Projetos em andamento

TEMA: MAMEIO AMBIENTE

 

SUBTEMA: MA 0XOUTRO (Biotecnologia – seu emprego no controle de populações pela indução de infertilidade)

CÓDIGO ANEEL

PD-07514-0118/2018

 

FASE DA CADEIA

Desenvolvimento experimental

 

CUSTO TOTAL

R$ 1.000.000,00

CUSTO CTG

R$ 500.000,00

CUSTO SENAI

R$ 500.000,00

 

PRAZO

24 meses

 

INÍCIO

01/07/2018

 

CONCLUSÃO

30/06/2020

 

ÁREA

Meio Ambiente

 

GERENTE DO PROJETO

Filipe Oliveira

 

EXECUÇÃO

Bio Bureau Desenvolvimentos de Base Biológica e Licenciamentos Ltda.

CONTROLE DA INFESTAÇÃO

por mexilhão dourado por indução genética da infertilidade – Fase 2

O protótipo já desenvolvido em fase anterior desse projeto de P&D é usado agora para validar a tecnologia de controle genético da infestação de mexilhão-dourado (Limnoperna fortunei) em reservatórios de usinas hidrelétricas brasileiras. A primeira fase do projeto é apresentada em Projetos Concluídos.

O estudo prevê desenvolver um mexilhão-dourado geneticamente modificado que, ao se reproduzir com indivíduos selvagens, transmitirá, de forma acelerada, a infertilidade para as próximas gerações, causando o colapso das populações da espécie no Brasil. O trabalho usa a tecnologia Crispr-Cas9 (sigla que em tradução literal significa Conjunto de Repetições Palindrômicas Curtas Regularmente Espaçadas), uma das principais ferramentas biotecnológicas de edição genômica.

Essa segunda fase do projeto foi encorajada pelo sucesso prévio no desenvolvimento do protótipo do mexilhão-dourado geneticamente modificado. O modelo foi capaz de simular os efeitos da eliminação de genes na fisiologia celular e no desenvolvimento do organismo, além de identificar e selecionar quais genes são responsáveis para induzir a esterilidade.

O trabalho é inédito, por estar baseado em pesquisas científicas ainda não divulgadas publicamente; inovador, por romper com o paradigma de combate a espécies invasoras com substâncias químicas; e revolucionário, ao propor a resolução de um problema para o qual as abordagens tradicionais falharam nos últimos 20 anos. A partir do conhecimento aprofundado do genoma do mexilhão-dourado, serão identificados os alvos moleculares para o desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas de controle. Hoje existem apenas 16 projetos para controle biotecnológico de pragas utilizando biologia sintética. Esse desafio científico colocará o Brasil em evidência no cenário mundial.

Benefícios

Espécie invasora, de origem asiática, o mexilhão-dourado alastrou-se pelos reservatórios brasileiros, onde se incrusta em instalações de hidrelétricas, afetando peças expostas a ambientes aquáticos.  Os impactos são a indisponibilidade de usinas hidrelétricas e de distribuição de água, além de consequências ao meio ambiente.

 

A técnica desenvolvida representará uma solução para essa infestação e poderá ser aplicada em usinas e reservatórios de todo o setor elétrico brasileiro, assim como configurar solução para os problemas ambientais dos biomas afetados – Pampa, Mata Atlântica, Pantanal, Cerrado e Caatinga, além de prevenir a infestação da Amazônia. Ao promover o aumento da qualidade de vida das populações que vivem ao redor dos rios e dos reservatórios infestados e dependem desses corpos d´água para seu sustento e subsistência – por meio de pesca, captação de água, navegação e turismo –, o projeto proporcionará, também, um benefício para toda a sociedade.

 

Está prevista nesta fase a validação do protótipo in vivo após a comprovação experimental de até 26 genes selecionados na fase anterior por meio de uma simulação computacional (in silico). A validação da solução proposta permitirá desenvolvimentos posteriores focados em outras espécies invasoras, ampliando os resultados e a sua aplicação.

 

CONTROLE DA INFESTAÇÃO

por mexilhão dourado por indução genética da infertilidade - Fase 3

TEMA: MA MEIO AMBIENTE

 

SUBTEMA: MA0XOUTRO (Biotecnologia – seu emprego no controle de populações pela indução de infertilidade)

CÓDIGO ANEEL

PD-10381-0419/2019

 

FASE DA CADEIA

Desenvolvimento experimental

 

CUSTO TOTAL

R$ 9.770.134,00

CUSTO CTG

R$ 5.280.000,00

 

PRAZO

36 meses

 

INÍCIO

01/10/2019

 

CONCLUSÃO

30/09/2022

 

ÁREA

Meio Ambiente

 

GERENTE DO PROJETO

Filipe Oliveira

 

EXECUÇÃO

Bio Bureau Desenvolvimento de Base Biológica e Licenciamentos Ltda. e Hubz - Dux Participações e Negócios Ltda.

Dando continuidade a um grande desafio de P&D iniciado pela CTG Brasil em 2017 (os projetos anteriores são detalhados aqui e aqui), que tem por objetivo desenvolver um mexilhão-dourado geneticamente modificado que, ao se reproduzir com indivíduos selvagens, transmitirá, de forma acelerada, a infertilidade para as próximas gerações, causando o colapso das populações da espécie no Brasil, iniciamos em 2019 uma nova fase do projeto

Na fase 3, a CTG Brasil está se unindo a outros parceiros do setor elétrico, como Cemig, Enel, SPIC e Tijoa, e os avanços científicos esperados são:

