo do terreno a ao de superfície e uma ortofoto georreferenciada com uma precisão de exatidão cartográfica classe A.
Informes Técnicos
- Cleidson Alves da Silva, Claudio José Cavalcante Blanco, André Luiz Amarante Mesquita, Patrícia da Silva Holanda, Nelio Moura de Figueiredo, Antonio Cesar Pinho Brasil Junior, Yves Secretan. Quasi 3d Modeling of Streamflow in Hydro Power Plants Downstream Reservoirs to Use the Remaining Energy Through Hydrokinetic Turbines. COBEM 2021 – 26 International Congress of Mechanical Engineering. 22-26 Novembro 2021.
- Fabio Cordeiro de Lisboa, Carlos Alberto Gurgel Veras, Antonio Cesar P. Brasil Jr. Estratégia de Conversão Termoquímica de Resíduos Sólidos Urbanos. 110 Fórum Internacional de Resíduos Sólidos. 8 a 10 de Junho de 2020 – Rio Grande do Sul.
- Jackson Costa da Silva, Carlos Alberto Gurgel Veras, Antônio C. P. Brasil Jr. Simulation Tools for The Assessment of Advanced Thermal Treatment of MSW – Gasification Code. 110 Fórum Internacional de Resíduos Sólidos. 8 a 10 de Junho de 2020 – Rio Grande do Sul.
- Antonio C. P. Brasil Junior e Marcela Cardoso Rodrigues. Identificação de Emissões Fugitivas em Aterros por Meio de Termografia por Infravermelho. 110 Fórum Internacional de Resíduos Sólidos. 8 a 10 de Junho de 2020 – Rio Grande do Sul.
- Mario B. Siqueira, Arthur Monteiro Filho. Analysis of a hybrid LFG-Concentrated Solar Power concept for landfill energy recover. Journal of Cleaner Production – 2020.
- Felipe Leite Nisiyama, André Luís Brasil Cavalcante, Luciano Soares da Cunha. Desenvolvimento e Proposta de Ferramenta Computacional para Avaliações de Risco à Saúde Humana em Áreas Contaminadas. GEOCENTRO. 24 a 25 de outubro 2019. Brasília.
- Moisés Antônio da Costa Lemos, André Luís Brasil Cavalcante, Luciano Soares da Cunha. Abordagem analítica para obtenção de parâmetros relevantes do fluxo e transporte de gases em meio poroso não-saturado. GEOCENTRO. 24 a 25 de outubro 2019. Brasília.
- Tais Avelar Guimarães, Luís Fernando Martins Ribeiro, Luciano Soares da Cunha, André Luís Brasil Cavalcante. Estudo da Influência do Tempo de Agitação na Adsorção de Cromo e Magnésio em Solo Laterítico. GEOCENTRO. 24 a 25 de outubro 2019. Brasília.
- Ana Rafaela Sobrinho de Miranda, Marcela Cardoso Rodrigues, Hugo Mesquita, Luciano Soares da Cunha, Antonio Cesar Pinho Brasil Junior. Assessment of Methane Emission Using Infrared Thermography – A Case Study In the Jockey Club Controlled Landfil. 250 ABCM International Congress of Mechanical Engineering. 20 a 25 outubro. Uberlândia-MG.
- Maurício Simões Santanna, Priscilla Cardoso Villela, Tainara da Silva Costa. Aproveitamento Energético No Aterro Controlado do Jockey Club de Brasília Através da Hibridação de Biogás e Energia Solar Fotovoltaica.
- Ana Rafaela Sobrinho de Miranda Marcela Rodrigues. Emissões de Metano a Partir de Áreas Degradadas por Resíduos Sólidos – Uma Revisão Bibliométrica.
Livros
- Turbinas Hidrocinéticas Fluviais. Tecnologia, potencial hidrocinético e impactos ambientais. Projeto Programa Aneel P&D. Empresa Proponente Serra do Facão Energia S.A. Organizadores: Antonio C.P.Brasil Junior, Taygoara F. Oliveira, Claudio José C. Blanco, Rafael Castilho F. Mendes, Sergio O. Frontin. ISBN 978-65-87779-19-5. Brasília. 2022.
- Hibridização de Fontes de Geração de Energia Elétrica em Áreas Degradadas por Resíduos Sólidos Urbanos. Estudo de Caso: Aterro Controlado do Jockey Clube (Lixão da Estrutural, Brasília-DF). Projeto Programa Aneel P&D. Empresas Proponentes CEB Geração, CEB Lajeado. Organizadores: Antonio C.P.Brasil Junior, Luciano Soares da Cunha, Sergio de Oliveira Frontin. ISBN 978-65-99072-94-9. Brasília 2021.
- Ações de Eficiência Energética Associadas à Geração Distribuída. Estudo de Caso: Campus Darcy Ribeiro da Universidade de Brasília. Projeto Programa Aneel P&D. Empresa Proponente CEB Distribuição. Coordenação: Jorge Andrés Cormane Angarita, Loana Nunes Velasco, Anésio de Leles Ferreira Filho. Organizador: Sergio de Oliveira Frontin. ISBN 978-65-990299-3-6. Brasília 2020.
- Transmissão em Ultra Alta Tensão em Corrente Alternada. Pesquisa Aplicada no Sistema Elétrica Brasileiro. Projeto Programa Aneel P&D. Empresas Proponentes State Grid e Eletronorte. Organizadores: José Antonio Jardini, Sergio de Oliveira Frontin, Geraldo Luiz Costa Nicola, John Francis Graham, Wang Yuanhang, Liu Guijun. ISBN 978-85-88041-14-1. Brasília 2017.
