Embora classificada como fonte de geração de energia limpa, as Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH), vêm perdendo competitividade frente a outras fontes renováveis no Brasil, por questões técnicas, ambientais, regulatórias e econômicas. Com o objetivo de contribuir com o desenvolvimento e reforçar a inserção de PCH, com o desenvolvimento econômico, diversificação da matriz elétrica e aumento da segurança energética do país, esta pesquisa foi desenvolvida, procurando aliar os conhecimentos adquiridos sobre esta fonte a uma metodologia, o Balanced Scorecard (BSC), buscando a sua adaptação para utilização como uma ferramenta de avaliação estratégica de viabilidade de projetos de PCH em desenvolvimento, desde a fase de prospecção até a fase de pré-implantação. O BSC é um sistema de gerenciamento utilizado para medição do desempenho organizacional, desenvolvido na década de 90 e amplamente aplicado até os dias de hoje, estruturado em torno de quatro perspectivas (a financeira, do cliente, dos processos internos e da aprendizagem e crescimento), subdivididas em indicadores de desempenho financeiros e não financeiros, que analisam as organizações primando pelo aumento do desempenho geral. A contribuição mais importante desta pesquisa para a literatura está relacionada com a sua originalidade, pois na revisão bibliográfica identificou-se apenas uma pesquisa similar, voltada à análise de viabilidade estratégica de Mini e Micro Centrais Hidrelétricas a serem implantadas em sistemas isolados. Os principais objetivos desta pesquisa foram (i) a estruturação de um Mapa Estratégico da fonte PCH, composto pelas Perspectivas Econômica, Socioambiental, Institucional e Técnica, em adaptação às quatro perspectivas do BSC, com os Indicadores de Desempenho necessários à avaliação estratégica de PCH, e (ii) o desenvolvimento de um Programa Computacional, por meio do software Microsoft Office EXCEL®, de fácil utilização, que permita, após a inserção de todos os dados demandados referentes a PCH em análise, a visualização dos resultados por Indicadores de Desempenho, por Perspectivas e o Desempenho Geral da PCH em análise, com destaque para aqueles indicadores ou perspectivas que estejam prejudicando a viabilidade estratégica do projeto. Para a melhor adaptação do BSC para a avaliação estratégica de PCH, os trabalhos foram desenvolvidos com o apoio de um grupo de especialistas, com larga experiência no desenvolvimento de projetos de PCH no Brasil e para a correta aferição dos resultados das planilhas de cálculos do programa elaborado, foram realizados estudos de caso da aplicação desta adaptação do BSC em projetos reais de PCH, de forma a permitir a estruturação de um programa consistente. Enfim, foi realizada uma abordagem metodológica para analisar os resultados obtidos por meio dos indicadores de desempenho selecionados e sua real aplicabilidade para tomada de decisões estratégicas objetivando a melhoria das características técnicas e dos processos para a melhoria contínua do desempenho das PCH. Comenta-se que (i) a adaptação da metodologia do BSC para a avaliação estratégica de viabilidade de PCH foi realizada; e (ii) o programa computacional desenvolvido, apresentou robustez e eficácia na análise de PCH, mesmo com diferentes características técnicas, características vinculadas ao meio ambiente e estágios de desenvolvimento. Por fim, destaca-se que a avaliação estratégica da viabilidade de empreendimentos de PCH proposta nesta pesquisa não tem por finalidade discernir sobre a viabilidade econômico-financeira de PCH, mas sim o de permitir uma análise mais abrangente da PCH e de seu processo de desenvolvimento como um todo, objetivando auxiliar o tomador de decisões, indicando os pontos positivos e as fragilidades do projeto em avaliação, possibilitando o melhor conhecimento do ativo e das áreas do desenvolvimento que merecem maior atenção, para melhoria de seu desempenho.