  • Estudar em laboratório a infertilidade do mexilhão-dourado adulto geneticamente modificado, a sua sobrevivência e reprodução, a transmissão do sinal genético da infertilidade e as possíveis evoluções e mutações, assim como realizar as implementações de processos moleculares e celulares necessários visando garantir toda a segurança ao processo;
  • Assegurar uma metodologia para mensurar a infestação. O estabelecimento dessa metodologia é um processo que garantirá a desinfestação e a inserção da quantidade de indivíduos geneticamente modificados suficientes para causar o colapso na população de mexilhões-dourado nos reservatórios das usinas hidrelétricas.
  • Outro produto esperado desta fase é a modelagem ecológica. Isso porque, apesar dos problemas causados por essa espécie invasora, pouco é conhecido sobre a ecologia do mexilhão-dourado. Por exemplo: como ele se alimenta em suas fases larval, juvenil e adulta? Qual a sua idade de maturidade sexual? Quanto tempo vive? Qual a sua taxa de fertilidade? Como as larvas e populações se espalham? Como as características da água influenciam esses parâmetros? Os estudos que vão levar a essas respostas vão ajudar a entender a dinâmica populacional e herança supermendeliana da espécie.
  • E por último, mas não menos importante, o último produto esperado é o início dos estudos em relação ao bloqueio da aderência, cujo objetivo é silenciar as proteínas adesivas que conferem alta aderência ao mexilhão-dourado a diversas superfícies. Esses estudos são extremamente importantes, pois mostrarão mais uma alternativa para controlar e combater essa espécie invasora.

TEMA: OUOUTROS

 

SUBTEMA: OU0X - Soluções e tecnologias inovadoras aplicadas aos processos e sistemas de geração de energia e suporte ao negócio

CÓDIGO ANEEL

PD-10381-0619/2019

 

FASE DA CADEIA

Pesquisa Aplicada

 

CUSTO TOTAL

R$ 3.204.000,00

 

PRAZO

24 meses

 

INÍCIO

01/08/2019

 

CONCLUSÃO

01/08/2021

 

ÁREA

Tecnologia da Informação

 

GERENTE DO PROJETO

Flaviano Sousa

 

EXECUÇÃO

Associação Catarinense de Tecnologia (Acate)

DESENVOLVIMENTO

de uma metodologia ágil e adaptativa para desenvolvimento e construção de soluções em TI para suporte à gestão operacional, corporativa e de ativos de geração

O projeto Digital Innovation Lab tem como objetivo fomentar a inovação e a transformação digital dos negócios da CTG Brasil. Além do fomento à cultura da inovação e colaboração, e da disseminação dos conceitos de método ágil de gestão, a iniciativa irá acelerar projetos da área de Tecnologia da Informação (TI) aderentes ao Programa de Pesquisa & Desenvolvimento (P&D) da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

Todo o projeto será desenvolvido a partir da aplicação de metodologias de gestão adotadas por startups, como Lean Startup, Design Thinking e Scrum, cujos conceitos serão disseminados entre os colaboradores da CTG Brasil. Além disso, o ambiente de um laboratório de inovação permite que a empresa tenha contato com tecnologias digitais, práticas inovadoras e novos recursos e tendências, o que colabora para a criação de novos produtos, experiências e negócios.

A metodologia a ser desenvolvida para esse projeto representará, também, uma nova forma de a companhia se relacionar com ecossistemas de inovação, o que poderá servir como exemplo e ser aplicada por todo o setor elétrico brasileiro, nos segmentos de transmissão, geração e distribuição, e também por pequenas empresas incubadas em universidades, empreendedores e startups, proporcionando um benefício para toda a sociedade.

 

Mapeamento e solução para desafios

Na primeira etapa do projeto, com duração prevista de seis meses, será realizada uma imersão para mapear os principais desafios, a estratégia, a cultura organizacional, o capital humano e os sistemas de TI da CTG Brasil. Nessa fase, será estruturado o Digital Innovation Lab, a ser instalado em São Paulo (SP), sede da geradora, como projeto-piloto em TI para validação experimental dos desafios.

Uma vez identificados os principais desafios de TI, serão priorizadas a sequência de trabalho e a definição das equipes alocadas para cada um dos projetos (conceito de squads ou equipes multidisciplinares com objetivos específicos). Cada grupo, a partir de então, irá definir as hipóteses e o plano de ação para a construção de um produto mínimo viável (MVP, sigla em inglês) para endereçar os desafios definidos. A aprovação das propostas ocorrerá a partir de uma apresentação rápida de cada squad ao Comitê de Inovação da CTG Brasil.

Com o MVP dos desafios definidos, terá início a segunda fase do projeto. Nesse momento, será ativada a rede de inovação em TI, conectando a empresa às startups, universidades e centros de pesquisa. Nessa etapa, será também inaugurado o Digital Innovation Lab, que ficará dentro do novo hub de inovação da Acate, em São Paulo (SP), abrigando o time da associação e as startups ligadas a ela que irão desenvolver as soluções previamente definidas.

O processo segue o conceito de inovação aberta e redes de inovação, resultando em soluções aplicáveis para todo o setor, com a geração de renda e conhecimento para as empresas parceiras conectadas à rede de inovação e o desenvolvimento de novas tecnologias.

TEMA: MAMEIO AMBIENTE

 

SUBTEMA: OUTROMonitoramento do desenvolvimento e deslocamento de bancos de macrófitas aquáticas em reservatórios

CÓDIGO ANEEL

PD-10381-0317/2017

 

FASE DA CADEIA

Desenvolvimento experimental

 

CUSTO TOTAL

R$ 6.910.333,90

 

PRAZO

30 meses

 

INÍCIO

20/11/2017

 

CONCLUSÃO

19/05/2020

 

ÁREA

Meio Ambiente

 

GERENTE DO PROJETO

Ronan Max Prochnow

 

EXECUÇÃO

Instituto Lactec

MONITORAMENTO

do desenvolvimento e deslocamento de bancos de macrófitas aquáticas em reservatórios empregando geotecnologias e técnicas de sensoriamento remoto

Focado em trazer soluções para a tomada de decisões mais assertivas e econômicas para empresas de geração de energia, o objetivo deste projeto é desenvolver uma ferramenta computacional que permita visualizar e monitorar as condições físicas e biológicas das áreas ocupadas por macrófitas e estimar os tempos de desprendimento e deslocamento e as direções de fluxo dessas plantas até a jusante do reservatório. O estudo prevê o sensoriamento remoto com um módulo de alerta, incluindo rotinas automatizadas e interface flexível, sem qualquer interferência de profissionais para o processamento dos dados.

