revista arte final - sites.petrobras.com.brsites.petrobras.com.br/minisite/premiotecnologia/pdf/informativo... · Sedimentação nas Bacias Marginais Brasileiras ... conhecimento

Primeira Edição

out / 2005

MensagemMensagem

É com enorme prazer que, um ano após seu lançamento, a Petrobras divulga o resultado da 1ª edição

Prêmio Petrobras de Tecnologia.

Os objetivos do Prêmio de fomentar o envolvimento da comunidade de ciência e tecnologia nos temas

tecnológicos relevantes para a indústria de petróleo, gás e energia, e reconhecer a contribuição acadêmica

para o desenvolvimento tecnológico da Petrobras, da indústria do petróleo nacional e da própria sociedade,

foram plenamente alcançados.

Foram inscritos 335 trabalhos vindos de 68 instituições de ensino e pesquisa de 18 diferentes estados da

Federação. O maior número de trabalhos inscritos foi na categoria Segurança Operacional e Preservação

Ambiental, com 116 inscrições, o que reflete o grande esforço tecnológico que tem sido feito pela indústria

e pela comunidade de ciência e tecnologia neste tema de tão grande importância. Ressaltamos, ainda, a

elevada qualidade técnica dos trabalhos apresentados em todas as categorias.

Nosso reconhecimento especial ao CNPq, parceiro da Petrobras nesta e em tantas outras iniciativas dessa

natureza. Agradecemos, também, a todos que participaram da difícil tarefa de avaliação e seleção dos

trabalhos premiados e a todos aqueles que, direta ou indiretamente, tornaram viável a realização desta 1ª

edição do Prêmio.

Esperamos que a sua segunda edição alcance ainda maior impacto e abrangência, e para isso contamos

com a participação de todos uma vez mais.

Carlos Tadeu FragaGerente Executivo do CENPES

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Tecnologiade Exploração

Tecnologiade Exploração

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O objetivo era desenvolver novos métodos para melhorara resolução em imagens obtidas por sísmica usadas naexploração de petróleo, empregando para isto conceitosda Física de Sistemas Complexos combinados comferramentas recentes para análise de sinais no domíniotempo-frequência. Estas ferramentas, algumasdesenvolvidas pelo autor, representam hoje o “estado-da-arte” em processamento de sinais.

O mais relevante neste trabalho foi a descoberta de quea deconvolução de dados sísmicos é essencialmenteuma análise de flutuações no sentido da FísicaEstatística. Desta descoberta decorrem métodoseficientes que são apresentados no trabalho inscrito.Salienta-se o WTDecon, método de deconvolução quepermite excelente recuperação das altas freqüências,possibilitando ao intérprete a visualização de detalhesimperceptíveis usando outros métodos.

Resultados mensuráveis:

Resumo

Tempo e Frequência na Geofísica e na Físicade Sistemas Complexos: Novos Métodos

Autor-líder: Deilson de Melo Tavares

Orientador: Liacir dos Santos Lucena

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1º Lugar PRÊMIO PETROBRAS DE TECNOLOGIA

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

1) Três publicações em periódicos internacionaisindexados

2) Uma publicação em congresso internacional3) Inovação tecnológica: WTDecon, análise estatística

baseada em decomposição cepstral multiescalausando wavelets discretas e uma novo atributo decor para o espectro da reflectividade permitem obterresultados melhores e informações mais completasque usando métodos atualmente disponíveis

4) Transferência tecnológica para a Petrobras: acompanhia está incorporando estes métodos aoacervo tecnológico usado na exploração de petróleo

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Triangulações Adaptativas em Multi-resoluçãopara Objetos Heterogêneos

Autor-líder: Ricardo Guerra Marroquim

Oridentador: Paulo Roma Cavalcanti

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Resumo

Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ

Esta dissertação apresenta um método para gerartriangulações adaptativas em multi-resolução de objetos3D podendo conter várias regiões, geometria arbitráriae não ser variedade. O algoritmo enfoca os modelosgeológicos que contêm várias características queimpedem o uso de algoritmos de tr iangulaçãotradicionais, como por exemplo, geometria complexa,várias regiões, falhas, cavidades, etc... O algoritmo temcomo objetivo gerar malhas que não contenhamelementos mal-formados e suportem deformações,podendo desta forma serem usadas em simulações

numéricas. Primeiro, o processo cria uma malhatetraedral adaptativa semi-regular (conhecida comotriangulação BMT) em volta do modelo em questão. Oselementos da malha são empurrados em direção àfronteira original por meio de um sistema de compressãobaseado em física, especificamente um sistema demassa-mola. A triangulação final não contém tetraedrosdegenerados e oferece uma aproximação à fronteirado modelo baseado em uma escolha do nível deresolução.

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Modelagem 3-D da Deformação Flexural em MargensContinentais: Implicação no Estudo de Processos deSedimentação nas Bacias Marginais Brasileiras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .


Resumo

Autor-líder: Victor Sacek

Orientador: Naomi Ussami

Universidade de São Paulo - USP

O objetivo deste projeto é obter a solução numérica peloMétodo dos Elementos Finitos (Finite Element Method:FEM) do campo de deformações tridimensional

(3-D) da placa elástica fina que representa a Placa daAmérica do Sul devido às variações temporais egeográficas das cargas sedimentares que preencheramas bacias marginais leste e norte do Brasil.

Pretende-se estabelecer a sensibilidade dos parâmetrosgeométricos e mecânicos do modelo sobre a distribuição3-D das deformações na placa devido ao carregamentode sedimentos nas bacias. Serão mapeadas as áreas namargem continental emersa que sofreram soerguimentoe posterior erosão, concomitante à subsidência térmica epreenchimento das bacias marginais.

