Universidade Federal da Integração Latino-Americana Fundação Parque Tecnológico Itaipu

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1 Universidade Federal da Integração Latino-Americana Fundação Parque Tecnológico Itaipu Projeto Pedagógico do Curso de Especialização em Energias Renováveis, com Ênfase em Biogás e Saneamento Ambiental 1. JUSTIFICATIVA DO CURSO Considerando-se a grande demanda de energia pela sociedade e o crescente aumento da preocupação com a sustentabilidade, e somando-se ainda, o cenário de mudanças climáticas cada vez mais evidente, fica clara a necessidade de se aumentar ainda mais a utilização de energias renováveis. As energias renováveis são, pela própria fonte que às geram, ou seja, fontes renováveis, ambientalmente mais aceitáveis. Aliado a isso vem também a possibilidade de se aplicar tecnologias de energias renováveis que possam gerar renda para toda a população e melhorar a condição social da mesma. Deve-se destacar o papel da Itaipu Binacional na busca pela sustentabilidade em suas atividades de produção de energia, e sua atuação junto ao Parque Tecnológico Itaipu PTI e à Universidade Federal da Integração Latino-Americana UNILA, na difusão dos conceitos e tecnologias aplicados pela empresa na área de energia e sustentabilidade. No mesmo contexto, a Coordenadoria de Energias Renováveis da Itaipu, busca desenvolver métodos e processos que viabilizem a aplicação de energias renováveis. Um dos resultados dessa parceria é o curso de Engenharia de Energias Renováveis da UNILA, que foi criado para atender uma demanda por graduados na área. Portanto, a necessidade de disseminação de conhecimentos na área de Energias Renováveis pode ser suprida por meio de um curso no nível de pós-graduação, para que profissionais apliquem esses conhecimentos em suas áreas de atuação, com o intuito de aumentar a geração de energias renováveis no Brasil e na América Latina. O cenário inicial para a montagem do curso baseia-se em ações consolidadas na região, as quais permitem a criação de uma plataforma tecnológica para a área de energias renováveis com foco na produção de Biogás e nos saneamentos rural e urbano, no contexto vocacional extremamente favorável da Itaipu Binacional, Fundação PTI, UNILA e outros parceiros das áreas públicas e privada. Dentre essas ações destacam-se: Chamada Pública 05/2008 da COPEL Cia de Energia do Paraná, que com autorização da ANEEL contratou a compra de energia, tendo como referencia a energia gerada em seis protótipos implantados por ITAIPU na região da bacia Paraná III. Consolidação da regulamentação da Geração Distribuída com Biogás e saneamento ambiental para todo o Brasil, diante do sucesso comprovado pela COPEL e a ANEEL através das resoluções normativas 390 e 395/2010. Implantação de um Condomínio de Agroenergia para Agricultura Familiar (Sanga Ajuricaba, Município de Marechal Candido Rondon) com a produção de biogás, coogeração e distribuição de energia elétrica

2 Criação de um Laboratório de Biogás e de Eficiência Energética no PTI e do Curso de Engenharia de Energias Renováveis da UNILA, bem como o Laboratório de Ensino a distancia do PTI em pleno desenvolvimento. 2. PERFIL DO EGRESSO Profissionais capacitados para o exercício profissional em gestão de empreendimentos relacionados ao tema proposto. 3. FORMA DE ACESSO AO CURSO O acesso ao curso se dará por meio de edital público, sendo a seleção dos candidatos inscritos realizada por meio de processo de classificação, a cargo de uma comissão designada pela PRPPG-UNILA. A classificação resultará de pontuação obtida nos seguintes itens: 1. Grau de pertinência da formação acadêmica à área do curso (máximo de 60 pontos); 2. Grau de pertinência da atuação profissional do candidato à área do curso (10 pontos por ano de efetivo exercício, até o máximo de 40 pontos). 4. SISTEMA DE AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZAGEM Os participantes serão avaliados por meio de atividades na plataforma de EaD, no âmbito de cada uma das disciplinas, e por meio de duas avaliações escritas realizadas durante encontros presenciais. 5. TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Uma das disciplinas do curso trata de orientação metodológica para planejamento, elaboração e defesa pública de monografias em cursos de Pós-Graduação. Paralelamente, os alunos serão supervisionados por um professor-orientador, sugerido pelo aluno e designado pela Coordenação Pedagógica do Curso. 6. DADOS GERAIS DO CURSO a) Tipo: Especialização b) Modalidade: Ensino a distância (EaD). c) Denominação do Curso: Curso de Especialização em Energias Renováveis, com Ênfase em Biogás e Saneamento Ambiental d) Habilitação: Especialista em Energias Renováveis, com Ênfase em Biogás e Saneamento Ambiental e) Local de Oferta: As atividades na modalidade EaD serão realizadas na plataforma Moodle instalada no Pólo da Universidade Aberta do Brasil, nas dependências do Parque Tecnológico Itaipu (PTI). As atividades presenciais serão realizadas em dois momentos, nas dependências do PTI, seguidas de visitas técnicas a cooperativas que atuam na área de biogás nas proximidades de Foz do Iguaçu. f) Número Total de Vagas ao Ano: Serão disponibilizadas 50 vagas, a metade ocupada por brasileiros e a outra metade por não-brasileiros residentes na América Latina. 2