Será uma ferramenta integradora e que deve utilizar mecanismo de alerta com interface gráfica. O software e os algoritmos serão capazes de extrair informações dos melhores parâmetros identificadores de macrófitas flutuantes e submersas e da ocupação dessas plantas no reservatório a partir de imagens multiespectrais orbitais gratuitas. Trata-se, portanto, de uma ferramenta de controle preditivo como alternativa ao planejamento prévio de ações para a operação e geração de energia, e poderá ser utilizada em qualquer reservatório do setor elétrico.

O estudo foi motivado pela proliferação de plantas aquáticas que colocam em risco os usos múltiplos dos reservatórios de usinas hidrelétricas. No caso da geração de energia, por exemplo, traz custos expressivos com práticas de visualização, limpeza sistemática e corretiva por remoção mecânica, bem como com operações não planejadas de vertimento e desvio dessas plantas da tomada d´água das usinas hidrelétricas.

O projeto compreende a análise de dados de qualidade da água, hidrometria e remoção de plantas aquáticas na tomada d´água combinados com informações obtidas por sensoriamento remoto e levantamentos de campo no reservatório da Usina Jupiá, no Rio Paraná. Envolve, também, estudos limnológicos e florísticos, modelagens hidrológicas e hidrodinâmicas, levantamentos hidroacústicos, conhecimentos em geoprocessamento e sensoriamento remoto.

A partir essas informações, torna-se possível entender melhor a dinâmica e variabilidade dos fatores que podem provocar o desprendimento de macrófitas, criando-se indicadores que compõem um sistema de alerta. Já concluiu-se que os maiores deslocamentos de macrófitas até a barragem ocorrem no verão, associados, na maior parte das vezes, a vazões altas, uma vez que nessa época também acontecem os maiores fluxos de água no reservatório.

Um dos principais ganhos do projeto será a produção de dados sobre a qualidade de sedimentos e da água, de imagens subaquáticas e o estudo da profundidade máxima de colonização, informações não existentes em estudos anteriores relacionados a esse reservatório.

Outro benefício do estudo será a tradução do conhecimento técnico-científico em um sistema de avaliação geoespacial do crescimento de macrófitas Envolverá, ainda, capacitação de um mestre na área de Geografia – Programa de Pesquisa em Paisagem e Análise Ambiental – e a apresentação de publicação em evento internacional de sensoriamento remoto.

TEMA: OP OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

 

SUBTEMA: OP08Desenvolvimento de modelos para a otimização de despacho hidrotérmico

RESERVA DE POTÊNCIA

operativa e operação estocástica horária do SIN, com o suporte de processo de cootimização e considerando incertezas na previsão da produção renovável, demanda e geração distribuída

CÓDIGO ANEEL

PD-07267-0013/2018

 

FASE DA CADEIA

Pesquisa básica

 

CUSTO TOTAL

R$ 3.293.160,00

CUSTO CTG

1.822.329,00

 

PRAZO

24 meses

 

INÍCIO

30/04/2018

 

CONCLUSÃO

29/04/2020

 

ÁREA

Planejamento Energético

 

GERENTE DO PROJETO

Rodrigo Mello

 

EXECUÇÃO

Power System Research Inc., MRTS Consultoria e Engenharia Ltda., Fundação de Apoio à Universidade de São Paulo (Fusp)

O desenvolvimento de metodologia e modelo matemático computacional que contribuam para a maior eficiência na formação de preços e sinalização mais correta para o despacho hidrotérmico é o principal objetivo deste projeto. Desenvolvido pela CTG Brasil em conjunto com a EDP, aborda Reserva de Potência Operativa (RPO) e operação estocástica horária do Sistema Interligado Nacional (SIN) com o suporte de processo de cootimização e considerando incertezas na previsão da produção renovável, demanda de energia e geração distribuída.

O modelo atual de despacho hidrotérmico brasileiro utiliza como cenário somente um horário de demanda e produção renovável ao longo do período de estudo de uma semana. Devido à inserção de geração distribuída, entretanto, há incerteza crescente com relação à produção renovável intermitente (solar e eólica). Como consequência, a operação de curto prazo do sistema pode fazer menor uso de recursos preventivos, como geração térmica. Adicionalmente, os atuais critérios de cálculo de reserva de geração não representam a variabilidade da demanda e da produção renovável, não sendo possível garantir que há uma cootimização da reserva de geração e da operação de curto prazo.

 

Este projeto surge no contexto da adoção da precificação horária no Brasil e o produto final incorporará a modelagem de geração e transmissão do Modelo de Despacho Hidrotérmico de Curto Prazo (Dessem), com resolução horária, porém representando a operação sob incerteza da demanda e da produção renovável, que é cada vez mais intermitente. Busca ainda uma otimização estocástica conjunta da geração e reserva de potência operativa.

Nova modelagem

A modelagem adequada da operação, em especial do curto prazo, é prioridade na agenda do setor elétrico brasileiro, pois impacta os custos do sistema, bem como o processo de formação de preços, contabilização e liquidação das transações de energia.

Os produtos finais do projeto serão:

  • Modelo de despacho hidrotérmico com código aberto para colaboração com a academia;
  • Metodologia para cálculo probabilístico da reserva de potência operativa, garantindo cootimização de reserva e operação horária;
  • Análise comparativa dos modelos de despacho horário determinísticos;
  • Recomendação de dados de entrada e restrições para modelos; e
  • Avaliação do impacto da precificação do mercado spot com granularidade horária nos diferentes agentes do sistema.
  • Os resultados esperados do projeto trarão benefícios para todo o setor elétrico brasileiro e, consequentemente, para a sociedade. São eles:
  • Sinalização correta dos custos marginais horários, permitindo induzir comportamento eficiente dos agentes;
  • Aprimoramento da operação horária e da formação de preços do sistema;
  • Maiores receitas para geradores com capacidade de modular a carga (por exemplo, hidrelétrica);
  • Redução de custos de Operação & Manutenção como efeito da modelagem das restrições operacionais; e
  • Capacitação da equipe de comercialização, permitindo melhor gerenciamento de riscos em um ambiente de precificação horária.