Os softwares a serem utilizados para a modelagem peloFEM são os MSC Patran/Nastran versão 2005, instaladosem plataforma Windows.

Resultados preliminares da modelagem da deformaçãono sub Andes mostram que as áreas de soerguimento eerosão previstas na modelagem 3-D diferemsubstancialmente dos resultados previstos pelamodelagem 2-D, em função da distribuição geométrica etemporal das cargas bem como das propriedades

termomecânicas da placa.

A contribuição principal do método é o de fornecerprevisões quantitativas sobre a localização das áreasfontes e contribuir para um melhor entendimento dosprocessos de deposição nas bacias marginais brasileiras.

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Tecnologiade Recuperação

de Petróleo

Tecnologiade Recuperação

de Petróleo

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Resumo

Desenvolvimento de Novas Estratégias paraRecuperação Avançada de Hidrocarbonetosem Reservatórios de Petróleo

Autor-líder: Eduardo Cardoso de Abreu

Orientador: Luis Felipe Feres Pereira

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ

Nós descrevemos um procedimento numérico acurado,baseado em uma estratégia de decomposição deoperadores, para a solução numérica de escoamentostrifásicos imiscíveis água-óleo-gás em meios porososheterogêneos em duas dimensões espaciais e que levaem conta pressões capilares. Este procedimentocombina um esquema central de diferenças finitasconservativo explícito, não-oscilatório e de segundaordem para a aproximação do sistema de leis deconservação hiperbólicas que modela o transporteconvectivo dos fluidos e elementos finitos mistos, quesão localmente conservativos, para a aproximação dos

problemas parabólico e elíptico associados ao modelotrifásico aqui discutidos. Nossas Simulações indicamque as ondas de choque transicionais observadas emuma dimensão podem também estar presentes emmeios porosos heterogêneos bidimensionais. Ondastransicionais podem constituir em uma ferramentainovadora disponível para estabilizar o processo deinjeção de água e gás e na investigação de novasestratégias de injeção de água e gás para a recuperaçãoavançada de hidrocarbonetos no contexto deescoamentos trifásicos água-óleo-gás em reservatóriosde petróleo.

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EXPLOT - Sistema de Apoio à Decisãopara Otimização da Explotação de Petróleo

Autor-líder: Yván Jesús Túpac Valdivia

Co-autor: Luciana Faletti AlmeidaOrientadores: Marco Aurélio Cavalcanti Pacheco e Marley Maria Bernardes Rebuzzi Vellasco

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Resumo

Pontificia Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC-RJ

Este trabalho apresenta um sistema de apoio à decisãoque integra diversas técnicas (Algoritmos Genéticos,Algoritmos Culturais, Coevolução, Redes Neurais, modeloNeurofuzzy e Processamento Distribuído) para aotimização da explotação de reservatórios petrolíferos. Osistema EXPLOT identifica alternativas de explotação, istoé, determina a quantidade, posição, tipo (produtores ouinjetores) e estrutura (horizontal ou vertical) de poços quemaximizam o Valor Presente Líquido da alternativa (VPL).

Este trabalho oferece, portanto, uma perspectivapromissora para o processo decisório e de análise dealternativas de explotação de campos petrolíferos,oferecendo ao especialista informações que o auxiliamno processo de busca das melhores alternativas. Aointeragir com o sistema EXPLOT através da introduçãosugestões de projeto, o especialista conjuga de modo

favorável a sua expertise com uma máquina de buscaeficiente.

O sistema EXPLOT já foi implementado e testado emdiferentes exemplos de campos petrolíferos. Os resultadosobtidos até o presente momento são consideradosconsistentes na visão de especialistas que o vêem comoum novo conceito de ferramenta de apoio à decisão naárea. O diferencial do EXPLOT está não só no seu eficientemodelo de otimização mas também na sua interfaceatravés da qual especialistas interagem com o sistemaintroduzindo sugestões de projeto (e.g. configurações depoços em 5-Spot, etc), comandando busca local demelhores soluções, dimensionando a malha de simulaçãoe controlando a distribuição da simulação através dasredes disponíveis.

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Recuperação Secundária de Óleo Pesado e Completaçãode Reservatórios de Campos Maduros Utilizando oSubproduto (Glicerina bruta) da Produção do Biodiesel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .


Resumo

Autor-líder: Sarah Maria Santana Borges

Co-autores: Ana Paula Santana, Poliana Mousinho Magalhães de Almeida e Angelo Marcos Vieira Lima

Orientador: Cristina Maria Assis Lopes Tavares da Mata Hermida Quintella

Universidade Federal da Bahia - UFBA

Este trabalho vem atender a um dos desafiostecnológicos propostos pela Petrobrás na área deTecnologia de Recuperação de Petróleo. Além distoatende o desafio de viabilizar comercialmente asenergias renováveis, ao propor novas aplicações parao aproveitamento da glicerina bruta, subproduto daprodução de biodiesel.

A produção de biodiesel atende a um dos interessesprioritários do Governo Federal, no uso de fontes deenergias renováveis. A produção desse combustívelgera como subproduto a glicerina.

A recuperação secundária de petróleo aqui proposta apartir da injeção de glicerina bruta, gera impactoeconômico, impacto social, desenvolvimentotecnológico e redução do impacto ambiental.

O sistema experimental permite a injeção de petróleoem um microreservatório e injeção de fluidos derecuperação. Aqui se relata a injeção de LAS, PEO,glicerina comercial e glicerina bruta.

A injeção de LAS arrasta preferencialmente parafinascom cadeias lineares, enquanto o PEO remove asramificadas. A glicerina comercial remove ambos ostipos de parafinas, no entanto em quantidades menorescomparadas ao LAS e o PEO.

Fotografias obtidas durante a injeção da glicerina brutamostram a remoção de depósitos parafínicos.

