Discente: MARIA BIANCA SOARES PIRES

Título: PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS PARA USO NA REFORMA SECA DO METANO

Orientador: PROF. DR. SÉRGIO PERES RAMOS DA SILVA

Coorientador: PROF. DR. DEIVSON CESAR SILVA SALES

Examinador Externo: PROFA. DRA. FABIOLA CORREIA DE CARVALHO

Examinador Interno: PROF. DR. JORNANDES DIAS DA SILVA

Data: 26 DE NOVEMBRO DE 2025

Horário: 09:00

Local: On-line

Resumo do projeto: 

Este projeto investiga a viabilidade da produção de biogás a partir de resíduos sólidos urbanos como alternativa energética sustentável. O foco está na aplicação do biogás na reforma seca do metano, visando otimizar a geração de gás de síntese para uso industrial e energético. A pesquisa envolve caracterização dos resíduos, análise da eficiência do processo de digestão anaeróbia, e avaliação dos parâmetros físico-químicos do biogás gerado. A proposta contribui para o desenvolvimento de sistemas energéticos limpos e para a gestão inteligente de A crescente demanda por fontes renováveis de energia e a necessidade de mitigar os impactos ambientais decorrentes do uso de combustíveis fósseis motivaram o desenvolvimento deste estudo, que avalia o aproveitamento de resíduos agroindustriais e domésticos como cascas de abacaxi, mandioca, batata inglesa e resíduos orgânicos diversos para produção de biogás por meio da digestão anaeróbia, com posterior aplicação na reforma seca do metano. As etapas da pesquisa envolveram a coleta e o pré-tratamento das biomassas, seguidos da caracterização físico-química realizada no Laboratório de Combustíveis e Energia da Universidade de Pernambuco (POLICOM-UPE), contemplando análises de umidade, termogravimetria (TGA), composição elementar, poder calorífico, densidade aparente, sólidos totais e pH. As amostras foram submetidas à digestão anaeróbia em reatores de bancada operando em condições mesofílicas (35 °C), utilizando esterco bovino como inoculante para otimizar a produção de metano. Os resultados indicaram maior eficiência nas amostras inoculadas, com destaque para os resíduos orgânicos domésticos. Na etapa seguinte, o biogás foi reformulado por meio de simulações computacionais realizadas no SENAI-RN, utilizando o software Aspen HYSYS. A modelagem contemplou o processo de reforma seca, convertendo o biogás em gás de síntese (syngas) composto por H2 e CO, e simulou etapas como purificação, aquecimento até 800 °C, reforma catalítica com conversão de 71% do CH4, compressão com razão de 2 e ajuste das condições operacionais para a síntese de Fischer–Tropsch (280 °C e 20 bar). A simulação permitiu identificar os parâmetros ideais para maximizar a produção de syngas com elevada pureza. O gás de síntese obtido demonstrou viabilidade como matéria-prima para combustíveis líquidos sintéticos, especialmente o SAF (Sustainable Aviation Fuel), configurando-se como alternativa promissora para a descarbonização do setor aéreo e o reaproveitamento de resíduos. Conclui-se que os resíduos analisados apresentam elevado potencial energético e podem ser integrados a cadeias produtivas sustentáveis. A abordagem adotada comprova a viabilidade técnica e ambiental do processo, reforçando o papel da bioeconomia e da inovação na transição energética brasileira.

Palavras-chave: Biomassa; Biogás; Gás de síntese; Fischer-Tropsch; Combustíveis sustentáveis.

Discente: GUSTAVO ROGÉRIO DA SILVA BARBOSA

Título: APLICAÇÃO DE MULTISENSORES EM MÁQUINAS-FERRAMENTA PARA ESTUDO DE CORRELAÇÃO DO DESGASTE DA FERRAMENTA DE CORTE COM PARÂMETROS DE PROCESSO

Orientador: PROF. DR. ROGÉRIO PONTES DE ARAÚJO

Coorientador: PROF. DR. RICARDO ATAÍDE DE LIMA

Examinador Externo: PROF. DR. CARLOS AUGUSTO DO NASCIMENTO OLIVEIRA

Examinador Interno: PROF. DR. CAIO VINICIUS PINHEIRO VITAL

Data: 28 DE AGOSTO DE 2025

Horário: 15:00

Local: Sala de Atos (CSEC)

Resumo do projeto: 

