Projetos de Pesquisa
1. Estudo de Políticas Estratégicas para Eficiência Energética Industrial na Alemanha e Possibilidades de Transferência para o Brasil
Descrição: O relatório International Energy Efficiency Scorecard publicado pelo Conselho Americano para uma Economia Eficiente em Energia publicado em julho de 2014 apontou que um país que utiliza menos energia para atingir os mesmos ou melhores resultados reduz seus custos e a poluição e cria uma economia mais forte e competitiva. O Scorecard analisou as 16 maiores economias o equivalente a 81% do produto interno bruto global e cerca de 71% do consumo mundial de eletricidade. As métricas do estudo consideraram três setores primários responsáveis pelo consumo de energia nestas economias: edificações, indústria e transporte. A Alemanha atingiu o escore mais alto com 65 pontos dentro dos 100 possíveis. O país demonstrou um grande comprometimento particularmente no setor industrial. O Brasil é o 15º colocado de acordo com o ranking e no setor industrial apresentou o pior desempenho. A indústria é o maior consumidor de energia em ambos os países. O grande consumo também representa uma enorme oportunidade para poupança de energia. Portanto, as estratégias políticas podem facilitar os esforços técnicos e de gestão. Neste cenário, o presente projeto visa identificar as políticas estratégicas que promovem as práticas de eficiência industrial na Alemanha, a fim de discutir e propor possibilidades de transferência para o cenário brasileiro. Trata-se de um estudo de carácter qualitativo descritivo que será realizada por meio de revisão bibliográfica e documental e de entrevistas com atores que atuam na área de eficiência energética industrial na Alemanha e no Brasil. O estudo também incluirá uma fase de verificação da proposta que será realizada por meio de oficinas de trabalho com uma amostra de atores brasileiros relacionados ao tema. O estudo visa dar continuidade a pesquisa de pós-doutorado realizada no Institute for Energy Economics and the Rational Use of Energy (IER) da Universidade de Stuttgart na Alemanha.
Integrantes: Kátia Cilene Rodrigues Madruga – Coordenador.
Data: 2016 – Atual
2. Avaliação Espectroeletroquímica de Moléculas Orgânicas para Aplicação em Dispositivos Fotovoltaicos para Produção de Energia Sustentável
Descrição: A energia elétrica representa um importante recurso no mundo moderno. A constante e crescente dependência desse recurso tem motivado o aumento da demanda produtora, com destaque à busca de fontes alternativas renováveis, mais eficientes e menos poluentes. Um desses substitutos é o uso da radiação solar para conversão em energia elétrica com dispositivos eletroquímicos, como por exemplo, as células fotovoltaicas orgânicas, que podem ser obtidas pela combinação de eletrodos de ITO (óxido de índio e estanho) e semicondutores orgânicos (corantes fotossensíveis), no qual auxiliam na absorção da radiação, essas células híbridas são denominadas de células solares sensibilizadas por corante. Este estudo aponta principalmente a substituição de materiais inorgânicos como o silício, por materiais orgânicos para obtenção de uma célula a baixo custo e com uma eficiência rentável. O principal objetivo da proposta é a avaliação espectroeletroquímica de novas moléculas orgânicas para aplicação como corantes fotossensibilizadores em células fotovoltaicas, para isso serão avaliadas novas moléculas orgânicas com sistemas conjugados. A construção destes dispositivos requer o estudo de propriedades físico-químicas dos materiais utilizados, como por exemplo o comportamento eletroquímico das moléculas, que serão investigados por técnicas voltamétricas e espectroscopia de impedância eletroquímica, medidas de espectrofotometria a fim de obter informações sobre as propriedades eletrônicas e ópticas das moléculas, estudo de corantes com diferentes estruturas moleculares, modificação dos eletrodos com nanoestruturas calculando suas eficiências sobre a célula.
Integrantes: Eduardo Zapp (Coordenador); Kelvin Guessi Domiciano (Integrante)
Data: 2015 – Atual
3. Biocélulas a Combustível Empregando Enzimas Oxirredutases Imobilizadas em Matrizes Nanoestruturadas
Descrição: Atualmente a demanda enérgica é uma das principais preocupações da sociedade moderna, seja no consumo doméstico ou setor produtivo. Excetuando-se a energia produzida por hidrelétricas, boa parte da energia produzida é proveniente da queima de combustíveis fósseis, como o petróleo e gases naturais, os quais não são fontes. Os principais problemas de produção de energia por meio de combustão de combustíveis fósseis são: origem das fontes não é renovável, baixa eficiência do processo de produção energética e elevada poluição ambiental. Com o aumento crescente da demanda energética, torna-se grande a preocupação da humanidade na busca por fontes renováveis e que, ao mesmo tempo, não prejudiquem o meio ambiente. As questões ambientais associadas à produção de energética ainda são um fator decisivo, e que deve ser ponderado quando se pensa na ampliação da capacidade geradora, o que aquece a busca por novas fontes produtoras e que ao mesmo tempo também sejam renováveis. O uso de células a combustível para geração de energia elétrica é uma alternativa que vem ganhando notoriedade nos últimos anos. Uma biocélula a combustíveis compreende um dispositivo eletroquímico gerador de energia elétrica que utilizam componentes de origem biológica, como as enzimas e microorganismos. Portanto, o presente projeto tem como objetivo principal o desenvolvimento de dispositivos bioeletroquímicos para produção de energia elétrica. Pretende-se, neste contexto, explorar diferentes enzimas oxidorredutases e nanomateriais para construção de novos bioeletrodos, bem como realizar a otimização das condições experimentais para garantir o melhor desempenho dos dispositivos. Então, os bioeletrodos serão empregados na construção de biocélulas a combustível. Os dispositivos propostos serão avaliados em relação à eficiência e estabilidade.