O fator de recuperação foi de 80%, comparados aos40% do LAS e PEO, e 35% da glicerina comercial.

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Tecnologiade Produção

Tecnologiade Produção

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Resumo

Novos Aditivos Polimérico Multifuncionais para Fluidos deBase Aquosa a Serem Utilizados na Perfuração de Poços deGrande Afastamento Horizontal em Águas Ultraprofundas

Autor-líder: Jorge de Almeida Rodrigues Júnior

Orientadores: Regina Sandra Veiga Nascimento e Elizabeth Roditi Lachter

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A maior parte dos reservatórios brasileiros de grandeporte encontra-se em alto mar, principalmente em atuasultraprofundas. A perfuração de poços a profundidadescada vez maiores, bem como as atuais exigênciasambientais, tem exigido o desenvolvimento detecnologias sofisticadas e específicas, e ao mesmotempo ecologicamente corretas. Os fluidos deperfuração desempenham um papel fundamental naperfuração de um poço, entretanto, devido aosdiferentes tipos de formação e condições encontradasem cada etapa, a perfuração é dividida em fases,utilizando-se em cada uma um fluido diferente. Opresente trabalho se propôs ao desenvolvimento denovos fluidos de perfuração de base aquosa, que

apresentem simultaneamente todas as propriedadesnecessárias para um bom desempenho em todas asfases de um poço, sendo ecologicamente corretos ede baixo custo. Foram desenvolvidos aditivospoliméricos multifuncionais, que desempenha comsucesso as funções de inibidores de reatividade defolhelhos, modificadores reológicos e redutores defiltrado, obtendo-se excelentes resultados. Não se temconhecimento até os dias atuais de um fluido deperfuração de composição tão simplificada e que atendacom tamanha eficiência as propriedades necessáriasa um bom desempenho. Trata-se de um sistema deaplicação direta e de imediato interesse para a indústrianacional de petróleo.


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Modelagem e Simulação de uma Bomba Multifásicado Tipo Duplo Parafuso

Autor-líder: Celso Yukio Nakashima

Orientador: Silvio de Oliveira Junior

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O objetivo deste trabalho é propor um modelo termo-hidráulico para uma bomba multifásica de duploparafuso que auxilie a compreensão do funcionamento,o desenvolvimento da bomba e permita que estudoscomparativos contra outras alternativas deprocessamento primário de petróleo sejam viabilizados.Para tanto, o modelo deve ser capaz de calcular: adistribuição de pressão e temperatura nos parafusos,vazão de refluxo, potência consumida e transferênciade calor para os parafusos e a carcaça, entre outros. Omodelo baseia-se em balanços de energia e massa paracada câmara da bomba desde a sua formação nasucção até a descarga e cada fluxo necessário aosbalanços é modelado separadamente. Os resultados

obtidos são comparados com dados experimentais.

Dentre as contribuições, destaca-se os resultadosfornecidos pelas correlações desenvolvidas paracalcular o refluxo, os quais são significativamentemelhores que os valores obtidos com correlaçõesnormalmente utilizadas. Além disso, os valores de vazãoe perfil de pressão fornecidos pelo modelo sãosignificativamente melhores que os obtidos com osmodelos e hipóteses de WINCEK (1992) e KÖNNER(1998) utilizados pelo fabricante Leistritz para projetarsuas bombas. Também, Uma nova forma de calcular onúmero útil de câmaras foi proposta, pois a utilizadapelo fabricante não consistente.


Resumo

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Uma Estratégia Grasp para Escalonar Atividades deDesenvolvimento de Poços de Petróleo no Mar

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Autor-líder: Rômulo Albuquerque Pereira

Co-autor: Cid Carvalho de SouzaOrientador: Arnaldo Vieira Moura

Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP

Antes que locais promissores de bacias petrolíferassema efetivamente transformados em poços produtoresde petróleo, é necessário realizar diversas atividadesde perfuração, de completação e de interligação nesseslocais. O escalonamento dessas atividades devesatisfazer várias restrições conflitantes e buscar amaximização da produção de petróleo em um dadohorizonte de tempo. Este artigo descreve algoritmos dotipo GRASP (Greedy Randomized Adaptive SearchProcedure) para o escalonamento das atividades de

desenvolvimento de poços de petróleo offshore. Osresultados obtidos por estes algoritmos são compradoscom aqueles alcançados por uma ferramenta deProgramação por Restrições (PR) desenvolvida pelaPetrobras e atualmente em uso na empresa. Análisesfeitas com instâncias reais relativas à Bacia de Camposmostram que os algoritmos GRASP superam aferramenta de PR produzindo soluções com expressivosaumentos na produção, totalizando 16 milhões de barrisde petróleo, ou, 864 milhões de dólares.

Resumo

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Tecnologiade Refino e

Petroquímica

Tecnologiade Refino e

Petroquímica

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Nanopartículas de Metais de Transição em LíquidosIônicos: Síntese, Caracterização e Aplicação em Reaçõesde Hidrogenação

Autor-líder: Edson Tarabal Silveira

Co-autores: Marcos Alexandre Gelesky, Carla Weber Scheeren e Glédison Santos da FonsecaOrientadores: Jairton Dupont e Gunter Eberling

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS

O presente trabalho descreve a síntese denanopartículas de irídio, ródio, rutênio e platinaestabilizadas por líquidos iônicos, sua caracterizaçãopor Microscopia Eletrônica de Transmissão e Difraçãode Raios-X, e principalmente sua aplicação comocatalisadores em reações de hidrogenação dos maisvariados substratos.

A redução ou decomposição dos precursores catalíticosdissolvidos nos líquidos iônicos BMI.PF6, BMI.BF4 eBMI.CF3SO3 utilizando hidrogênio molecular comoagente redutor resultou em nanopartículas metálicas

com diâmetros médio na faixa de 2-5 nm.

