Transição Energética
Prof. Jaime Lozano
Responsável pelos serviços e pesquisas
- (48) 3721-7900
- jaime@polo.ufsc.br
Transição Energética
O consumo global de energia global aumentou cerca de 60% entre 1990 e 2022, acompanhado por um crescimento de aproximadamente 65% nas emissões de gases de efeito estufa. Esse avanço acelerado, impulsionado principalmente pela industrialização, urbanização e crescimento populacional, tem provocado impactos profundos no meio ambiente e na vida humana. Trata-se de um dos maiores desafios que já enfrentamos como espécie, exigindo ações coordenadas em diversas frentes. Governos, instituições e a sociedade civil pressionam cada vez mais por soluções sustentáveis que possam reverter ou mitigar esses efeitos. No entanto, a viabilidade econômica dessas soluções continua sendo um fator decisivo para sua adoção em larga escala.
É nesse cenário que centros de pesquisa como o Polo se tornam estratégicos, ao propor inovações que equilibram desempenho ambiental e competitividade econômica. A atuação do Polo está centrada em sistemas térmicos, com ênfase na eficiência energética, no uso inteligente de recursos e na inovação aplicada. As atividades englobam desde a caracterização detalhada de propriedades termofísicas de fluidos complexos até o desenvolvimento de softwares de simulação e controle, passando por modelagem matemática, montagem de bancadas experimentais e otimização de processos. Além das atividades de pesquisa, o Polo oferece uma gama de serviços tecnológicos especializados para a indústria e instituições de pesquisa. Esses serviços incluem ensaios experimentais, desenvolvimento de ferramentas computacionais, simulações avançadas, consultorias técnicas e suporte ao desenvolvimento de novos produtos e processos.
Caracterização experimental de propriedades termofísicas: Realização de ensaios laboratoriais para medir propriedades de fluidos puros e misturas. O laboratório possui capacidade para a medição de calor específico, condutividade térmica, viscosidade, densidade e equilíbrio de fase, com aplicação em projetos industriais e acadêmicos.
Caracterização termo-hidráulica de processos de transferência de calor: Estudo detalhado de processos de transferência de calor, incluindo escoamento monofásico, multifásico ou com mudança de fase, utilizando instrumentação avançada e técnicas de visualização em alta velocidade.
Desenvolvimento de softwares sob demanda para simulação e controle térmico: Criação de ferramentas computacionais sob medida para modelagem, simulação ou controle de sistemas térmicos, com interfaces intuitivas e integração com bancos de dados experimentais.
Simulação e análise numérica de sistemas térmicos: Execução de simulações computacionais para prever o desempenho térmico e fluido-dinâmico de componentes e sistemas através de softwares comerciais ou ferramentas desenvolvidas sob demanda.
Desenvolvimento de soluções térmicas baseadas em IA: Implementação de modelos preditivos com inteligência artificial para sistemas térmicos, abrangendo otimização em tempo real, previsão de falhas, análise de sensibilidade e controle inteligente de processos energéticos;
Projeto, montagem e instrumentação de bancadas experimentais: Desenvolvimento completo de bancadas para testes, desde o projeto conceitual até a instrumentação e automação. Atendimento a demandas específicas da indústria ou de projetos de pesquisa aplicada.
Otimização computacional de processos e sistemas: Aplicação de técnicas de otimização para melhorar a eficiência de sistemas térmicos. Pode incluir calibração de parâmetros, redução de custos operacionais ou avaliação de trade-offs entre desempenho, custo e sustentabilidade.
Caracterização de propriedades termofísicas de misturas complexas de fluidos: Investigação experimental e modelagem de propriedades como densidade, viscosidade, condutividade térmica, calor específico e equilíbrio de fases em misturas multicomponentes, com foco em aplicações em sistemas térmicos avançados e processos industriais.
Desenvolvimento de sistemas de gerenciamento térmico avançado: Projeto e avaliação de sistemas térmicos compactos e eficientes utilizando abordagens como microcanais, sprays, dissipadores térmicos passivos, voltados para aplicações eletrônicas, automotivas e energéticas.
Gerenciamento térmico de eletrolisadores e células a combustível: Desenvolvimento de técnicas de controle da temperatura em dispositivos da cadeia do hidrogênio, visando maximizar a eficiência eletroquímica, prolongar a vida útil dos componentes e permitir a operação segura em diferentes condições ambientais.
Mitigação de fenômenos termoestruturais em poços de petróleo e gás: Investigação de tensões térmicas e mecânicas induzidas por gradientes de temperatura em operações offshore e onshore, com foco na integridade estrutural de poços profundos e na prevenção de falhas operacionais.
Avaliação de tecnologias para captura, caracterização e transporte de carbono: Estudo de sistemas para separação e transporte de CO₂, com foco na análise de misturas ricas em dióxido de carbono, caracterização de propriedades termofísicas relevantes e desenvolvimento de soluções integradas de captura e armazenamento.
Desenvolvimento de tecnologias inovadoras de refrigeração: Avaliação e desenvolvimento de sistemas de refrigeração que não utilizam gases de efeito estufa, baseados em ciclos como os magnetocalóricos. Avaliação experimental e simulação do desempenho termodinâmico de protótipos em escala laboratorial e industrial.