TEMA: SC SUPERVISÃO, CONTROLE E PROTEÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

SUBTEMA: SC01Implementação de sistemas de controle (robusto, adaptativo e inteligente).

CÓDIGO ANEEL

PD-00387-0117/2017

 

FASE DA CADEIA

Desenvolvimento experimental

 

CUSTO TOTAL

R$ 3.041.834,32

 

PRAZO

45 meses

 

INÍCIO

04/01/2017

 

CONCLUSÃO

03/10/2020

 

ÁREA

Operação & Manutenção

 

GERENTE DO PROJETO

Leonardo Leoncini

 

EXECUÇÃO

Reivax S.A. Automação e Controle

DESENVOLVIMENTO

experimental de protótipo de unidade servopneumática para regulação de velocidade de turbinas de usinas hidrelétricas

O projeto consiste no desenvolvimento de um protótipo de unidade servopneumática para a regulação de velocidade de pequenas turbinas hidráulicas. O modelo está sendo construído em bancada de testes no laboratório da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), onde serão realizados ensaios para consolidar a pesquisa. A validação da aplicação-piloto será realizada na unidade geradora de 438 kVA de serviços auxiliares da Usina Salto Grande, hidrelétrica da CTG Brasil no Rio Paranapanema.

Esse desenvolvimento atende a exigências dos sistemas de automação e controle, nos quais é essencial a operação precisa e segura para manter a qualidade na geração de energia elétrica. Além dessas exigências de desempenho, estão sendo considerados a robustez e o custo-benefício dos equipamentos.

O protótipo é composto por cilindros e servoválvula pneumáticos, compressor, sensores, unidade de potência e controlador digital específico para o sistema servopneumático.

A aplicação do protótipo à unidade geradora auxiliar da Usina Salto Grande consolidará o uso da tecnologia de baixo custo no controle pneumático em turbinas hidrelétricas de pequeno porte, preenchendo uma lacuna existente no mercado brasileiro.

Do ponto de vista operacional, além da energia adicional a ser gerada, haverá melhoria na confiabilidade de reestabelecimento da usina (black-start) e na redução do uso do gerador diesel para a alimentação dos sistemas auxiliares. Contempla-se, dessa forma, o alinhamento a questões de sustentabilidade, com a diminuição de produção de resíduos químicos, o que se traduz em uma operação mais limpa.


Viabilidade

O potencial de aplicação do resultado do projeto engloba usinas hidrelétricas de pequeno porte com turbinas, a princípio, de até 3 MVA, e turbinas cujo acionamento dos dispositivos mecânicos reguladores seja possível de ser realizado diretamente por cilindro pneumático, como anel distribuidor em turbinas Francis ou injetor/defletor em turbinas Pelton, alcançando um parque estimado de 600 unidades geradoras no setor elétrico brasileiro.


Relevância

Capacitação profissional – Dois mestrados pela UFSC, com temas sugeridos Sistemas servopneumáticos e Modelagem e controle não lineares, entre outros.

Capacitação tecnológica – No mínimo dois artigos em publicações técnico-científicas. Um registro de propriedade intelectual submetido ao Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI).

Impactos Socioambientais – Substituição de unidades hidráulicas que utilizam óleo por sistemas pneumáticos.

TEMA: PL PLANEJAMENTO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

 

SUBTEMA: PL04Metodologia de previsão de mercado para diferentes níveis temporais e estratégias de contratação

CÓDIGO ANEEL

PD-00367-0318/2018

 

FASE DA CADEIA

Pesquisa Básica Dirigida

 

CUSTO TOTAL

R$ 4.014.960,00

 

PRAZO

30 meses

 

INÍCIO

03/09/2018

 

CONCLUSÃO

02/03/2021

 

ÁREA

Planejamento Energético

 

GERENTE DO PROJETO

Rodolfo Lima

 

EXECUÇÃO

PSR - Power System Research Inc., MRTS - Consultoria e Engenharia Ltda; FDTE/ USP

PREVISÃO INTEGRADA

de demanda e preços de energia e lastro para os mercados livre, regulado e geração distribuída

O objetivo do projeto é desenvolver um modelo matemático e computacional capaz de projetar a evolução da demanda e dos preços da energia e do lastro para os mercados livre e regulado, considerando a inserção de geração distribuída. O modelo permitirá que o usuário faça simulações para analisar a dinâmica de preços entre os dois mercados para distintas hipóteses de oferta e demanda do sistema.

Atualmente, o setor busca a adequação de suprimento de energia elétrica a partir da obrigação de todos os consumidores estarem 100% contratados e de todos os contratos serem respaldados por garantia física. No Ambiente de Contratação Regulada (ACR), as distribuidoras realizam essa contratação por meio de leilões organizados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), enquanto no Ambiente de Contratação Livre (ACL) os contratos são negociados bilateralmente entre consumidores e geradoras ou comercializadoras.

Diversos fatores aumentaram significativamente a complexidade dos negócios nos últimos anos, como a retração de demanda decorrente da crise econômica, os contratos hidrelétricos em término da concessão transformados em cotas fixadas para ACR, a maior transferência de consumidores para ACL, entre outros. Um desafio crescente é a contratação de geração distribuída pelos consumidores em baixa-tensão, que deverá se tornar um fator adicional de influência nas previsões de demanda e preços.


Lastro e energia

Outro tema em discussão é a separação entre os produtos lastro e energia. O lastro representa a contribuição energética das usinas para a segurança de suprimento do sistema e, portanto, é um bem comum. Já o produto energia representa um hedge financeiro contra a variabilidade do Preço de Liquidação das Diferenças (PLD) e é, assim, um bem privado.