Em reações de hidrogenação bifásica de compostosolefínicos as nanopartículas de Irídio mostraram-sealtamente ativas na redução de compostos mono, di,tri e tetra-substituídos com freqüências de rotação naordem de 6000 h-1 e puderam ser reutilizadas por nomínimo 7 recargas.

Os líquidos iônicos demonstraram ser um excelenteagente estabilizante para a síntese de nanopartículas,bem como um ideal meio para reações de hidrogenaçãoem sistema bifásico, propiciando desta forma, areciclagem do catalisador.

Resumo

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Avaliação da Resistência à Corrosão Causada porPetróleo Pesado em Chapas Soldadas Utilizadas em“Linings” de Torres de Destilação.

Autor-líder: Cleiton Carvalho Silva

Orientadores: Jesualdo Pereira Farias e Hosiberto Batista de Sant’Ana

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Universidade Federal do Ceará - UFC

O presente trabalho avaliou as microestruturas e aresistência à corrosão em petróleo pesado, de juntassoldadas dos aços inoxidáveis AISI 316L, 410S e 444,utilizando o eletrodo AWS E309MoL-16. Chapas dosreferidos aços foram soldadas empregando três níveisde energia (6, 9 e 12 kJ/cm). Corpos de prova foramextraídos das chapas soldadas e tratados termicamenteem duas temperaturas (200 e 300°C), imersos empetróleo pesado por um período de 30 horas.Empregaram-se as técnicas de microscopia ótica (MO),

microscopia eletrônica de varredura (MEV), e análisede energia dispersiva de raio-X (EDX) para avaliaçãoda microestrutura, bem como para a caracterização dasuperfície e identificação dos produtos da corrosão.Conclui-se que o ciclo térmico de soldagem é suficientepara causar alterações metalúrgicas na região da zonaafetada pelo calor (ZAC), tornando esta região maissusceptível à corrosão. Verificou-se também que a taxade corrosão varia de acordo com os parâmetros desoldagem empregados.

Resumo

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Sistema de Monitoração de Destilação de Petróleo eDerivados de Petróleo em Tempo Real por Meio deEspectroscopia no Infravermelho Próximo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .


Autor-líder: Sérgio Henrique Frasson Scafi

Orientador: Celio Pasquini

Este projeto teve por objetivo a monitoração porespectroscopia no infravermelho próximo, determinaçãoda composição das frações destiladas e controle deparâmetros relacionados a temperaturas de destilaçãode petróleos e derivados, especialmente a gasolina, emtempo real. Visou desenvolver uma metodologia deanálise que possibilite o acompanhamento “on line”, deuma destilação, possibilitando a identificação dasfrações de destilado através de espectros NIR deabsorbância.

Rapidez na obtenção de dados e análise e interpretaçãode dados são facilitadas empregando análise decomponente principal (PCA). O sistema acessa a

composição do condensado que pode separar ouconcentrar um ou mais componentes presentes naamostra original.

Sendo assim, apresenta-se como uma ferramenta deanálise que permite realizar uma previsão da provávelcomposição química do destilado durante a destilação,podendo ser aplicado em processos como em torresde destilação.

O potencial do sistema proposto de monitoração dadestilação em tempo-real foi demonstrada usandoalgumas misturas binárias preparadas e comparandoo comportamento da destilação de gasolinas tipo A eC e petróleos.


Resumo

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Tecnologiade Transporte de

Petróleo e Derivados

Tecnologiade Transporte de

Petróleo e Derivados

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Análise do Desempenho de um Reparo em Duto CorroídoUtilizando Multi-camadas Metálicas Coladas

Autor-líder: Marco Antonio Perez Rosas

Co-autores: Joanes Silva Dias, Julio Cesar Galvão Grion, Leandro Ori Lima e Nelson Fernandes Soares Júnior

Orientadores: José Luiz de França Freire e Ronaldo Domigues Vieira

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Avaliou-se o desempenho de um novo tipo de reparopara dutos que possuem defeitos de corrosão externa,o qual é constituído por várias camadas metálicascoladas com adesivo epoxi. A utilização de chapasmetálicas finas e sobrepostas para constituir um reparo,bem como a geometria e a distribuição das camadas,o método de montagem e o adesivo, foramoriginalmente propostos em um Projeto de Graduaçãodo DEM - CEFET-RJ, [2], com os mesmos títulos eautores do presente trabalho.

Em parceria com os laboratórios do DEM-PUC-Rio, trêsespécimes tubulares - sem defeito, com defeito e comdefeito reparado - foram confeccionados e testados sob

pressão interna até a ruptura. Os resultados destesensaios foram comparados: (i) com as pressões deruptura previstas nos métodos, ASME B31 G [3],Método Simples [1,9], Área Real, Arco & Kiefner, e DNV-RP-101 [3,5]; e (ii) com os resultados de ummodelamento por elementos finitos, para a simulaçãodo comportamento elástico do tubo reparado.

Verificou-se que a pressão suportada pelo espécimecom defeito reparado foi equivalente à pressãosuportada pelo espécime sem defeito. A ruptura doespécime reparado ocorreu fora do reparo,demonstrando a eficiência do método proposto.


Resumo

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Detecção de Furos em Dutos por Técnicade Sondagem Acústica

Autor-líder: Ricardo Luis D´Ávila Villela

Orientador: Moyses Zindeluk

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A detecção de vazamento por métodos volumétricos,relativamente precisos para líquidos, não são adequadospara gases, especialmente quando a quantidade liberadaé pequena. Alguns métodos correntes de detecçãobaseiam-se na recepção de ondas acústicas transientes,geradas na eclosão do vazamento. No entanto, estessinais desaparecem com o estabelecimento do regimepermanente do vazamento, exigindo um sistema demonitoramento constante e a prova de falhas.