Esta pesquisa teve como objetivo principal desenvolver e validar um sistema multissensorial de baixo custo para o monitoramento preditivo do desgaste de ferramentas de corte em processos de fresamento. Pretendeu-se contribuir com o setor industrial, visando a redução dos custos operacionais, aumento da produtividade e minimização das paradas desnecessárias decorrentes de substituições prematuras ou tardias das ferramentas. O estudo utilizou sensores de baixo custo, especificamente um acelerômetro triaxial (MPU9250) e um transformador de corrente não-invasivo (SCT013-000), integrados ao microcontrolador ESP32-DEVKIT-V1. Os sensores foram instalados estrategicamente em duas máquinas-ferramenta (uma router CNC e uma fresadora ferramenteira). Para validação experimental, realizou-se uma série controlada de ensaios conforme a norma ABNT NBR ISSO 8688-2:2020, utilizando fresas de topo com 10 mm de diâmetro em aço rápido não revestido, e corpos de prova de aço ABNT 1045. Os dados foram coletados em tempo real a uma taxa de amostragem de 2 kHz, tratados com técnicas estatísticas e analisados no domínio do tempo e da frequência por meio da Transformada Rápida de Fourier (FFT). O desgaste das ferramentas foi avaliado quantitativamente por microscopia óptica, seguindo os critérios definidos pela norma técnica. Os resultados demonstraram forte correlação entre os níveis de desgastes medidos por microscopia óptica e os dados obtidos dos sensores. As métricas estatísticas, especialmente RMS, apresentaram sensibilidade suficiente para discriminar os diferentes níveis de desgaste das ferramentas testadas. A análise espectral revelou componentes frequências específicas que se mostraram indicativos consistentes da progressão do desgaste. O sistema desenvolvido apresentou estabilidade e precisão dentro da margem aceitável definida para os sensores. Conclui-se que o sistema multissensorial desenvolvido é uma solução eficaz e economicamente viável para o monitoramento preditivo do desgaste de ferramentas de corte em operações de fresamento. A abordagem proposta oferece uma alternativa aos métodos tradicionais diretos, permitindo intervenções oportunas e otimizadas na manutenção preditiva das ferramentas.

Palavras-chave: monitoramento preditivo; desgaste de ferramenta; fresamento; análise espectral; sensores de baixo custo.

Discente: EVANDERSON HELENO DO AGUIAR

Título: DESENVOLVIMENTO DE UM GÊMEO DIGITAL PARA OTIMIZAÇÃO DA GESTÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA URUBU DA CIDADE DE OLINDA-PE

Orientador: PROF. DR. ROGÉRIO PONTES DE ARAÚJO

Coorientador: PROF. DR. CARLO MARCELO REVOREDO DA SILVA

Examinador Externo: PROF. DR. JOÃO FAUSTO LORENZATO DE OLIVEIRA

Examinador Interno: PROF. DR. MANOEL HENRIQUE DA NÓBREGA MARINHO

Data: 26 DE AGOSTO DE 2025

Horário: 14:00

Local: Sala de Atos (CSEC)

Resumo do projeto: 

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um protótipo de gêmeo digital para o Sistema de Abastecimento de Água (SAA) Urubu, operado pela Companhia Pernambucana de Saneamento (COMPESA). O protótipo integra dados de telemetria, modelos hidráulicos distritais calibrados e um ambiente geoespacial dinâmico em QGIS, fornecendo monitoramento e simulação quase em tempo real, com o objetivo central de viabilizar uma abordagem escalável, precisa e operacionalmente aplicável. A metodologia foi estruturada em duas etapas. A primeira consistiu na calibração dos modelos hidráulicos individuais de cinco Distritos de Medição e Controle (DMCs), utilizando o algoritmo evolutivo Differential Evolution, com foco na minimização da raiz do erro relativo médio quadrático (RRMSE) entre pressões simuladas e medidas. Optou-se pela abordagem distrital devido ao regime de abastecimento intermitente. Para garantir eficiência computacional e relevância hidráulica, selecionaram-se trechos críticos e restringiu-se o espaço de busca dos parâmetros. Na segunda etapa, o gêmeo digital foi implementado em Python com as bibliotecas WNTR e GeoPandas, acoplado a um banco de dados geográfico e visualizado no QGIS. Os resultados demonstraram excelente desempenho da calibração, com RRMSE médio inferior a 3,5% nos conjuntos de validação, além de parâmetros fisicamente plausíveis e consistentes com a operação do sistema. O gêmeo digital se mostrou funcional, ágil e compatível com as ferramentas já utilizadas pela companhia, permitindo visualização temporal e espacial das simulações, apoio à tomada de decisão e diagnóstico operacional quase em tempo real. Conclui-se que a abordagem representa um avanço relevante no uso de tecnologias digitais aplicadas à engenharia, oferecendo uma solução robusta, de baixo custo e com alto potencial de replicação. O método fortalece a gestão distrital, otimiza a operação e apoia o planejamento em cenários de escassez e intermitência hídrica.

Palavras-chave: modelo hidráulico; calibração distrital; gêmeo digital; EPANET; saneamento.