Integrantes: Eduardo Zapp (Coordenador ); Ana Helena Karpovisch (Integrante); Maria Lua Nicolini Borges (Integrante).
Data: 2015 – Atual
4. Tratamento de Drenagem Ácida de Mina de Carvão e Concomitante Geração de Energia Elétrica e Gás Hidrogênio por Processo Eletroquímico
Descrição: As questões ambientais associadas à produção energética ainda são um fator decisivo, e que deve ser ponderado quando se pensa na ampliação da capacidade geradora. Em meados do Século XVII, a utilização do carvão pelo homem passou a ter grande destaque, por reconhecer-se que o mesmo poderia resultar em uma fonte de energia. As reservas de carvão mineral no Brasil ocorrem basicamente nos três Estados do Sul: Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. A extração de carvão tem provocado alterações nos ecossistemas associados às áreas de mineração, comprometendo os recursos hídricos, o solo, o ar e a biota. A contaminação das bacias hidrográficas do Sul de Santa Catarina por efluentes da mineração do carvão é um problema real em nosso ambiente nos últimos anos. A drenagem ácida de mina (DAM) é resultante da oxidação natural de minerais sulfetados que ocorre quando no processo de mineração estes são expostos à agentes oxidantes naturais como o ar ou a água. A DAM caracteriza-se por ser um efluente de elevada acidez e altas concentrações de metais (principalmente alumínio, cobre, ferro, magnésio, manganês e zinco). Esse efluente é considerado como um dos problemas ambientais mais preocupantes para as agências fiscalizadoras do meio ambiente e para as mineradoras, pois acarreta consequências irreversíveis ao meio ambiente, ressaltando-se a contaminação do solo, ar e de corpos hídricos com consequente redução da biodiversidade dos ecossistemas. O reconhecimento dos riscos ambientais da DAM tem conduzido ao desenvolvimento de várias técnicas para minimizar o impacto destas correntes ácidas nos ecossistemas. Portanto, o presente projeto descreve a proposta de desenvolvimento de um processo para o tratamento de resíduos de mineração de carvão, com concomitante geração de energia elétrica com baixo impacto ambiental, tratando-se de uma inovação tecnológica que pode trazer um significativo impacto socioeconômico para o estado de Santa Catarina, preservando a qualidade dos corpos hídricos das áreas próximas às zonas de mineração.
Integrantes: Eduardo Zapp (Coordenador); Joelmo Schueroff (Integrante)
Data: 2015 – Atual
5. Estudos do ordenamento jurídico ambiental brasileiro relacionado ao setor energético
Descrição: O presente projeto tem como objetivo geral realizar estudos do ordenamento jurídico ambiental brasileiro relacionado ao setor energético, bem como dos principais impactos negativos sobre o meio ambiente provocados por este setor, com vistas a avaliar se o atual ordenamento tem se mostrado satisfatório em termos de precaução, prevenção e recuperação do meio ambiente.
Integrantes: Reginaldo Geremias (Coordenador); Nathália Ledra Turnes (Integrante); Djéssica Steiner (Integrante); Recieri Scarduelli Neto (Integrantes).
Data: 2014 – Atual
6. Utilização de microalgas Scenedesmus subspicatus para a produção de biodiesel
Descrição: O presente projeto pretende utilizar microalgas Scenedesmus subspicatus como fonte alternativa para a produção de biodiesel através das seguintes atividades: realização de ensaios de crescimento de biomassa das microalgas; extração fração lipídica de microalgas para a geração de biodiesel; conversão da biomassa residual de microalgas em biodiesel; e determinação das características físico-químicas do biodiesel, com vistas à sua utilização como fonte de bioenergia.
Integrantes: Reginaldo Geremias (Coordenador); William Taufembak (Integrante).
Data: 2013 – Atual
Gestão e Eficiência Energética: uma amostra de organizações alemãs
Descrição: Conforme o Plano Nacional de Eficiência Energética (2012) e seus indicativos sobre o consumo de energia no setor industrial seria importante um aumento na prática de ações que visem à eficiência energética. Contudo, de acordo com este mesmo plano, as ações não estão ocorrendo dentro da intensidade necessária e desejada. Consequentemente, isto significa perdas em termos de competitividade. Estes dados demonstram a relevância de estudos que possam colaborar para o desenvolvimento das teorias e práticas referentes à gestão de eficiência energética na indústria brasileira. Uma alternativa para que a gestão de eficiência energética possa ser incorporada à estratégia de gestão nas empresas nacionais é olhar para algumas abordagens e ações adotadas em países com uma maior experiência na área. Neste sentido, a Alemanha é considerada um país de vanguarda no setor de eficiência energética e energias renováveis. Dentro deste contexto, o presente projeto de pesquisa se propôs a identificar os principais aspectos organizacionais e técnicos e como estes se integram na gestão de energia das empresas germânicas. O método utilizado para o trabalho foi o estudo de caso. Dados foram coletados de uma amostra de organizações alemãs. Entre os resultados, percebeu-se que a gestão energética está fortemente relacionada à questão das emissões e existe uma visão estratégica com relação aos investimentos na área, isto é, a eficiência energética muitas vezes está relacionada a oferta de novos produtos e serviços.
Integrantes: Kátia Cilene Rodrigues Madruga (Coordenador); Éricka Orben (Integrante); Júlia Sborz (Integrante).
Data: 2013 – 2015