3 g) Carga Horária do Curso: 360 horas. h) Nome do Coordenador do Curso: Carlos Alberto dos Santos 7. CORPO DOCENTE 7.1. Adir Airton Parizotto. Mestre, Unioeste, 1999, Engenharia Agrícola Airton Kunz. Doutor, Unicamp, 1999, Química Ambiental Carlos Alberto dos Santos. Doutor, UFRGS, 1984, Física da Matéria Condensada Cícero Jayme Bley Júnior. Mestre, UFSC, 2006, Engenharia Civil Exzolvildres Queiroz Neto. Mestre, Univ. Fed. de Lavras, 2006, Administração / Gestão Social, Ambiente e Desenvolvimento Gilson Paulillo. Doutor, Univ. Fed. de Itajubá, 2011, Engenharia Elétrica Gláucio Roloff. Doutor, Univ. Minnesota, 1988, Ciência do Solo Janine Padilha Botton. Doutor, UFRGS, 2007, Físico-Química Kleber Vanolli. Mestre, UFSC, 2004, Engenharia de Produção / Gestão de Negócios Leidiane Mariani. Doutor, UFSC, 2008, Engenharia Civil Luciana Haesbaert Balbueno. Doutor, PUCRS, Letras, Marcos Luiz de Paula Souza. Doutor, USP, 1978, Agronomia Pedro Henrique de Almeida Konzen. Doutor, UFRGS, 2010, Matemática Aplicada Rafael Hernando de Aguiar González. Graduado, União Dinâmica de Faculdades Cataratas, 2008, Engenharia Ambiental. 3

4 8. COMPONENTES CURRICULARES 8.1 Fontes de energia e suas transformações. Carga Horária: 30 horas Ementa: Conceituação de energia (algo que não se cria e não se destrói, apenas se converte e sempre há perdas na conversão) e potência (taxa de realização de trabalho ou do uso de energia); conservação de energia; fontes primárias de energia (solar, nuclear, eólica, marés, combustíveis fósseis, biomassa, gás natural, hidroelétrica, geotérmica); processos de conversão (fotovoltaico, eletroquímico, fotoeletroquímico, termoelétrico, termoiônico). Tópicos de matemática. 8.2 Cenário das energias renováveis PR/BR. Ementa: Fontes e Formas de Energia e o Desenvolvimento Sustentável. O Problema Energético. Combustíveis não Renováveis e as Energias Renováveis. Cenário das Energias Renováveis no brasil. Brasil- uma matriz renovável. A Produção e Uso de Energia. -Cenário atual para fontes renováveis de energia no Brasil. Reflexões sobre Geração Distribuída. 8.3 Economia do biogás. Ementa: Geração Distribuída, Cogeração e a Eficiência Energética. O modelo brasileiro. Aspectos atuais e perspectivas. Os Arranjos Tecnológicos e geração de energia com biogás - O biogás no futuro. A Itaipu binacional e o biogás. Bases para o Desenvolvimento de uma Plataforma Tecnológica. Energias do biogás. Energia elétrica. Energia térmica. Energia automotiva. Gasodutos rurais para transporte do biogás. Cooperativismo com biogás. Redução de emissões e os créditos de carbono com biogás. Brasil em relação às reduções de emissões. 8.4 Marco regulatório para produção de biogás e geração distribuída de energia. Ementa: A Legislação Brasileira. A Regulamentação da ANEEL. Procedimentos de distribuição PRODIST. Manual Vantagem da bioenergia gerada em função da geração distribuída 8.5 Estrutura e metodologia aplicadas à monografia. Ementa: 8.6 Fundamentos bioquímicos par produção de biogás. Ementa: Histórico do biogás. Biogases no Brasil.Geração do Biogás. A biodigestão anaeróbia. Hidrólise. Acidogênese. Acetogênese. Metanogênese. Fatores que afetam a produção de biogás. Características do biogás. Composição dos resíduos para geração de biogás. Capacidades de geração de biogás em função de diferentes resíduos. 8.7 Bioconversão. Carga horária:15 horas. Ementa: Biodigestores. Modelos de biodigestores. Modelos indiano, chinês e modelo lagoa coberta. Reatores do tipo UASB. Biodigestores de alto rendimento. Funcionamento dos biodigestores. Obtenção e manejo de dejetos. Noções sobre dimensionamento de 4