O crescimento populacional, somado a urbanização desordenada, a infraestrutura precária dos sistemas de abastecimento de água e esgotamento sanitário, a poluição dos corpos d’água, bem como as mudanças climáticas, resultam na escassez dos recursos hídricos. O reuso de água para fins não potáveis desponta como uma das soluções sustentáveis para a combater a escassez hídrica, pois promove a economia no consumo de água potável e a redução da poluição das águas. Porém, o sistema de reuso de água não potável ainda é uma prática pouco utilizada no Brasil e, apesar de suas vantagens, há poucos estudos que verificam seu impacto econômico e ambiental na execução de uma edificação. O objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade técnica, econômica e ambiental da implantação do sistema de reuso de água para fins não potáveis em uma edificação multifamiliar. Como estudo de caso, foi dimensionado o sistema de reuso de água cinza e pluvial para os usos não potáveis previstos na NBR 16.783 (ABNT, 2019) para uma edificação multifamiliar de 7 pavimentos com 2 apartamentos tipo por andar. Foram levantados os custos para a construção do empreendimento convencional e comparado com os custos da edificação dotada do sistema de reuso. Com isto foi determinado qual o impacto econômico no custo e no preço de venda da edificação com a implantação da rede dupla de abastecimento de água e coleta de efluentes, da estação de tratamento de água cinza, do reservatório de água de chuva e do sistema de bombeamento. Também foi avaliado o impacto no preço de venda do empreendimento por meio da inclusão de uma variável de valorização ambiental do empreendimento, obtida por meio de pesquisas bibliográficas. O retorno do investimento do proprietário em uma edificação sustentável foi calculado por meio do payback e valor presente líquido com a economia na conta de água. O custo do empreendimento convencional foi de R$ 5.289.471,32. Para implantação do sistema de reuso de água cinza seria necessário aumentar o custo de obra em 2,1% e, para o aproveitamento de água de chuva, 0,94%. O lucro para construtora foi 1,56% a mais para reuso de água cinza e 0,7% a mais para aproveitamento de água pluvial. Contudo o payback do investimento para o apartamento tipo foi de 13,18 anos para reuso de água cinza e 59,15 para aproveitamento de água pluvial. E o VPL para o apartamento tipo foi de -R$ 3.795,97 para reuso de água cinza e -R$ 3.256,39 para aproveitamento de água pluvial. A viabilidade técnica e ambiental da implantação dos sistemas de reuso de água foram comprovadas através das vantagens apresentadas, da facilidade de execução e da valorização ambiental trazida a empreendimentos com estes sistemas. Porém, economicamente, a implantação dos sistemas de reuso de água no empreendimento em questão só foi viável para a construtora, que possui um lucro maior com as vendas dos apartamentos com este sistema implantado. Para o proprietário do apartamento, o investimento no sistema de reuso de água não potável não foi viável economicamente, uma vez que gerou períodos de retorno altos para o investimento e valores de VPL negativos.

Os sistemas de abastecimento de água são estruturas complexas compostas basicamente
de captação de água, adução, tratamento, reservação e distribuição, esta última formada por
redes de distribuição de água. As perdas reais e aparentes ocorrem ao longo de toda a estrutura,
com destaque as redes de distribuição de água que devido a quantidade de conexões provocam
as maiores perdas. Alguns procedimentos e protocolos são feitos no sentido de mitigar o
problema, mas estes podem ser aprimorados. Nesta direção o objetivo deste trabalho é de propor
um protocolo para auxiliar no controle de perdas em sistemas de distribuição de água, sendo
considerado um sistema fictício de médio porte. Para esta finalidade serão vencidas as etapas
em síntese de: diagnostico do sistema e coligação de dados, avaliação de metodologias
existentes e proposição de protocolo para esta finalidade. Os resultados demonstram que o
protocolo tem um potencial de contribuição importante para melhorar a eficiência hídrica e
energética em sistemas hídricos, como é o caso das redes de distribuição de água.

O planejamento e controle de uso, do parcelamento e da ocupação urbana, são competências do poder público municipal uma vez que a ausência dessas ações pode resultar em sérios impactos socioambientais no processo de urbanização. Diante dessa problemática envolvendo a urbanização com a questão socioambiental, o presente estudo consistiu em utilizar ferramentas de geoprocessamento e Sistema de Informações Geográficas (SIG) para identificar áreas aptas à expansão urbana no município de Lagoa Dourada (MG). Com o emprego do software QGIS, um Sistema de Informação Geográfica (SIG) de código aberto, e de dados espaciais disponibilizados gratuitamente em plataformas de acesso público, foi realizada a delimitação da área de interesse, a comparação e correção dos dados da rede de drenagem, geração das áreas de preservação dos recursos hídricos e delimitação das rodovias e faixa de servidão e faixa não edificável das rodovias. O método Analytic Hierarchy Process (AHP) foi utilizado neste estudo, onde foi definida a pontuação e os pesos das variáveis para a atribuição de importância por meio de uma escala de comparação entre os critérios. No estudo, foram utilizadas 13 variáveis de relevância ambiental e 5 para o aspecto construtivo da aptidão à urbanização, sendo avaliadas de forma independente para obter os pesos no método AHP. Assim, os valores de razão de consistência foram de 3,5% para os pesos das variáveis de relevância ambiental e de 4,60% os pesos das variáveis de interesse construtivo, o que confere aceitabilidade dos valores dos pesos obtidos (menor que 10%), segundo o método AHP. Após definidas as pontuações conforme as tipologias de cada variável, bem como o respectivo peso da mesma, comparando com as demais variáveis de cada categoria, foi proposta uma equação para delimitar as áreas aptas a urbanização. Deste modo, a área de interesse para urbanização no município de Lagoa Dourada possui 3.288,05 hectares (ha), sendo que 75,19% apresentou alta aptidão urbanização (2.472,19 ha), 15,16% com média aptidão (498,59 ha), 4,46% da área com muito alta aptidão (146,64 ha), 3,41% apresentou baixa aptidão (112,17 ha), e por último, apenas 0,03% apresentou muito baixa aptidão à urbanização (0,91 ha). A únicas áreas que receberam a pontuação de 0, inaptas para a urbanização, foram as regiões situas nas faixas de servidão e faixa não edificável das rodovias, representando 1,75% da área de interesse para urbanização (57,54 ha). A comprovação da aplicabilidade da metodologia e sua validação ocorreu com o acompanhamento da urbanização no município por meio de imagens históricas do Google Earth e loteamentos em construção, cujos locais ocorreram nas regiões mais aptas para esse fim.