A contratação do produto lastro tem como função garantir o adequado suprimento, permitindo que o gerador obtenha uma renda adicional para compensar a diferença entre a expectativa de venda do produto energia e a necessidade de remunerar o investimento. Ao contratar os produtos de forma conjunta, o preço da energia nova no sistema acaba sendo impactado pelo valor do lastro. Já a contratação separada e de forma centralizada do produto lastro de energia pode resultar em uma mudança na dinâmica entre o mercado livre e o mercado regulado e, consequentemente, na própria formação do preço da energia.

Dessa forma, a ferramenta permitirá também analisar o impacto de mudanças na política energética que afetam a alocação de custos e riscos entre os diferentes mercados como, por exemplo, alternativas de implementação e simulações da separação entre lastro e energia. Será possível ainda avaliar o impacto na taxa de migração para o mercado livre e de socializar os custos da expansão de capacidade do parque gerador entre todos os consumidores, com a separação entre lastro e energia, medida proposta na Consulta Pública MME número 33, de 2017. Outro exemplo é o impacto no mercado livre da redução dos subsídios para as fontes incentivadas.

TEMA: MAMEIO AMBIENTE

 

SUBTEMA: OUTROS

TECNOLOGIAS REPRODUTIVAS
e mecanismos de determinação sexual em piracanjuba (Brycon orbignyanus) para aplicação em programas de repovoamento

CÓDIGO ANEEL

PD-00387-0418/2019

 

FASE DA CADEIA

Pesquisa básica dirigida

 

CUSTO TOTAL

R$ 7.188.244,00

 

PRAZO

48 meses

 

INÍCIO

17/06/2019

 

CONCLUSÃO

16/06/2023

 

ÁREA

Meio Ambiente

 

GERENTE DO PROJETO

Norberto Castro Vianna

 

EXECUÇÃO

Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Peixes Continentais, Laboratório de Biotecnologia de Peixes

A piracanjuba (Brycon orbignyanus) está listada no Livro Vermelho das Espécies Ameaçadas de Extinção, elaborado pelo Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio). Sua reprodução é considerada crítica, pois pode haver mortalidade de grande parte das fêmeas por hemorragia ou estresse, e a  maturação sexual é tardia, já que para a formação de uma boa matriz são necessários mais de dois anos de manejo intensivo. Mas o principal problema é o desvio na proporção sexual dos reprodutores em cativeiro (90% machos, 10% fêmeas), comprometendo a reprodução e programas de repovoamento.

Uma das alternativas para contornar a dificuldade de reforço de estoque da piracanjuba é empregar a técnica de propagação mediada, também conhecida como “barriga de aluguel”, que possibilita que um peixe produza gametas de outro peixe. Para isso, é utilizado o quimerismo, fenômeno em que células de um indivíduo doador podem coexistir em outros indivíduos.

Por meio da aplicação dessa técnica, o produto final desse projeto serão protocolos e procedimentos destinados à reprodução artificial em larga escala da piracanjuba, assim como para elucidar o mecanismo de determinação sexual dessa espécie. Fazem parte do estudo os processos de coleta, domesticação e reprodução, estudos de determinação do sexo fenotípico e genotípico, e a propagação artificial em larga escala empregando biotecnologias da reprodução como o quimerismo e ginogênese.

 

Ineditismo

Com o uso dessas metodologias, peixes de fácil manejo reprodutivo podem ser usados para produzir gametas de espécies em que a reprodução é considerada crítica, como é o caso da piracanjuba. Para obter a propagação mediada, o projeto inclui transplante de células germinativas de piracanjubas para adultos estéreis - um procedimento inédito na literatura e no setor hidrelétrico brasileiro - de outras duas espécies também da ordem characiformes: o matrinxã (Brycon amazonicus) e o lambari (Astyanax altiparanae).

Também faz parte do projeto a realização de uma série de estudos para entender as causas no desvio da proporção sexual da piracanjuba, de modo a estabelecer ações para aumentar a produção de fêmeas nessa espécie.

O sucesso do peixamento da piracanjuba deve trazer importantes avanços nos aspectos econômicos e socioambientais, uma vez que se trata de uma espécie em extinção, que atua como propagadora de sementes de plantas importantes de matas ciliares  e que é, ainda, apreciada na culinária .

Além disso, a aplicação com sucesso da técnica de propagação mediada poderá, depois, otimizar a reprodução de outras espécies críticas, consolidando estratégias potencialmente aplicáveis ao setor hidrelétrico como forma de desenvolvimento sustentável.

TEMA: OU - OUTROS

 

SUBTEMA: Operação de Barragens, Planos de Ação e Relacionamento com Comunidades - Divulgação de Informações e Reciclagens

CÓDIGO ANEEL

PD -10381-0519/2019

 

FASE DA CADEIA

Desenvolvimento experimental

 

CUSTO TOTAL

R$ 4.059.138,98

 

PRAZO

18 meses

 

INÍCIO

26/08/2019

 

CONCLUSÃO

25/02/2021

 

ÁREAS

Operação, Engenharia Civil e Segurança de Barragens

 

GERENTE DO PROJETO

Fernando Antonio Sestari Filho

 

EXECUÇÃO

Geoprocessamento e Cartografia Ltda.

 

DIVULGAÇÃO DE INFORMAÇÕES
sobre a operação de reservatórios por meio de mídias sociais – Fase 2

Este projeto tem como objetivo estruturar ferramentas e processos que ampliem e garantam a divulgação e comunicação dos sistemas, planos e ações relacionados à operação das usinas hidrelétricas que exijam interação com os públicos de interesse, tanto externos como internos. Com uma divulgação mais ampla, será possível agregar valor às atividades da CTG Brasil e estabelecer um contato mais efetivo com esses públicos, proporcionando mais que apenas uma comunicação, mas, sim, uma conexão ativa, ágil e atualizada, atendendo às necessidades desse público e também da companhia.

