17 de jun de 2011

Robert Luis Lara Ribeiro


Aluno: Robert Luis Lara Ribeiro

Email: robertlarabr@gmail.com

Doutorando PIPE

Orientador: José Viriato Coelho Vargas

Título do Projeto: Modelagem matemática e simulação de fotobiorreatores tubulares compactos para cultivo de microalgas

Este trabalho almeja obter um software capaz de gerar malhas computacionais de fotobiorreatores tubulares e compactos, onde utilizará uma modelagem computacional para simular a produção de microalgas nos fotobiorreatores, sendo que esta biomassa será usada para a fabricação de biodiesel. Pelo fato do crescimento microalgal depender de vários fatores em seu crescimento, tais como: geometria do fotobiorreator, intensidade luminosa, pH, temperatura, CO2, O2, fósforo, etc. Um modelo matemático será elaborado combinando conceitos de Matemática Aplicada, Cinética Química, Termodinâmica Clássica e correlações empíricas de Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Massa e também Óptica para estimar a produção microalgal. Os resultados da simulação computacional serão mostrados através de gráficos e vídeos pelo software, o qual utilizará o programa Visit como visualizador. Outro objetivo do software é fazer o balanço econômico do fotobiorreator (gasto de energia para manter o funcionamento, energia ganha pela produção de bicombustível e gastos para a construção do fotobiorreator. Os resultados numéricos obtidos após a implementação computacional do modelo serão validados experimentalmente através da comparação com medições feitas nos protótipos de fotobiorreatores que serão construídos no Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia Auto-Sustentável (NPDEAS), localizado na UFPR. O atual modelo matemático desenvolvido pelo NPDEAS não considera as trocas gasosas na coluna de gaseificação (degasser), por isso, não é possível estimar as concentrações de CO2 e O2 no interior do fotobiorreator.


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