Diante do cenário atual no qual a matriz elétrica brasileira ainda é extremamente dependente da geração em hidrelétrica, cerca de 61,9 % da energia gerada em 2022, torna importante ações que visem aumentar a disponibilidade das UG (unidades geradoras), bem como aumento de eficiência, sendo fundamental o investimento no controle e monitoramento de vibrações. Portanto, esse trabalho visa contribuir para o avanço do conhecimento no campo acerca do tema análise de vibrações aplicada à investigação de falhas em UG. O foco central é utilizar de técnicas de análise de vibrações como ferramenta para a investigação de falhas de natureza mecânica em Hidrelétricas. As vibrações podem ser oriundas de defeitos mecânicos, elétricos, além das excitações hidráulicas que resultam em diferentes modos de excitação impactando diretamente na disponibilidade das máquinas comprometendo assim a geração. Com base nisso, é abordado técnicas de processamento de sinais, os principais instrumentos utilizados no monitoramento de vibrações e as falhas mais comuns em Unidades Geradoras. Neste trabalho, as principais falhas mecânicas que resultam em vibrações são abordadas de forma detalhada, trazendo ainda o comportamento característico da máquina e a forma de interpretação do defeito face ao espectro de vibração. Também são especificados, de forma minuciosa, os equipamentos utilizados para os ensaios, as configurações e inputs do SDAV (sistema digital de análise de vibração) para coleta de dados, além de todo o procedimento realizado para o balanceamento da máquina em estudo. Os resultados da aquisição dos dados de vibração da UG analisada e que constituiu no estudo de caso deste trabalho, indicaram inicialmente um desbalanceamento severo com uma amplitude de 5,07 mm/s, bem acima do permitido pela norma NRB 10.816. Posteriormente ao balanceamento na qual a UG foi submetida, pode-se observar uma significativa melhora no que diz respeito a vibração, atingindo níveis de 1,48 mm/s, propiciando que a máquina trabalhe dentro do limite da zona A, onde define uma tolerância de até 1,6 mm/s para essa faixa. Por fim, fica a importância do trabalho para o apoio na investigação de defeitos através da análise de vibração em máquinas, realizando uma abordagem preditiva de modo a evitar grandes paradas para manutenção corretiva e prejuízos com quebra de equipamentos. Neste estudo, destacamos que a aplicação de um dispositivo portátil de custo acessível demonstra eficácia na coleta e análise de dados de vibração. Concluímos que é essencial realizar o monitoramento preventivo de vibração em Unidades Geradoras, a fim de promover a segurança operacional.

O grande fluxo nas rodovias de Minas Gerais de caminhões contendo produtos químicos
perigosos, em especial combustíveis e consequentemente seus acidentes são responsáveis por grandes contaminações ambientais das áreas de entorno. As áreas que margeiam as rodovias geralmente possuem corpos d´água que são afetados pelo derramamento de combustíveis. A vulnerabilidade hídrica de trechos que possam a ser acometidos por acidentes rodoviários é preocupante para comunidades locais e órgãos ambientais. O objetivo deste trabalho é fazer uma análise multicritério baseando-se em dados pré-existentes com informações de áreas com maior índice de ocorrências de acidentes associando características hidrográficas e topográficas regionais, geradas a partir de ferramentas de Sistema Informação Geográfica – SIG, e assim gerar um mapa de vulnerabilidade hídrica. O método multicritério adotado neste estudo é o Analytic Hierarchy Process (AHP). Como estudo de caso foi escolhido o trecho entre Cambuí – MG e Estiva – MG, da rodovia BR381. Com a carta gerada, apontando os potenciais cursos d’água com alta vulnerabilidade de contaminação, espera-se que possam servir de base para tomada de ações assertivas durante intervenção de ocorrências de acidentes rodoviários envolvendo contaminação de recursos hídricos na região e a gestão de riscos.

O setor industrial é o 3° maior usuário de água no Brasil, perdendo para a agricultura irrigada e para o abastecimento humano. Dentre os diversos segmentos industriais, tem-se o de produção de dióxido de urânio, que é representado por uma única empresa estatal, a Fábrica de Combustível Nuclear - FCN, localizada na Bacia Hidrográfica do Paraíba do Sul, considerada estressada, razão pela qual entende-se que a adoção de boas práticas hídricas é de interesse desta empresa. Visando a contribuir com a gestão de água na FCN, e se baseando em pesquisa bibliográfica de trabalhos teóricos e práticos afetos à gestão de água no setor industrial, está sendo proposto um sistema de gestão que envolve a instituição de um gestor responsável pela implementação de um programa de conservação de agua, cuja eficácia do plano de ações pode ser avaliada por indicadores de performance hídrica aplicada à planta industrial, aos setores ou aos processos industriais que indicarão ao gestor a qualidade das decisões tomadas e a necessidade de ajustes. Também foi desenvolvido um sistema informatizado de cadastro e registro dos dados coletados e de cálculo dos indicadores denominado SIGAED. Assim, os objetivos traçados para esta dissertação foram alcançados e desafios à continuidade deste trabalho foram apresentados.