A técnica proposta neste trabalho, para detecção de umorifício na parede de um duto, consiste na geração deuma onda sonora e na comparação das respostasimpulsivas do sistema, com uma resposta acústica

padrão. As respostas podem ser obtidas em qualquerinstante, proporcionando um constante monitoramentodas condições do duto, a partir da análise dos desviosdas respostas impulsivas.

O experimento foi realizado num duto com ar sob pressãoatmosférica sema presença de escoamento. Porém, aexcelente sensibilidade revelada experimentalmente pelatécnica indica que esta poderá ser empregada nadetecção de vazamentos em gasodutos, desde que sefaça as devidas correção das propriedades físicas dogás, da velocidade de escoamento e das condições detemperatura e pressão no interior do duto.


Resumo

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Estudo da Altura Mínima de Vala paraDutos Enterrados

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Autor-líder: Eder Chaveiro Alves

Orientador: Paulo Marcio Fernandes Viana

Universidade Estadual de Goiás - UEG

Considerando que um dos principais aspectosrelacionados a instalações de dutovias é o custo deimplantação dos dutos, este trabalho visa contribuir parao estudo da redução destes custos, principalmente

quando relacionados a altura de cobertura mínima.Verificou-se que há possibilidade de diminuir

significativamente a altura mínima comumente adotada.

Resumo

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Tecnologiade Produtos

Tecnologiade Produtos

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Síntese de Materiais Carbonosos Ativados a partir

de Coque de Petróleo

Autor-líder: Manoel Orlando Alvarez Méndez

Orientadores: Antonio Carlos Luz Lisboa e Aparecido dos Reis Coutinho

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Materiais Carbonosos Ativados (MCA) apresentamelevada área superficial específica e elevado volumede poros em sua matriz carbonosa , sendo capaz deadsorver moléculas tanto na fase líquida quanto gasosa.Os principais processos de produção de MCAempregam como matéria-prima, precursores de elevadoteor de carbono. O coque de petróleo (CP), resíduo comalto teor de carbono fixo e baixo teor de cinzas, comestrutura praticamente amorfa, possui pouco valorcomercial, sendo considerado resíduo problemático,tanto em termos ambientais quanto comerciais. O quetorna atrativa sua utilização para a produção de MCAs.

O objetivo deste trabalho foi produzir MCAs a partir deCP proveniente da unidade de coqueamento daREPLAN – PETROBRAS, avaliando as influências dosparâmetros de processo na qualidade dos CÃS, taiscomo: concentração de agente ativante, tempo deativação, temperatura de ativação e granulometria docoque do petróleo.Os resultados indicaram quemudanças nestes parâmetros de processo provocamalterações estruturais na rede porosa do MCA obtido,permitindo obter áreas superficiais de até 255 m2. g-1,com distribuição de tamanho de poros estreita, comcaracterística de peneiras moleculares.


Resumo

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Programa Computacional como Ferramenta de Auxílio noDesenvolvimento de Novos Produtos Asfálticos

Autor-líder: Flávio Vasconcelos de Souza

Orientador: Jorge Barbosa Soares

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O uso de materiais compósitos em aplicaçõesestruturais tem crescido de forma significativa nosúltimos anos, destacando-se as aplicações nasengenharias aeroespacial, biomédica, civil, mecânicae de petróleo. Isto se deve ao fato de que os materiaiscompósitos podem oferecer características estruturaisótimas para determinadas aplicações que seusconstituintes não oferecerem individualmente. Osligantes modificados e as misturas asfálticas sãoexemplos de materiais compósitos. Desta forma, parase otimizar o desempenho destes produtos asfálticos,é necessário o uso de metodologias capazes de retero máximo de informações sobre suas microestruturas,de modo que o projetista possa determinar as frações

e distribuições ótimas dos seus constituintes para cadatipo de aplicação. Uma metodologia que vem sendobastante usada na comunidade científica para análisede compósitos é a chamada modelagem multi-escala.O objetivo do presente trabalho é modelar ocomportamento estrutural de misturas asfálticas usandoum programa computacional multi-escala e mostrarcomo esse programa pode ser usado na melhoria daqualidade e no desenvolvimento de novos produtosasfálticos. O programa foi utilizado na simulação doensaio de compressão diametral em uma misturaasfáltica e seus resultados mostraram-se satisfatóriosquando comparados com resultados obtidosexperimentalmente.


Resumo

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Titulação Potenciométrica de Óleos/Gorduras para aProdução de Biodiesel

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Autor-líder: Luis Alcides Brandini De Boni

Co-autor: Eduardo Goldani

Orientador: Lavinel G. Ionescu

Pontificia Universidade Católica do Rio Grande do Sul - PUC-RS

O objetivo deste projeto é o aperfeiçoamento da técnicade produção de biodiesel bem como a otimização daquantidade de reagentes gastos na produção e aproporcional redução do volume de resíduos de baixaqualidade gerados após o fabrico do produto.

Como pontos relevantes neste trabalho podem-sedestacar o domínio da tecnologia de construção e ouso de eletrodos bastante precisos, a adaptação desoftwares livres para realizar o tratamento matemáticodos dados obtidos e a redução ou a eliminação dosresíduas de indicadores colorímetricos como afenolftaleína, considerada como provável agentecarcinogênico em humanos.

Além disso, podemos citar como grande benefício datécnica a redução de até 30% na quantidade decatalisador utilizado na produção do combustível,graças às melhorias e adaptações da técnica detitulação. Isto, sem dúvida, representa uma grandeeconomia no processo de produção, tendo em vista quea matéria prima de origem vegetal ou animal tende aser barata, enquanto que os catalisadores, que setornam a cada geração mais eficientes, tem seu custoreajustado exponencialmente.