5 biodigestores. Cargas Orgânicas Volumétricas (COV). Tempos de retenção hidráulica (TRH). Construção e operação de biodigestores. Manejo dos resíduos antes de entrar no biodigestor. Condições e manejo nas instalações. Regime de alimentação: em batelada, contínuo. Separações de sólidos. Biogás e biofertilizante. Uso do biogás e do biofertilizante. 8.8 Conversão de energia produção de energia elétrica. Ementa: Estimativa do potencial energetico; tecnologias para produção de energia elétrica a partir do biogás. Geração de corrente trifásica. Sistemas de excitação. Geradores com excitação por escovas. Geradores com excitação sem escovas. Características de desempenho. Potência nominal. Elevação de temperatura-classe de isolamento. Informações para especificação do sistema de geração de energia. Grupo motor-gerador. Requisitos de Energia. Tipos e Classificações de Sistemas. Tipos de Carga. Componentes de supervisão e controle. Requisitos da instalação. Vibrações. Níveis de ruído. Circulações de ar. Especificação do sistema. Dimensionamento. Considerações sobre o Local. Considerações Ambientais 8.9 Monitoramento, controle e proteção: conceitos. Carga horária: 30 horas. Ementa: Motores de Combustão Interna: Princípio de Funcionamento. Relação Ar/Combustível. Rendimento Volumétrico. Rendimento total. Processo de combustão no motor diesel. Plataforma de atuação do SMCP. Sistemas de monitoramento. Sistemas de controle: Controle da máquina primária. Controle da mistura ar/gás. Controle da velocidade de rotação do motor. Controle da tensão do gerador. Controle do fator de potência. Sistema de Proteção. Arquitetura do Sistema. Componentes do SMCP Aspectos ambientais e os projetos de energia. Ementa: Caracterização dos projetos de energia eólica, solar e de cogeração com gás natural. Principais poluentes resultantes das fontes de geração. Mecanismos de formação de poluentes. Princípios constitucionais relativos ao meio ambiente e aos recursos ambientais: referências constitucionais, repartição de competências. Proteção dos recursos ambientais e da Política Nacional do Meio Ambiente: princípios e objetivos da Política Nacional do Meio Ambiente. Instrumentos da Política Nacional do Meio Ambiente: estabelecimento de padrões de qualidade ambiental, zoneamento ambiental, avaliação de impacto ambiental. Limites especificados de emissão, padrões e monitoramento da qualidade do ar. Limites especificados para a emissão para efluentes hídricos. Limites especificados para a emissão de rejeitos sólidos. Licenciamento ambiental: licença prévia, licenciamento de instalação, licença de operação. Conceito de impacto ambiental. Fatores ambientais. Análise multicritério. Análise de ciclo de vida. Metodologias utilizadas como instrumentos de identificação, descrição, seleção e valorização de impacto ambiental. Aplicação dos estudos de AIA no Brasil. Experiências internacionais Geoprocessamento aplicado ao cadastro. Ementa: Conceitos: Geoprocessamento. Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Dados utilizados em SIG's. Modelo Vetorial. Modelo Matricial - Atributos dados alfanuméricos, espaciais e georeferenciados. Sobreposição de mapas. Sensoriamento Remoto. Caracterização de áreas no contexto regional unidade de planejamento: Bacia, 5