Inundações e alagamentos são realidade em muitas cidades do Brasil devido a intensa expansão urbana e ocupação do solo de forma desordenada. Para quantificar o escoamento superficial em bacias urbanas, compreender seu comportamento hidrológico e avaliar as causas alagamentos, pode-se utilizar modelos hidrológicos. Esses modelos auxiliam no planejamento do espaço urbano, na avaliação de medidas de controle de drenagem a serem implantadas e subsidiam a tomada de decisão. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a aplicabilidade do modelo hidrológico SWMM (Storm Water Management Model) para análise de alagamentos em bairros urbanos no bairro em relação aos dados mínimos necessários para esse tipo de estudo. Para isso, será realizado o estudo de caso do bairro Vila Rubens, em Itajubá/MG, para analisar as principais causas de alagamento e os efeitos da adoção de algumas medidas sustentáveis de controle de drenagem urbana. Primeiramente, realizou-se a delimitação e o diagnóstico da área de estudo. A bacia hidrográfica definida foi caracterizada em relação aos seus aspectos físicos e hidrológicos. Elaborou-se o estudo de chuvas intensas por meio de análise de frequência de precipitações máximas, realizou-se a desagregação da chuva em quantis sub-diários pelo método de Torrico e a discretização temporal pelo método de Huff para se obter a chuva de projeto para tempo de retorno de 2, 5 e 10 anos. A estimativa do escoamento superficial foi realizada pelo método de infiltração CN-SCS e pelo modelo da Onda Dinâmica para transporte hidráulico. O cenário atual da bacia foi simulado e, em seguida, definiu-se alguns cenários com medidas de controle LID (Low Impact Deveploment). Para os três tempos de retorno, a duração crítica da chuva obtida no cenário atual foi de 30 min e a sub-bacia correspondente ao bairro Morro Chic foi a principal contribuinte na parcela de escoamento superficial. A adoção de medidas LID, principalmente na fonte do problema, contribuiu para a minimização dos alagamentos. Apesar dos resultados das medidas, deve-se considerar a localização da bacia, que se encontra em uma planície de inundação, em terreno muito plano. Já a grande quantidade de dados de entrada necessários e as incertezas na determinação de alguns deles foram dificuldades encontradas. Frente a essas incertezas, pode-se dizer que a validação com os moradores foi fundamental na aplicação do modelo SWMM para áreas com poucos dados que alimentam o modelo e sem dados medidos de vazão para calibração e verificação. O modelo SWMM se mostrou adequado para esse estudo e pode ser usado como uma ferramenta de planejamento urbano.

As inundações causam prejuízos significativos a cada ano, no entanto as cidades brasileiras estão despreparadas, pois muitas delas não possuem um plano consolidado de uso do solo e podem estar sujeitas a especulação imobiliária. Apesar dos prejuízos causados pelas inundações, ainda não há uma metodologia consolidada para estimava dos prejuízos gerados, que possam subsidiar o planejamento e a tomadas de decisão dos gestores públicos. Dessa forma elaborou-se um modelo para estimativa de prejuízos causados pelas cheias nas residências e veículos para a cidade de Itajubá-MG. Os danos nas residências foram subdividos em três subitens que são: conteúdo, limpeza e edificação. Para deliminar a área de influência do Rio Sapucaí, foram geradas manchas de inundação para as cotas de 844 até a 848. A mancha de inundação atingiu 26 bairros da cidade de Itajubá e para estes bairros, foram calculados os prejuízos. Para efetuar este cálculo, foram utilizados dados dos setores censitários e limites dos bairros de Itajubá e equações de prejuízos. Os bairros mais afetados foram Varginha, Porto Velho, São Vicente, Vila Rubens e Boa Vista. O prejuízo para a cidade de Itajubá para a cota 848 metros foi de R$ 1.231.506.703,77 o que equivale a R$ 108,12 por metro quadrado. Os resultados mostram-se satisfatórios, o prejuízo à edificação é o componente principal dos prejuízos à residências, seguido por conteúdo, veículo e limpeza. Conclui-se que o resultado desta dissertação pode fornecer informações em nível local e regional das populações que necessitam de um olhar mais atento do poder público, seja por estarem em situação de vulnerabilidade socioeconômica, seja por apresentarem alto grau de exposição aos riscos de inundação.

Os reservatórios se constituem numa das principais formas de moldar o ciclo hidrológico ao armazenar água para usos futuros. Nesse contexto, pequenos reservatórios desempenham papel estratégico no abastecimento de água em comunidades no mundo todo e em especial no Brasil, já que, aumentam a disponibilidade hídrica durante o período de estiagem. Para que isso aconteça é fundamental se ter maior conhecimento dos diferentes processos que interferem na dinâmica hidráulica nessas estruturas. O presente trabalho tem como objetivo auxiliar na garantia de captação de água em pequenas barragens de acumulação através da aplicação do balanço hídrico por meio da utilização do software GoldSim. Além disso, propor um roteiro metodológico orientativo para tal finalidade. Para elucidar a proposta foi realizado um estudo de caso na Barragem Brejo Grande em Paraisópolis, Minas Gerais. Como resultado pode-se projetar o comportamento do nível de água na estrutura de acordo a variação da retirada vazão em um horizonte de planejamento estabelecido. Dessa forma, visando não atingir a restrição operacional e manter a garantia de captação de água durante os três anos de período simulado a demanda de vazão deve permanecer na faixa entre 100 m³/h e 110 m³/h.