Resumo

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Tecnologiade Gás

Tecnologiade Gás

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Síntese de Nanotubos de Carbono e HidrogênioEmpregando Gás Natural

Autor-líder: Márcio Dias Lima

Co-autores: Mônica Jung de Andrade, Renato Bonadiman

Orientador: Carlos Pérez Bergmann

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Nanotubos de carbono são uma nova classe demateriais descobertos em 1991 por Sumio Iijima eapresentam extraordinárias propriedades mecânicas,elétr icas e térmicas. Este material destaca-seprincipalmente pela suas propriedades mecânicas,sendo o material com maior resistência a traçãoconhecido. As aplicações para este material sãoinúmeras, desde uso em compósitos para indústriaaeronáutica e automotiva, em dispositivos eletrônicos,displays de computadores de alta eficiência esupercondutores. Outra aplicação de grande interessepara o setor industrial é o uso de nanotubos emsistemas de armazenamento de hidrogênio.

O gás natural (GN) apresenta-se como um precursorde baixíssimo custo para síntese de nanotubos de

carbono. A utilização deste recurso natural de grandedisponibilidade e boa estabilidade de composição seriainteressante para redução dos custos de síntese dosnanotubos de carbono.

Utilizando a técnica de CCVC (Catalytically ChemicalVapor Deposition) foi possível sintetizar no Laboratóriode Materiais Cerâmicos/UFRGS nanotubos de carbonode parede múltipla e simples de boa qualidade. Foramempregados dois tipos de catalisadores: Fe-Mo/MgOe Cr2O3-Fe2O3. O reator atual ainda permite apenas asíntese de material em escala laboratorial, porém estasendo desenvolvido um novo reator para permite aprodução em grande escala de nanotubos.


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Reforma Autotérmica do Metano emCatalisadores de Níquel

Autor-líder: Juliana da Silva Lisboa

Orientador: Fabio Barboza Passos

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Universidade Federal Fluminense - UFF

Catalisadores de níquel suportados em a-AI2O3,y-AI2O3, CeO2, ZrO2 e Ce-ZrO2, foram investigados coma finalidade de avaliar a influência do suporte naatividade destes catalisadores na reação de reformaautotérmica do metano, componente principal do gásnatural. Foram utilizadas técnicas de caracterizaçãofísico-químicas, além de ensaios de reação superficiala temperatura programada (TPSR) que permitiramavaliar o mecanismo de conversão do metano. Ossuportes Ce-ZrO2 formaram uma solução sólida eapresentaram melhor capacidade de armazenamentode oxigênio por unidade de massa de Ce, quando

comparados aos óxidos simples CeO2 e ZrO2. Osespectros de DRS e os perfis de TPR mostraram apresença da espécie NiO com diferentes estruturas. Areforma autérmica do metano ocorreu via mecanismoindireto, que consistiu na combustão em temperaturasmais baixa, com a posterior reforma com CO2 e reformaa vapor em temperaturas mais elevadas, gerando assim,o gás de síntese. Os ensaios de desidrogenação decicloexano, em conjunto com os resultados de TPSR,mostraram que a atividade catalítica está diretamenterelacionada com a quantidade de sítios metálicospresentes na superfície.

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Aplicação do Gás Natural naIndústria Metalúrgica

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Autor-líder: Augusto Henrique MissnerCo-autor: Thiago Warmling

Orientadores: Max Hermann e Mônica de Mesquita Lacerda

Sociedade Educacional de Santa Catarina - SOCIESC

O foco deste trabalho é fornecer dados consistentesque ajudem a fomentar o uso do Gás Natural emempresas metalúrgicas e de fundição, através do estudode viabilidade técnico-econômico realizado nos setoresde confecção de moldes, machos em areia “shell” e defusão de metais não ferrosos, como por exemplo oalumínio. Teve como metas avaliar a condição de

conversão dos equipamentos para GN com o mínimode adaptações possíveis, levantar dados comparativosde produtividade, qualidade, consumo, custosoperacionais e de manutenção dos sistemas, criandoum documento embasado em experiências práticas queauxilie a implementação do gás natural na indústriametalúrgica.

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Tecnologiade Energia

Tecnologiade Energia

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Resumo

Construção de um Equipamento de Sublimação emEspaço Reduzido para Fabricação de Células Solares deFilme Fino de Baixo Custo

Autor-líder: Wagner Anacleto Pinheiro

Oridentadores: Carlos Luiz Ferreira e Leila Rosa de Oliveira Cruz

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Instituto Militar de Engenharia - IME

Um equipamento de sublimação em espaço reduzidofoi construído no Laboratório de Filmes Finos do InstitutoMilitar de Engenharia com o objetivo de fabricar célulassolares fotovoltaicas de filmes finos de telureto decádmio (CdTe). A principal característica dessa técnicaé a pequena distância fonte-substrato (da ordem demilímetros) e pressões de deposição na faixa do médioa baixo vácuo, o que propicia a produção de filmes finoscom altas taxas de deposição e permite quetemperaturas de substrato tão altas como 650oC sejamutilizadas. Foram realizadas deposições de CdTe sobre

substratos de vidro/óxido de estanho-índio (ITO), coma distância fonte-substrato de 2,7 mm e pressão dosistema de 10 Torr de argônio. As temperaturas da fontee do substrato foram variadas na faixa de 650 a 750oCe 500 a 650oC, respectivamente. As altas taxas dedeposição juntamente com filmes de grandes tamanhosde grão (da ordem de 2 mm) obtidos por essa técnicatornam-na adequada para a obtenção de células solaresde baixo custo.

Palavras-chave: sublimação em espaço reduzido, filmesfinos, CdTe, células solares.