6 Estado ou País. Unidade de planejamento. Sub-bacia ou Região ou Estado. Unidade de planejamento Microbacia ou Município. Unidade de planejamento Unidade produtiva 8.12 Diagnóstico e cadastro aplicado ao CTM. Ementa: Definição do sensor e da escala das imagens para a aquisição de dados. Georeferenciamento. Google Earth e Maps. Tipos, Formatos e Fonte de Dados. Inconsistência ou Erro de Dados. Cadastro Técnico Multifinalitário Rural. Mapas que devem compor o cadastro técnico multifinalitário rural. Diagnóstico e Cadastro das Fontes de Biomassa. Levantamento em campo. Levantamento em escritório. Resultados do Cadastro. O caso da Bacia do Córrego Ajuricaba. MCR, PR Aspectos legais em projetos de energia. Ementa: Proteção dos recursos ambientais e a Política Nacional do Meio Ambiente. Instrumentos da Política Nacional do Meio Ambiente. Limites especificados de emissão, padrões e monitoramento da qualidade do ar. Limites especificados para a emissão para efluentes hídricos. Limites especificados para a emissão de rejeitos sólidos. Licenciamento ambiental. Estudos de impacto Ambiental (EIA). Relatório de Impacto Ambiental (RIMA) Aspectos econômicos na produção de biogás. Ementa: A matriz energética brasileira -2030: Recursos e reservas energéticas. Potencial hidrelétrico panorama atual. Petróleo. Gás natural (gn). Carvão mineral. Bioenergia. Energia automotiva. Energia eólica. Energia solar. Balanço energético: O biogás e a produção de energia no contexto nacional. O balanço energético da região oeste do Paraná. Produção de Animais: Bovinocultura, Suinocultura, Avicultura. Noções de análise econômica de projetos de eficiência energética: Estimativa dos fluxos futuros. Custo de capital. Processo de avaliação de análise dos prazos de recuperação do capital investido. Payback: Cálculo do payback simples. Cálculo do payback descontado. Valor presente líquido. Taxa interna de retorno Aspectos administrativos na produção de biogás. Ementa: Conexão e contratos de compra e venda de energia. Regulamentação do sistema elétrico. Transmissão de Energia Elétrica no Brasil. Sistema de Distribuição. Agentes e atribuições: Conselho Nacional de Política Energética (CNPE ). Ministério de Minas e Energia. Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico (CMSE). Empresa de Pesquisa Energética. Agência Nacional de Energia Elétrica. Operador Nacional do Sistema Elétrico. Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). Agências Estaduais de Energia Elétrica. Eletrobrás.Agentes Setoriais 8.16 Diagnóstico e planejamento de uso das terras. Ementa: Gestão ambiental e planejamento de uso das terras agrícolas. Ciclo PDCA. Aspectos e impactos ambientais. Clima, solo, relevo e as condições agrícolas das terras. Fatores limitantes ao uso das terras. Diagnósticos do meio físico e antrópico. Planejamento de uso das terras. Uso das terras e caracterização do risco ambiental. Aplicação dos sistemas em propriedades rurais e em bacias hidrográficas. Aptidão e vocações do meio ambiente e o conceito de sustentabilidade ambiental. 6

7 8.17 Gestão de projetos. Ementa: Definições: Estratégia Empresarial; Projetos, Programas, Portfólio e PMO-Project Management Office; O Profissional Gerente de Projetos; Project Management Institute PMI; Guia PMBOK Processos, Grupos de Processos, 9 áreas do Conhecimento; Ciclo de Vida produto, projeto; Áreas de conhecimento e gerenciamentos de aspectos estruturais: Gerenciamento de Escopo; Gerenciamento de Tempo; Gerenciamento de Recursos Humanos; Gerenciamento de Aquisições; Gerenciamento de Comunicação; Gerenciamento de Riscos; Gerenciamento de Qualidade; Gerenciamento de Custos; Gerenciamento da Integração. Estudo de casos: projetos ambientais; energias renováveis; biogás Gestão e planejamento ambiental. Ementa: Estudos sobre os conceitos de natureza. Os fundamentos políticos da proteção do meio ambiente. Políticas públicas para o desenvolvimento sustentável e suas características. Instrumentos de gestão e suas implementações: conceitos e práticas. Base legal e institucional para a gestão ambiental. Legislação ambiental. Auditoria ambiental. Controle de qualidade ambiental. Teoria do planejamento: histórico e conceituação. Planejamento e o enfoque ambiental: critérios ambientais na definição do planejamento. Utilização de modelos e de instrumentos de planejamento. Instrumentos de implantação e execução. Inserção do planejamento no sistema de gestão ambiental. Análise de risco Estrutura e metodologia aplicadas à monografia Ementa: Estímulo à produção científica, aprimoramento da capacidade de interpretação e elaboração de um trabalho de conclusão de curso. Normas para elaboração de uma monografia. 7