Após mais de 30 anos da vigência da Constituição Federal de 1988 e 14 anos da Lei Federal n° 11.445/2007, o saneamento básico não atingiu uma situação confortável, havendo déficit em diversas regiões brasileiras. Ademais, o saneamento rural possui números mais preocupantes, do que quando comparado com as áreas urbanas, sendo necessário pensar em soluções, a fim de que as metas de universalização, trazidas pelo Plansab e pela Lei Federal n° 14.026/2020, sejam alcançadas. Tendo em vista a situação que os municípios enfrentam, principalmente aqueles de pequeno porte, no que tange ao saneamento em áreas rurais, esse trabalho objetiva elaborar um modelo de gestão, a fim de auxiliar os municípios, a implementar ações para consecução da universalização do saneamento rural, observando o proposto pelo Programa Nacional de Saneamento Rural (PNSR). O trabalho foi construindo usando-se como base no PNSR, o arcabouço legal existente no Brasil, o modelo SISAR e materiais orientadores da Funasa, MPMG e Senar, os últimos dois para organização e formalização de associações rurais e experiência profissional dos pesquisadores. A construção do modelo de gestão passou pelas fases de: Elaboração de estrutura organizacional, observando o fortalecimento e capacitação das associações comunitárias e dos moradores rurais; Diagnóstico; Proposição de ações Hierarquização das ações; Implementação das ações e Treinamento das comunidades/moradores para gestão dos sistemas. A hipótese testada nessa pesquisa foi: o modelo de gestão proposto auxiliará a estruturação das ações de saneamento rural nos municípios? Para a aplicação utilizou-se o município de Elói Mendes/MG. O modelo de gestão proposto mostrou-se pertinente e alinhado ao PNSR, bem como auxiliará o alcance das metas propostas na Lei Federal nº 14.026/2020. A aplicação do modelo de gestão se mostrou adequada durante a aplicação/elaboração de Plano Municipal de Saneamento Básico, possibilitando a organização das ações de saneamento rural.

O gás sulfídrico (H2S) é incolor e possui odor de ovo podre, elevado teor de toxicidade e alto potencial de corrosividade. A degradação da matéria orgânica de águas residuárias por bactérias anaeróbias tem como um dos subprodutos o H2S. Desta forma, em sistemas de esgotamento sanitário há a produção de H2S, cuja emissão precisa ser controlada. Materiais adsorventes são muito empregadas para este fim. Visando obter produto adsorvente de custo módico comparado com os produtos comerciais, teve-se como objetivo sintetizar um material sólido granular a partir de resíduos sólidos industriais. Esses novos materiais foram caracterizados físico-quimicamente e avaliou-se o seu uso na adsorção de H2S de biogás de esgoto sanitário. A produção do novo adsorvente foi realizada através de uma etapa de geopolimerização. A avaliação das características específicas do material adsorvente foi realizada através de análises físico-químicas como pH, grupos básicos, densidade aparente, teor de umidade, teor de cinzas, número de iodo, análise da curva granulométrica, índice de resistência ao impacto, análise da resistência a compressão mecânica (tensão x deformação) e área superficial específica ao azul de metileno. Foi feita a avaliação da cinética de adsorção aplicadas a remoção de H2S, por meio de testes dinâmicos feitos em coluna de volume total igual a 70 cm3 submetido a uma taxa de aplicação superficial de cerca de 500 m3 m-2 h-1, sendo a concentração de H2S no biogás de 1868,80 ppm ± 153,28 ppm. Os volumes de material adsorvente testados variaram de 2 cm3 a 20 cm3 (massa de 6,60 g a 24,86 g). A partir dos resultados dos testes dinâmicos em coluna, obteve-se isotermas de adsorção a partir dos métodos de Freundlich, Langmuir, Dubinin-Radushkevich, Sips, Toth, Redlich-Peterson e BET aplicadas à remoção de H2S. Também, analisaram-se as isotermas em relação a classificação de Gilles onde a mesma se comportou como tipo H3 e a classificação obtida por Brunauer foi tipo I. Conclui-se que o novo material desenvolvido é granular (diâmetro médio dos grãos = 4,045 mm ± 1,153 mm, diâmetro efetivo = 0,954 mm ± 0,210 mm), mediamente uniforme (CU = 8,08 ± 3,00), bem graduado (CC = 1,9 ± 0,6) e alcalino (pH = 12,005 ± 0,740 e grupos básicos = 4,163 mEq g-1 ± 0,085 mEq g-1), tem baixo teor de umidade (0,129% ± 0,096%), média densidade aparente (1,476 kg m-3 ± 0,162 kg m-3), elevada quantidade de microporos (número de iodo = 1075,069 mg g-1 ± 118,343 mg g-1, representando 77% do volume total de poros), elevada área superficial (variou de 139 m2 g-1 a 1075 m2 g-1), elevada resistência ao impacto (com mediana de 167), material rígido de elevada resistência mecânica (módulo de elasticidade: 16904,200 t mm-3 ± 1087,902 t mm-3, limite de resistência: 27,692 MPa ± 4,792 MPa, limite de ruptura: 0,630 MPa ± 0,519 MPa) e elevada condutividade hidráulica (1,24 cm s-1 ± 0,51 cm s-1). A análise das isotermas revelaram que o material sintetizado tem elevada afinidade com o H2S, sendo o modelo de Sips (combinação dos modelos de Freundlich e Langmuir) é o que melhor representou os resultados experimentais. Analisando os resultados dos testes cinéticos por meio do método das velocidades iniciais, verificou-se que a ordem da reação variou de 1,6 a 21,0 e concluiu-se que quanto maior a massa do material usada, maior é a velocidade de adsorção. Portanto, o adsorvente granular de caráter básico, com distribuição mediamente uniforme, de baixo custo é um produto sustentável de elevada capacidade de adsorção de H2S em microporos, podendo contribuir para a purificação de biogás e, consequente, aproveitamento energético renovável no Brasil.