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Análise Exergética de uma Central Termelétrica comCogeração num Complexo Petroquímico

Autor-líder: Eng. Edgar Nunes de Almeida

Orientador: Prof. Dr.Ednildo Andrade Torres

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Resumo

Unidades Termelétricas (UTE) apresentam excedentede calor, especialmente nas correntes de vapor de baixapressão, sendo necessário uma fonte fria externa paracondensar o vapor exausto, por exemplo, da turbinacondensante. Este calor latente, transferido para o meioambiente através da torre de resfriamento, representaa maior perda energética do ciclo térmico.

Este trabalho apresenta uma avaliação energética eexergética de uma Unidade Termelétrica real, compostapor cinco caldeiras de 400 t/h, gerando vaporsuperaquecido a 120kgf/cm2 e 538oC, duas turbinas agás, uma caldeira de recuperação e diversosequipamentos auxiliares, operando com cogeração eciclo combinado, suprindo vapor e energia elétrica para

as unidades de processo do Complexo Petroquímicode Camaçari.

Desenvolveu-se um simulador desta unidadetermelétrica, na plataforma “Engineering EquationSolver”, EES, o qual identifica e quantifica as perdasenergéticas e exergéticas que podem ser recuperadas.

Este estudo é parte da dissertação de mestrado emdesenvolvimento na Universidade Federal da Bahia,Escola Politécnica, e aponta um incremento naeficiência exergética do ciclo térmico da UTE em 3,4%,correspondente a uma redução no custo operacionalem torno de R$ 18 milhões por ano; salientamos queas medidas estão em fase de implementação naUnidade Termelétrica da BRASKEM.


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Fogão Solar com ou sem Armazenamento de Calor

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Resumo

Autor-líder: Ticiano Ribeiro Bezerra da Cunha

Oridentador: Maria Eugênia Vieira da Silva

O presente trabalho visa apresentar o Projeto do FogãoSolar com ou sem armazenamento de calor,descrevendo o seu princípio de funcionamento assimcomo, os seus componentes, resultados experimentais,relativos a eficiência térmica da unidade de cozimentoe resultados numéricos referentes ao uso de diferentestipos de óleo térmico. Os dois componentes básicosdo fogão são os coletores solares com refletores e umaunidade de cozimento. O fluido de trabalho (óleovegetal, mineral ou sintético) circula naturalmente portermossifão em tubo que liga os componentes. Osistema apresenta algumas vantagens em relação aos

tradicionais, como, a possibilidade de ser instalado emambientes fechados, cozimento noturno, controle doescoamento do fluido, modularidade e a possibilidadede incorporação de um forno. Medições feitas naunidade de cozimento apresentaram um valor de 0,38para a eficiência sensível e 0,5 para a latente. Quantoaos óleos testados, o que apresentou melhor eficiênciatérmica (0,45) e a maior taxa de vazão mássica foi oóleo sintético (0,35) dos óleos vegetais nacionais, quesofreram decomposição em temperaturas maiselevadas (acima de 140ºC) e possui um preço menorrelativo ao óleo sintético.


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Tecnologiade Segurança

Operacional ePreservação

Ambiental

Tecnologiade Segurança

Operacional ePreservação

Ambiental

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Dispersão Atmosférica de Gás Natural por Ruptura emDuto Submarino Pressurizado e Valvulado

Autor-líder: Fabio Coimbra Moreira de Macedo Soares

Orientadores: José Luiz de Medeiros e Ofélia de Queiroz Fernandes Araújo

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É apresentada uma abordagem simplificada ao problemade dispersão atmosférica em regime transiente de gásnatural liberado acidentalmente no oceano, ocasionadopor vazamentos em dutos submarinos pressurizados. Omodelo tem como objetivo estimar a distribuição espacialtransiente de concentração de gás na atmosfera parasubseqüente análise de risco.

Neste cenário, válvulas de bloqueio são usadas pararapidamente isolar o inventário perigoso (shutdown datubulação de gás). A análise contempla o comportamentotransiente do inventário remanescente no interior dosdutos mediante modelo de liberação sob vazamento e aocorrência de várias rupturas, sincronizadas ou não, comdistribuição espacial conhecida.

O modelo espaço-temporal de dispersão empregadobaseia-se na resolução da Equação Tridimensional daDifusão sob turbulência e em domínios semi-infinitos. Omodelo inclui recursos apropriados para lidar com: (i)ampla gama de condições atmosféricas; (ii) diferentesvelocidades do vento; (iii) condições transientes em queo gás é liberado para a atmosfera (i.e., vazão, pressão etemperatura); (iv) diversas profundidades de emissão;(v) configuração multi-fontes de vazamentos.

Este trabalho desenvolveu uma ferramenta de softwareem ambiente MATLAB de modo a determinar ascondições mais críticas de risco assim como o impactoda localização das válvulas de bloqueio nocomportamento transiente de liberação.


Resumo

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SACI - Sistema de Apoio aoCombate de Incidentes

Autor-líder: Antônio Roberto Lins de Macedo

Orientador: Antônio Roberto Menescal de Macêdo

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Universidade de Fortaleza - UNIFOR

Os incidentes que acontecem, principalmente, naindústria do petróleo, aí incluindo as refinarias,petroquímicas, distr ibuidoras de derivados,equipamentos marítimos e terrestres de perfuração/produção, e campos petrolíferos, além de outros tiposde parques industriais e ações de combate do próprioCorpo de Bombeiros, são extremamente perigosos porcausa das elevadas temperaturas alcançadas e do raiode ação provocado por uma explosão. Por isso, oS.A.C.I. - Sistema de Apoio ao Combate de Incidentes,cuja missão é SALVAGUARDAR VIDAS, foidesenvolvido.