- Ultra-High Voltage Transmission in Alternating Current. Applied Research in the Brazilian Electrical System. (versão Inglês). Projeto Programa Aneel P&D. Empresas Proponentes State Grid e Eletronorte. Organizadores: José Antonio Jardini, Sergio de Oliveira Frontin, Geraldo Luiz Costa Nicola, John Francis Graham, Wang Yuanhang, Liu Guijun. ISBN 978-85-88041-15-8. Brasília 2017.
- Usina Fotovoltaica Jaíba Solar – Planejamento e Engenharia. Projeto Programa Aneel P&D. Empresas Proponentes: Furnas, Cemig, Ceran, Light, TAESA, Copel, BAESA, Foz do Chapecó, Transmineira. Organizadores: Sergio de Oliveira Frontin, Antonio Cesar Pinho Brasil Jr., Maria Tereza Diniz Carneiro, Nara Rúbia Dante de Godoy. ISBN 978-85-88041-12-7. Brasília 2017.
- Equipamentos de Alta Tensão. Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas. Projeto Programa Aneel P&D. Empresas Proponentes TAESA – Transmissora de Energia Elétrica S.A. e Brasnorte Transmissora de Energia S.A. Organizador: Sergio O. Frontin. ISBN 978-85-88041-09-7. Brasília 2014.
- Alternativas não Convencionais Para a Transmissão de Energia Elétrica – Estado da Arte. Projeto Programa Aneel P&D. Empresas Proponentes: Eletronorte, Furnas, Cemig, CTEEP, EATE. Autores: Gerhard Ett, Gerson Y. Saiki, José A. Jardini, José G. Tannuri, Lineu B. Reis, Mario Masuda, Milana L. Santos, Ricardo L. Vasquez Arnez, Ronaldo P. Casolari, Sergio O. Frontin, Thales Sousa. ISBN978-85-88041-03-5. Brasília 2011.
- Prospecção e Hierarquização de Inovações Tecnológicas Aplicadas a Linhas de Transmissão. Projeto Programa Aneel P&D. Empresa Proponente TAESA – Transmissora de Energia Elétrica S.A. Autores: Alexandre Maduro-Abreu, Arnold Rodrigo Saavedra, José Alexander Araújo, Leonardo Brant Murça, Ricardo Ramos Fragelli, Sergio de Oliveira Frontin e Vinicius Barros Rêgo. ISBN 978-85-88041-02-8. Brasília 2010.
Relatórios de Pesquisas
A seguir estão disponibilizados relatórios finais de projetos de Pesquisa e Desenvolvimento executados pela Faculdade de Tecnologia relacionados aos temas da Transição Energética:
- Projeto – Desenvolvimento de Metodologia para Determinação de Potencial de Energia Hidrocinética em Usinas Hidroelétricas. Tema: Fontes Alternativas de Geração de Energia Elétrica. Coordenador: Prof. Antonio César Pinho Brasil Júnior (UnB – Departamento Engenharia Mecânica). Empresa patrocinadora – Serra do Facão Energia S.A. Duração: 31 meses. Ano conclusão – 2022.
- Projeto – Hibridização de Fontes de Geração de Energia Elétrica como Alternativa Tecnológica de Remediação Ambiental de Áreas Degradadas por Resíduos Sólidos Urbanos. Estudo de Caso: Aterro Controlado do Jockey Clube (Lixão Da Estrutural – Brasília-DF). Tema: Resíduos Sólidos Urbano. Coordenadores – Prof. Antonio César Pinho Brasil Júnior (UnB – Departamento Engenharia Mecânica) e Luciano Soares da Cunha (UnB – Instituto de Geociências). Empresas patrocinadoras – CEB Lajeado, CEB Geração. Duração – 24 meses. Ano conclusão – 2021.
- Projeto – Geração Distribuída no Campus da Universidade de Brasília integrada à Rede de Distribuição da CEB. Tema: Fontes Renováveis de Energia. Coordenadores- Jorge Andrés Cormane Angarita (Faculdade UnB Gama), Loana Nunes Velasco (Faculdade UnB Gama) e Anésio de Leles Ferreira Filho (UnB – Departamento Engenharia Elétrica). Empresas patrocinadoras – CEB Distribuição S.A e CEB Participações S.A. Duração – 24 meses. Ano conclusão – 2020.
- Projeto – Arranjos Técnicos e Comerciais para Inserção da Geração Solar Fotovoltaica na Matriz Energética Brasileira. Tema: Fontes Renováveis de Energia. Coordenador Prof. Antonio César Pinho Brasil Júnior (UnB – Departamento Engenharia Mecânica). Empresas patrocinadoras – Furnas Centrais Elétricas S. A., Cemig Geração e Transmissão S.A., Cemig Distribuição S.A., Light Energia S.A., Light Serviços de Eletricidade S.A, Transmissora Aliança de Energia Elétrica S.A., Copel Geração e Transmissão S.A., Energética Barra Grande S.A, Campos Novos Energia S.A. Companhia Energética Rio das Antas, Foz do Chapecó Energia S. A., Companhia Transleste de Transmissão, Companhia Transudeste de Transmissão, Companhia Transirapé de Transmissão. Duração – 60 meses. Ano conclusão – 2017.
Patentes
- Disponível em breve.