A engenharia de recursos hídricos vem empregando amplamente os modelos de previsão de vazão para subsidiar a tomada de decisão em diversas áreas. Os modelos Previvaz e Smap Diário já vêm sendo empregados pelo ONS para a previsão de vazões médias semanais para até seis semanas operativas com o objetivo de fornecer os inputs necessários para a otimização do recurso hidroenergético no planejamento da operação do sistema elétrico brasileiro. Visando somar esforços para melhorar essa previsão, este trabalho propôs e analisou os resultados de uma versão semanal para o modelo Smap, a qual foi gerada tendo por base o mecanismo de cálculo da versão mensal do Smap. No estudo de caso calibrou-se o Smap semanal para duas sub-bacias do SIN: a bacia da UHE Camargos (bacia do Grande); e a bacia da UHE Santa Clara (bacia do Iguaçu). Fez-se um back test para ambas as bacias para o período entre setembro de 2019 e setembro de 2020 comparando a previsão de vazão dos modelos Previvaz, Smap diário e Smap semanal com as vazões observadas no mesmo período. Como resultados, o modelo Previvaz, na primeira semanas prevista, propagou a tendência das vazões observadas na semana anterior e nas demais semanas apresentou tendência em superestimar as vazões mais baixas e dificuldades em captar os picos de vazões. Ambas as versões do modelo Smap apresentaram um ajuste quando a chuva utilizada para o cálculo das vazões foi a chuva observada, entretanto ambos apresentaram a tendência de superestimar os picos de vazões quando utilizada a chuva prevista pelo CFS V2. Conclui-se que a versão semanal do Smap teve performance melhor do que o Previvaz na maior parte dos cenários, indicando que pode ser um modelo empregado para o planejamento da operação. Além disso, a versão semanal do Smap também apresentou melhores resultados na quinta e sexta semana do horizonte de previsão, indicando que o modelo semanal pode ser utilizado para melhorar o resultado de horizontes mais longos de previsão.

Lagos e lagunas são caracterizados por uma rede de ecossistemas em diferentes regiões geográficas e climáticas. Muitos sofrem com impactos da destruição de suas margens e lançamento de efluentes, no entanto, sem que haja qualquer tipo de monitoramento. Uma das maiores dificuldades no estabelecimento da rotina de monitoramento é sua logística que necessita de pessoal treinado e muitos equipamentos caros, tais como embarcação, motor, meios de transporte para estes equipamentos. Outro fator complicador é que muitos desses ecossistemas são rasos e não permitem a entrada de embarcações tripuladas. Portanto, este projeto teve por objetivo o desenvolvimento e avaliação de uma embarcação controlada à distância, não tripulada, capaz de mensurar variáveis como temperatura, pH e coletar amostras. Um sistema de posicionamento global (GPS) embarcado obtém a localização da coleta em relação ao globo terrestre (em coordenadas geográficas), enquanto os dados coletados são armazenados em cartão de memória não volátil. A embarcação é alimentada por energia solar, sendo controlado por placas de prototipagem eletrônica do tipo Arduino®. O protótipo desenvolvido contemplou a utilização de tecnologias de baixo custo em seu projeto e montagem, além da utilização de código aberto. O barco robô foi testado em campo, apresentando resultados satisfatórios para as medições de pH, temperatura e coleta de amostras de água, além de boa estabilidade, manobrabilidade, fácil controle à distância e um custo total próximo a R$ 2.000,00. Este dispositivo tem potencial para contribuir com o monitoramento ambiental em corpos d’águas rasos, esta capacidade de navegação não foi observada em outros projetos de barcos robôs.

A erosão do solo é um fator natural, mas que vem sendo acelerado pela ação do homem sobre o ambiente. Possuindo diversos agentes causadores, a erosão é responsável pela perda de diversas toneladas de solo todos os anos, assoreando corpos d’água, aumentando a possibilidade de inundações e diminuindo a fertilidade do solo. A erodibilidade é definida como a tendência do solo em ter suas partículas desprendidas e carregadas pelos agentes erosivos. Dentre as metodologias existentes para avaliação da erodibilidade, destaca-se o da rampa de Inderbitzen e suas versões modificadas. Solos estabilizados por adição são caracterizados pela inserção de elementos que distribuem os esforços de tração pelo maciço que se estende para além da interface de rompimento. Neste contexto, este estudo busca avaliar as capacidades de uma nova metodologia do ensaio de Inderbitzen, modificada com a adição de um simulador de chuva, para análise de erodibilidade do solo puro e solo estabilizado com adição de fibras de cana de açúcar e lodo de tratamento de esgoto sanitário. Ambos os materiais de estabilização foram com base em suas capacidades de alterar as propriedades do solo. O estudo propõe também uma nova metodologia de ensaio com base nas modificações aplicadas à rampa de Inderbitzen original, apresentando ao fim documento que descreve os procedimentos de ensaio. Conclui-se que a metodologia consegue reproduzir parcialmente as características naturais de escoamento superficial, com limitações com relação à inclinação da rampa. A modificação do solo com fibras naturais não mostrou resultados positivos, elevando o índice de erodibilidade e consequentemente a quantidade de sólidos carreados pelo fluxo de água.