Para atingir esse objetivo, o estudo deve desenvolver uma ferramenta que utilize a tecnologia e formato de mídias sociais para realizar essa divulgação e garantir, não só a comunicação, mas o entendimento de temas importantes relacionados à operação e segurança das usinas hidrelétricas da CTG Brasil às comunidades que vivem no entorno. Além de comunicar e divulgar, o objetivo é criar uma conexão no sentido de conscientizar a comunidade sobre a importância do seu papel e capacitá-los para ações que exijam a sua participação.

O Plano de Ação de Emergência (PAE), que faz parte da Política Nacional de Segurança de Barragem e estabelece, para cada tipo de emergência, as ações para controle das situações dela decorrentes, e o Sistema de Operação em Situação de Emergência (SOSEm), que trata do controle de cheias nos reservatórios das usinas, são alguns exemplos de iniciativas eu estão relacionadas diretamente com as comunidades do entorno e impactam em seu dia a dia assim como dependem de sua ação e participação para serem executados de maneira mais efetiva.

Durante a elaboração dos PAEs, por exemplo, são definidas responsabilidades para diferentes públicos envolvidos na sua aplicação. Em caso de acidente, a população deve estar informada sobre as Zonas de Autossalvamento (ZAS) nas áreas cobertas pelo Mapa de Inundação, e devem saber como agir, já que precisam dirigir-se a elas independentemente de ação das autoridades responsáveis – pois essas podem não conseguir auxiliar os moradores. Já o coordenador do PAE, nesse tipo de situação, é responsável por comunicar a comunidade sobre a necessidade de evacuação da área, assim como pelo treinamento e divulgação dos planos de emergência. Manter esta cadeia de agentes conectada, efetivamente informada e capacitada é um dos objetivos deste P&D.


Ferramentas

O projeto busca avaliar também como aproveitar smartphones e mídias sociais em situações e eventos desse tipo, uma vez que o uso dessas ferramentas pela população para se comunicar ou se informar é uma realidade, independentemente de classe social, nível cultural ou idade.

O estudo vai utilizar conceitos de Inteligência Artificial aplicadas à Educação a Distância, tanto para capacitar os públicos de relacionamento quanto para avaliar o nível adquirido por cada um desses agentes para, assim, auxiliar o processo de comunicação. Prevê também adotar robôs para incentivar e verificar a prontidão dos agentes em atender às comunicações de/para a empresa responsável pela gestão dos planos e sistemas.

O maior motivador da proposta é que a população, o agente com maior dificuldade em compreender e desempenhar seu papel, seja avisada em tempo hábil, execute com destreza e efetividade as ações em caso de acidente ou emergência, colaborando para manter em segurança sua família, vizinhos, bens materiais e animais de criação.

DESENVOLVIMENTO

de um sistema de limpeza da tomada d’água para usinas hidrelétricas

TEMA: OPOPERAÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

 

SUBTEMA: OP01Ferramentas de apoio à operação de sistemas elétricos de potência em tempo real.

CÓDIGO ANEEL

PD-00387-0218/2018

 

FASE DA CADEIA

Desenvolvimento Experimental

 

CUSTO TOTAL

R$ 9.107.000,00

 

PRAZO

24 meses

 

INÍCIO

01/07/2018

 

CONCLUSÃO

30/06/2020

 

ÁREA

Operação & Manutenção

 

GERENTE DO PROJETO

Eugenio Claret Ribeiro

 

EXECUÇÃO

Voith Hydro Ltda.

O objetivo deste projeto é desenvolver um novo equipamento para a limpeza de grades de usinas hidrelétricas capaz de executar a remoção eficiente de detritos, plantas aquáticas e mexilhões-dourados, tanto aqueles que estão na superfície como os submersos em frente das tomadas d’água de unidades geradoras.

Essas grades têm a função de prevenir a passagem desses detritos, flutuantes, que podem causar danos ao circuito hidráulico. Ao longo do tempo, esses elementos são arrastados até a tomada d’água das unidades geradoras, onde são sugados e se acumulam nas estruturas. Existem atualmente diversas concepções de máquinas para a limpeza de grades, todas praticamente com o mesmo princípio de funcionamento, mas que são ineficientes para remover os resíduos acumulados, especialmente os que aderem às grades, como os mexilhões-dourados.

O equipamento será desenvolvido em módulos independentes, sendo composto por braço articulado, garras e carro para transportar esses elementos para o vertedouro ou para o local onde será feita a remoção. Detritos submersos impregnados nas grades serão removidos por escovas acopladas ao limpa-grades. A intenção é usar esse equipamento em todos os tipos de usinas hidrelétricas, beneficiando especialmente aquelas com elevado número de detritos flutuantes e infestação de mexilhão-dourado.

Serão feitos ensaios de durabilidade e eficiência dos componentes utilizados nas escovas rotativas e dedos, além da verificação da operação e funcionalidade do equipamento em campo na Usina Rosana, no Rio Paranapanema , onde será montado um protótipo-piloto utilizando parte da infraestrutura já existente na usina.


Benefícios

Como resultado deste projeto, espera-se o aprimoramento, o desenvolvimento e a comercialização do equipamento e que ele atenda às necessidades de remoção de plantas aquáticas, mexilhões-durados e outros tipos de detritos acumulados nas tomadas d’água e impregnados nas grades de proteção de unidades geradoras.

Os benefícios econômicos esperados são:

  • Redução do custo com reparos nas grades da tomada d’água e com serviços de mergulho para limpeza das grades;
  • Aumento da disponibilidade de geração da usina pela redução do tempo de parada da turbina;
  • Diminuição da perda de carga na grade;
  • Maior eficiência das máquinas; e
  • Aumento da segurança pela prevenção do colapso da grade devido à sua obstrução.