O propósito deste trabalho, desenvolvido no ano de2004, na Universidade de Fortaleza, durante Trabalhode Conclusão de Curso do autor-líder, é de apresentaro conjunto da inovação tecnológica, que gerou umregistro de patente de invenção, [PI 04022661]

outorgada pelo INPI, e a capacidade operacionalcompleta da máquina-protótipo, que poderá serobservada através das fotos, e das duas reportagensgravadas em VHS, anexas. O S.A.C.I. é um robôcontrolado à distância que transporta um dos maismodernos canhões de combate a incêndio, capaz degerar névoa, jato sólido ou espuma sob uma pressãolimite de 125 psi projetando jatos de até 4200 litros/minuto, atuando até 90 m do operador (como o jatosólido alcança, pelo menos 60 m de distância, equivalea dizer que o brigadista poderá ficar até a 150 m doincidente), com três graus de liberdade (o modeloS.A.C.I. II, já em desenvolvimento, terá cinco graus deliberdade, tecnologia de tolerância à falhas, sensor degases, monitoramento via câmara embutida, etc.), alémde uma autonomia mínima de 3 horas a plena carga.

Resumo

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Biossorção de Efluentes Sintéticos Contendo MetaisPesados, Utilizando Alga Inativa Sargassum SP.

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Autor-líder: Ricardo Neves da Motta

Co-autores: Aderval Severino Luna, Carlos Russo e Antônio Carlos Augusto da Costa

Orientador: Maria Eugênia S. P. Borges

Este trabalho tem o objetivo de investigar a eficiênciada alga Sargassum sp na remoção de metais pesadosde efluentes sintéticos. A alga inativa foi moída,peneirada (250-800 mesh) e levada com águadeionizada. Foram usadas efluentes sintéticos deCdSO4, CuSO4 e ZnSO4; com concentração próximaa 40ppm. Investigou-se a influência do pH (4-7) nabiossorção pela alga, o modelo da cinética de equilíbriopara essas soluções em contato com a alga e aeficiência do processo em uma coluna de biossorçãode leito móvel com fluxo ascendente. Os resultadospreliminares mostraram que a cinética de equilíbrio de

adsorção para soluções de sulfato de cádmio, cobre ezinco atingem seus estados de equilíbrio, após 1 horade tempo de contato com a alga. A eficiência deremoção dos metais pesados é função da concentraçãoda solução eletrolítica, das condições de operação, taiscomo agitação (com ou sem agitação mecânica) e fluxode alimentação (com ou sem re-alimentação) emsistema contínuo. Nestas condições, observou-se quea eficiência do processo se encontra na faixa de 89-96%, isto mostra que a biossorção é viável para otratamento de efluentes, contendo soluções de metaispesados com baixas concentrações (10-40 ppm).


Resumo

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InstituiçõesParticipantes

InstituiçõesParticipantes

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Amazonas - AM

Instituto Nacional de Pesquisa da Amazônia - INPA

Universidade Estadual do Amazonas - UEA

Bahia - BA

CEFET-BA

Faculdade Metropolitana de Camaçari - FAMEC

Universidade de Salvador - UNIFACS

Universidade Estadual de Santa Cruz - UESC


Ceará - CE

Universidade de Fortaleza - UNIFOR

Universidade Estadual do Ceará - UECE


Distrito Federal - DF

Universidade do Legislativo Brasileiro - UNILEGIS

Espírito Santo - ES

Universidade Federal do Espírito Santo - UFES

Goiás - GO

Universidade Católica de Goiás - UCG

Universidade Estadual de Goiás - UEG

Universidade Federal de Goiás -UFG

Maranhão - MA

Universidade Federal do Maranhão - UFMA

Minas Gerais - MG

CDTN/CNEN

Faculdades Integradas Geraldo Dibiase - FGB/FERP

Sistema Unileste-MG de Ensino - UNILESTEMG

Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI

Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG

Universidade Federal de Ouro Preto - UFOP

Universidade Federal de Uberlância - UFU

Universidade Federal de Viçosa

Universidade Presidente Antônio Carlos - UNIPAC

Universidade Tiradentes - UNIT

Mato Grosso do Sul - MS

Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - UFMS

Pará - PA

Universidade Federal do Pará - UFPA

Paraíba - PB

Universidade Federal da Paraíba - UFPB

Universidade Federal de Campina Grande - UFCG

Pernambuco - PE

Escola Politécnica de Pernambuco

Universidade Federal de Pernambuco - UFPE

Paraná - PR

CEFET-PR

Universidade Federal do Paraná - UFPR

Rio de Janeiro - RJ

Instituto Militar de Engenharia - IME



Universidade Estácio de Sá

Universidade Estadual Norte Fluminense - UENF


Universidade Federal Fluminense - UFF

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro - UFRRJ

Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO

Rio Grande do Norte - RN

CEFET-RN

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

Rio Grande do Sul - RS

Fundação Universidade Federal do Rio Grande - FURG

Pontificia Universidade Católica do Rio Grande do Sul - PUC-RS

Universidade da Região da Campanha - URCAMP

Universidade de Caxias do Sul


Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões - URI

Santa Catarina - SC

Sociedade Educacional de Santa Catarina - SOCIESC

Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC

São Paulo - SP

Centro Regional Universitário de Espírito Santo do Pinhal

Centro Universitário da FEI - SBC

Escola de Engenharia de Mauá

Faculdade de Tecnologia de São Vicente - FATEF

FECAP

Universidade Católica de Santos - UCS

Universidade de Ibirapuera


Universidade de Taubaté - UNITAU

Universidade do Estadual Paulista - UNESP


Universidade Federal de São Carlos - UFSCAR

Universidade Metodista de São Paulo - UMESP

Universidade Paulista - UNIP

Universidade São Francisco - USF

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