Historicamente, os centros urbanos têm sofrido uma intensa e continua impermeabilização das superfícies impactando diretamente no ciclo hidrológico natural da água e causando grandes problemas relacionados com as enchentes e degradação ambiental. O Desenvolvimento Urbano de Baixo Impacto (do inglês Low Impact Development, LID) é uma abordagem de drenagem urbana que visa minimizar os impactos adversos do escoamento de águas pluviais por meio da implementação de técnicas alternativas que preservem ou mimetizem o ciclo hidrológico natural. Portanto, nesse estudo foram coletadas e sistematizadas informações sobre publicações em diversas técnicas LID urbana aplicadas no controle de enchentes, armazenamento e tratamento do escoamento pluvial. Foi realizada uma pesquisa bibliográfica quantitativa e qualitativa, por meio de levantamento e análise de publicações, na última década e indexadas pela base de dados Web of Science, sobre diversas técnicas LID. A análise quantitativa avaliou o número de publicações sobre técnicas LID de drenagem urbana entre 2010-2019, assim como os países que publicaram mais artigos neste período. Para a análise qualitativa, foram avaliadas e caraterizadas as publicações na última década, principalmente as mais recentes e dentro dos países com mais publicações, pesquisas com aplicação em meso e macroescala, assim como modelos matemáticos. Os resultados demonstraram um aumento crescente e significante de publicações em técnicas LID de drenagem urbana mundialmente. Os países com maior número de publicações foram os Estados Unidos, a Austrália e a China, respectivamente. O Brasil aparece em décimo lugar na classificação geral, sendo a coleta e aproveitamento de água da chuva a técnica LID mais pesquisada. Entre as técnicas LID mais pesquisadas globalmente estão a biorretenção, as zonas úmidas artificiais e o aproveitamento e armazenagem de água pluvial respectivamente, seguidas pelas técnicas telhados verdes e pavimentos permeáveis. Em conclusão, foi possível verificar por meio deste estudo que existe uma tendência mundial na pesquisa e implantação de técnicas LID de drenagem urbana. Estas técnicas oferecem uma alternativa sustentável para o gerenciamento de águas pluviais representando grandes benefícios ambientais, econômicos e sociais.

A soleira de admitância é uma estrutura de barramento e vertimento, executada majoritariamente em madeira, composta por degraus e cavidades que permitem a passagem de água pela estrutura. Este estudo apresenta uma alternativa de arranjo hidráulico utilizando a soleira de admitância como estrutura de barramento para projetos de Centrais de Geração Hidrelétrica (CGHs). Foi desenvolvido um estudo energético, hidráulico e de custos, a partir de um estudo de caso. Os resultados indicaram que além dos benefícios ambientais e da funcionalidade técnica, a utilização da soleira de admitância como barramento em CGHs para rios de planalto/montanha se mostra economicamente viável, comparada ao custo de um barramento comum (perfil Creager). Tem-se como contribuição o desenvolvimento dos estudos na área de soleiras de admitância, relacionando uma estrutura de controle de vazões a uma estrutura de geração de hidroeletricidade. Foi concluído que há viabilidade econômica na implantação das soleiras de admitância para geração, sendo indicado, no entanto o estudo em modelo reduzido para garantia da segurança estrutural do sistema.