TEMA: MAMEIO AMBIENTE

 

SUBTEMA: MA01Impactos e restrições socioambientais de sistemas de energia elétrica

CÓDIGO ANEEL

PD-00387-0617/2017

 

FASE DA CADEIA

Desenvolvimento experimental

 

CUSTO TOTAL

R$ 1.820.072,59

 

PRAZO

48 meses

 

INÍCIO

01/11/2017

 

CONCLUSÃO

31/10/2021

 

ÁREA

Meio Ambiente

 

GERENTE DO PROJETO

Norberto Castro Vianna

 

EXECUÇÃO

Universidade Estadual de Londrina (UEL)

DESENVOLVIMENTO

e aplicação de um programa inovador para a conservação e recuperação do estoque pesqueiro do Rio Paranapanema – Fase 2

Iniciado em novembro de 2017 o projeto inova em soluções para recuperar populações naturais da ictiofauna da bacia do Rio Paranapanema, combinando as características ambientais e físicas da bacia hidrográfica e a biologia das espécies de peixes, para assim manter efetivamente o equilíbrio dinâmico dessa ictiofauna e assegurar o estoque pesqueiro. Ao mesmo tempo, o projeto tem o objetivo de otimizar os custos de manejo e produção de peixes enquanto torna, também, mais efetivos os programas atuais de peixamento.

Trata-se da segunda fase de um projeto realizado entre 2011 e 2016, em que foi feito o levantamento de informações sobre a ictiofauna da região. Essa primeira fase do estudo permitiu a análise a partir de estágios iniciais de desenvolvimento dos peixes (ovos, larvas e juvenis) e comprovou a dificuldade dos povoamentos anteriormente realizados nessa bacia. Ao mesmo tempo, ajudou a estabelecer uma nova visão para guiar o planejamento de ações técnicas e científicas necessárias para a conservação das espécies e subsidiar as ações de repovoamento.

Agora, será aplicado o protocolo desenvolvido na Fase I, visando à sua validação. Busca-se otimizar os programas de conservação e recuperação do estoque pesqueiro, assegurando o sucesso do repovoamento das espécies nativas na bacia hidrográfica e reduzindo recursos financeiros. O estudo será feito a partir da soltura de um número menor de espécies-chave em um dos reservatórios das usinas operadas pela CTG Brasil no Rio Paranapanema e a soltura convencional em outro reservatório.

Haverá permanente monitoramento dos locais para verificar a efetividade das solturas e a possibilidade de recuperação das áreas estudadas. Análises quantitativas e qualitativas envolverão uma avaliação genética das espécies, junto com o conhecimento dos dados ecológicos de recrutamento, possibilitando, dessa maneira, programar com clareza onde, quanto e com qual espécie fazer os peixamentos.

Ao buscar conservar e manter os estoques pesqueiros e a biodiversidade na bacia hidrográfica do Rio Paranapanema, com a aplicação de ferramentas eficazes, o estudo terá  um reflexo ambiental, econômico e social. Seus resultados devem ser o restabelecimento da atividade pesqueira e melhoria da biodiversidade de peixes, com grande importância para ambientes já impactados.

TEMA: SCSUPERVISÃO, CONTROLE E PROTEÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

 

SUBTEMA: SC05Técnicas de inteligência artificial aplicadas ao controle, operação e proteção de sistemas elétricos.

CÓDIGO ANEEL

PD-00387-0319/2019

 

FASE DA CADEIA

Desenvolvimento Experimental

 

CUSTO TOTAL

R$ 4.257.000,00

 

PRAZO

25 meses

 

INÍCIO

01/06/2019

 

CONCLUSÃO

30/06/2021

 

ÁREA

Engenharia de Manutenção

Eletromecânica

 

GERENTE DO PROJETO

Marco Antônio Leão

 

EXECUÇÃO

MDM Sistemas Ltda.

DESENVOLVER

Sistema Inteligente e Integrado para a Gestão, Monitoramento e Diagnóstico Automático de Ativos (EAMon)

O projeto se propõe a integrar e automatizar o processo de controle e monitoramento das inspeções preditivas realizadas nas 14 usinas da CTG Brasil. Com o novo sistema, será possível monitorar os resultados das inspeções de todas as usinas em uma única interface, com mais qualidade e confiabilidade dos dados, e identificar com antecedência comportamentos anômalos, permitindo manutenções preventivas logo no início e evitando falhas nos equipamentos.

A realização de inspeções preditivas já é uma ação rotineira das equipes da CTG Brasil para monitorar a condição dos ativos. No entanto, com as planilhas produzidas manualmente, a análise dos dados acaba sendo isolada e individual, dificultando um diagnóstico final mais amplo e estratégico. Com um sistema inteligente e integrado de gestão, monitoramento e diagnóstico, esse trabalho poderá ser feito com mais agilidade e eficiência, centralizando em um único banco de dados as análises e informações de todas as usinas e de diversos equipamentos de forma conjunta e interligada.

O estudo teve início em junho de 2019 e prevê o desenvolvimento de metodologia e sistema que vão utilizar tecnologia de análise inteligente de dados (data analytics e machine learning).

A implementação desse novo sistema integrado deve trazer também outros ganhos, como a redução de custos com manutenção e o aumento da disponibilidade dos equipamentos das usinas.

APROVEITAMENTO ENERGÉTICO
de bio-óleo pirolítico de macrófitas aquáticas para a produção de biocombustível

TEMA: FAFONTES ALTERNATIVAS DE GERAÇÃO DE ENERGIA

 

SUBTEMA: FA03Novos materiais e equipamentos para geração de energia por fontes alternativas

CÓDIGO ANEEL

PD-10381-0219/2019

 

FASE DA CADEIA

Pesquisa aplicada

 

CUSTO TOTAL

R$ 4.228.411,00

 

PRAZO

36 meses

 

INÍCIO

10/04/2019

 

CONCLUSÃO

09/04/2022

 

ÁREA

Meio Ambiente

 

GERENTE DO PROJETO

Rogerio Marchetto

 

EXECUÇÃO

Instituto Senai de Inovação Biomassa (Senai/MS)

 

As macrófitas, plantas aquáticas que se tornam um problema nos reservatórios de usinas hidrelétricas com sua rápida proliferação, também podem representar uma fonte renovável de geração de energia. Esse é o tema do estudo que tem por objetivo avaliar dois aspectos: o aproveitamento energético do bio-óleo proveniente da pirólise rápida dessas macrófitas e o tratamento desse combustível para possibilitar o seu emprego em motores tradicionais a diesel.