A insustentabilidade dos sistemas municipais de drenagem resulta da histórica má gestão destes serviços e pode ser observada tanto com um viés financeiro quanto com um viés ambiental. A arrecadação referente a estes sistemas é quase sempre inexistente, e quando atrelada ao IPTU não retorna a origem, em função das demais prioridades municipais. Em uma abordagem ambiental, os sistemas atualmente existentes são provenientes de perspectiva “cinza”, sem a ótica das soluções baseadas na natureza. Neste contexto, a proposição de um modelo de cobrança pela prestação do serviço de drenagem urbana atrelado a um sistema de incentivos às práticas Low Impact Development (LIDs) foi o objetivo desta dissertação, visando à estruturação de uma ferramenta de auxílio na gestão do sistema e na tomada de decisão por parte do prestador de serviço. Da metodologia: optou-se por um Estudo de Caso, e para fundamentá-lo, necessitou-se da realização de uma pesquisa bibliográfica e documental sobre as formas de remuneração adotadas mundo afora e sobre a eficiência das técnicas LID, de maneira a possibilitar uma proposição de um sistema de incentivos coerente com a redução do escoamento superficial gerado na propriedade. A taxa de drenagem proposta foi dada em função de um parâmetro denominado “Área Impermeável Equivalente”, que leva em consideração o tipo de solução adotada no lote para a gestão do escoamento gerado. Percebeu-se que a metodologia proposta pode adaptar-se às prioridades municipais e pode ser uma solução para o fomento a utilização das práticas LID no município, o que reduz a possibilidade de eventos de chuva gerarem prejuízos financeiros e sociais, melhora a qualidade dos corpos hídricos e as condições ambientais do território. Para o estudo realizado em Itamonte, o valor unitário de 1m² de Área Impermeável Equivalente obtido foi de R$0,15 anuais e 90% dos lotes contribuiriam com valores inferiores a R$70,00 ao ano. Conclui-se com este trabalho que a remuneração pelo serviço de drenagem urbana pode ser uma solução tanto para o custeio deste serviço, como para o fomento à utilização de medidas compensatórias nos lotes, trazendo sustentabilidade aos sistemas.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar técnica e socioeconomicamente a implantação do sistema condominial de coleta de esgoto sanitário numa área rural. Como estudo de caso foi proposta a implantação de uma rede condominial para o bairro Pessegueiro, localizado na área rural do município de Itajubá, Minas Gerais. No estudo de concepção da rede coletora foi realizada uma caracterização ambiental da área que evidenciou a degradação do corpo hídrico que corta a região central do bairro, com o comprometimento da qualidade da água dos poços de abastecimento. Também foi realizada uma caracterização socioeconômica que mostrou que a população local tem um baixo poder aquisitivo, mas é uma comunidade organizada e preocupada com a melhoria das condições sanitárias, portanto com forte potencial para gerir o sistema condominial. Por fim, foi realizada a análise técnica e econômica comparando o dimensionamento e orçamento do sistema condominial com o sistema convencional de coleta de esgoto. Foi realizado o levantamento planialtimétrico da região em estudo e traçada a rede coletora de esgoto passando pelos fundos dos lotes e paralelo ao curso d´agua existente. Esta concepção evitou o aprofundamento da rede coletora e possibilitou que o perfil da rede coletora se desenvolvesse paralelo ao terreno, resultando em menores custos. A diferença entre a rede condominial e a rede convencional foi o diâmetro da tubulação, 100 mm e 150 mm respectivamente. Outra diferença foi o uso de diferentes órgãos acessórios, no sistema condominial optou-se pelas caixas de inspeção e no sistema convencional os terminais de inspeção e limpeza. A rede condominial mostrou-se mais viável economicamente, visto que o orçamento resultou em 55% do orçamento da rede convencional. Ressalta-se que, para sucesso da implantação da rede condominial é necessário o envolvimento de toda a comunidade e do governo, inclusive com a proposição de mecanismo legais que permitam a gestão do sistema pela própria comunidade.

Os conceitos de ferrobactéria e bactéria redutora de sulfato são desconhecidos pela maioria dos profissionais da área de geração em centrais hidrelétricas, porém seu ataque corrosivo é recorrente em dezenas de usinas. As consequências desse tipo de corrosão afetam a vida útil dos equipamentos ocasionando falhas ou paradas para manutenção com interrupção da geração de energia. Esta pesquisa de mestrado profissional apresenta por objetivo investigar esse tipo de biocorrosão, seu ataque nos diversos tipos de metais utilizados em componentes hidromecânicos, métodos de mitigação e controle químico no sistema de água de resfriamento. Para avaliação da corrosão foram instalados diferentes corpos de provas metálicos nos reservatórios de Serra da Mesa e Cana Brava, no rio Tocantins, com medições periódicas de perda de massa individual. Desta pesquisa ficou constatado que o grau de corrosão é diretamente influenciado pela profundidade da água e elaborada hipótese da influência do solo original do reservatório na proliferação da ferrobactéria. Concluindo que utilizar água superficial é a melhor solução com mínimo de impacto ambiental no controle da biocorrosão em centrais hidrelétricas.

O Setor elétrico brasileiro passou por mudanças aos longos dos anos, uma delas foi o
incentivo a fontes renováveis através da geração descentralizada através do sistema de
compensação de energia criado pela resolução 482. Este estudo tem por objetivo propor e
aplicar uma metodologia de indicador socioambiental que possa analisar os principais fatores e
desafios à viabilização da geração hidráulica descentralizada. Prospectou-se locais disponíveis
para geração hidráulica na área de distribuição da CEMIG, bacia hidrográfica do Rio Grande –
MG. Estimou-se o custo unitário dos aproveitamentos em função do fator de aspecto através do
estudo hidro energético. Propôs e aplicou o indicador socioambiental para pontuar aspectos que
possam afetar a atratividade da geração hidráulica. Alguns resultados obtidos são a atualização
do fator de aspecto, aplicação da análise socioambiental resultado em uma melhor
caracterização dos aproveitamentos. Constatou-se que os aproveitamentos apresentam custo
unitário abaixo do valor médio dos praticados em leilão, além disso, bom indicador
socioambiental, significando boas condições para viabilização. Concluiu-se que definir o custo
unitário em função do fator de aspecto é uma boa ferramenta para estimativa econômica,
também, quanto ao indicador socioambiental, este analisa de forma complementar e identifica
possíveis aspectos que podem facilitar ou dificultar a viabilização de novos negócios.