As plantas aquáticas têm um papel importante no meio ambiente, pois proporcionam locais para reprodução, alimentação e proteção para peixes, aves e insetos, além de auxiliar na preservação e estabilização das margens. Em certas condições, no entanto, por conta de sua proliferação rápida e excessiva, as macrófitas podem se tornar um problema, impactando os diversos usos da água (abastecimento de água, recreação, irrigação, navegação – assim como geração de energia), além de impactar a disponibilidade de oxigênio dissolvido, afetando todo o ecossistema aquático.

Pensando em controlar a proliferação excessiva das macrófitas e em gerenciar o resíduo gerado na coleta de macrófitas nas nossas usinas, a CTG Brasil, em parceria com o Instituto Senai de Inovação Biomassa, busca usar a ciência e a biotecnologia para chegar a uma solução inteligente e sustentável. Este projeto de P&D, também chamado de Macrofuel, tem como objetivo avaliar o aproveitamento energético dos resíduos orgânicos oriundos da retirada mecânica de macrófitas das usinas, utilizando a pirólise, um processo de combustão por recirculação química (CRQ). Constitui-se, assim, uma estratégia alternativa e uma rota promissora de grande relevância, como uma fonte limpa e ainda com viabilidade de capturar o CO2 gerado na combustão do bio-óleo, mitigando a geração de gases do efeito estufa.


Eficiência

A pirólise é uma forma de decomposição que acontece em ambientes com pouco ou nenhum oxigênio, podendo ocorrer tanto na natureza como em processos controlados e destinados a diferentes fins, entre eles a produção de combustíveis. Assim, o resultado deste projeto fornecerá informações adequadas para o desenvolvimento e a construção de uma unidade-piloto para produzir um biocombustível, com a possibilidade de geração de energia térmica a partir das macrófitas aquáticas.  Além disso, contribuirá para elevar a eficiência das usinas, na geração de energia elétrica, com a redução de paradas de máquinas e reduzir as despesas com manutenção e consumo energético da usina, já que o combustível poderá ser utilizado também na alimentação das unidades geradoras.

Além da tecnologia de pirólise rápida, serão utilizados reatores de alta pressão e temperatura para os tratamentos catalíticos do bio-óleo pesado, com inserção de gás hidrogênio. O biocombustível produzido será testado em motores a diesel para avaliar a qualidade e seu possível uso como substituto de combustíveis tradicionais de base fóssil.

O bio-óleo obtido a partir da pirólise rápida de biomassa apresenta a possibilidade de uso como combustível em caldeiras, motores e turbinas a gás, além de ser uma matéria-prima para as indústrias químicas. Entretanto, o produto apresenta uma complexa composição química e, devido a essa complexidade, o grande objetivo do projeto é a estabilização do produto final para fins econômicos. As propriedades do bio-óleo, portanto, dependem intrinsecamente da matéria-prima, das condições de pirólise e dos métodos de coleta do produto.

CRIAÇÃO DE SISTEMA
inteligente de redução de cavitação por injeção de ar em turbinas Francis

TEMA: SC - SUPERVISÃO, CONTROLE E PROTEÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

 

SUBTEMA: SC05 - Técnicas de inteligência artificial aplicadas ao controle, operação e proteção de sistemas elétricos

CÓDIGO ANEEL

PD-10381-0517/2017

 

FASE DA CADEIA

Pesquisa aplicada

 

CUSTO TOTAL

R$ 6.273.659,00

 

PRAZO

42 meses

 

INÍCIO

20/12/2017

 

CONCLUSÃO

19/06/2021

 

ÁREA

Operação & Manutenção

 

GERENTE DO PROJETO

Everthon Santos

 

EXECUÇÃO

Andritz Hydro S.A. e M&D Monitoração e Diagnose Ltda.

O objetivo do projeto é desenvolver um sistema inteligente e inovador para acionar a injeção de ar em turbinas do tipo Francis e, assim, reduzir a cavitação que afeta a operação dessas turbinas. A cavitação é criada a partir de bolhas que se formam por efeito da redução da pressão quando a água passa pela turbina da unidade geradora. Quando as bolhas implodem, causam a erosão do metal, prejudicando a eficiência e diminuindo a vida útil das turbinas, além de provocar vibrações e ruídos excessivos, trincas e, consequentemente, queda de potência e risco de colapso do equipamento.

O estudo utiliza uma nova técnica de monitoramento e diagnóstico de tipo de cavitação na turbina, com acionamento ativo de aeração em diferentes pontos pré-definidos, quantidades e pressões. Estudos já existentes indicam que a injeção de ar pode ser eficiente em eliminar ou mitigar as consequências de diversas instabilidades das turbinas, proporcionando melhoria no desempenho, aumento da flexibilidade operacional e diminuição no intervalo entre paradas de máquinas devido a danos cavitacionais.

Com esse sistema de monitoramento, a identificação dos tipos de cavitação e a possibilidade de reconhecer alterações na operação das turbinas permitirão que se atue de forma mais eficiente para minimizar esses efeitos, buscando a melhor solução que considere a eficiência do sistema e a redução dos desgastes causados.

O desenvolvimento de melhores técnicas de monitoramento e análise da operação, a construção de protótipos e o aumento da disponibilidade ampliam a relevância desse tema.

Durante o andamento do projeto, as diversas fases incluem pesquisa acadêmica, testes e análises, ensaios e validação em usinas, possibilitando que a solução seja adaptada e aplicada em outras turbinas hidráulicas semelhantes.

 

Dando continuidade a um grande desafio de P&D iniciado pela CTG Brasil em 2017 (os projetos anteriores são detalhados aqui e aqui), que tem por objetivo desenvolver um mexilhão-dourado geneticamente modificado que, ao se reproduzir com indivíduos selvagens, transmitirá, de forma acelerada, a infertilidade para as próximas gerações, causando o colapso das populações da espécie no Brasil, iniciamos em 2019 uma nova fase do projeto