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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40906Registro completo de metadados
| Campo DC | Valor | Idioma |
|---|---|---|
| dc.creator | Souza, Dariana de Freitas | - |
| dc.date.accessioned | 2026-08-03T14:25:57Z | - |
| dc.date.available | 2026-08-03T14:25:57Z | - |
| dc.date.issued | 2026-06-19 | - |
| dc.identifier.citation | SOUZA, Dariana de Freitas. Desenvolvimento e avaliação preliminar de um protótipo e-Nose aplicado ao monitoramento de biogás gerado da digestão anaeróbia da vinhaça. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2026. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40906 | - |
| dc.description.abstract | Monitoring the biogas produced in anaerobic reactors is important to monitor the stability of the process and support the energy use of organic waste, such as sugarcane vinasse. Currently, methods such as gas chromatography are used to evaluate the composition of biogas, but its application is punctual, depends on laboratory infrastructure and does not allow continuous monitoring in real time. In this context, electronic noses appear as a promising alternative for the qualitative monitoring of gas mixtures, as they use the joint behavior of sensors with partially selective responses. Still, there is a gap related to the use of these systems in real biogas, especially in conditions subject to humidity, operational variations, and the influence of sensor exposure history. In view of this, this work developed and evaluated, on a preliminary basis, an e-Nose prototype for qualitative monitoring of biogas produced in anaerobic reactors fed with vinasse. The system was composed of metal oxide semiconductor sensors from the MQ line, BME280 and ENS160+AHT21 sensors, multiplexer, analog-to-digital converter, valves, mini air pump, touch interface, SD card storage and data sending to the cloud. The experiments were carried out with biogas from anaerobic reactors in single-phase and two-phase configurations, with qualitative comparison in relation to gas chromatography data. The results showed that the prototype was able to operate on real biogas, perform automatic collection cycles, and record variations in sensor responses after injecting the biogas mixture with ambient air. The readings indicated noticeable changes between the preheating and analysis steps, although limitations related to cleaning between cycles, humidity, pressure stability, physical prototype adjustments, and sensor integrity over time were also observed. It is concluded that the developed e-Nose has potential as a complementary tool for the qualitative monitoring of biogas, contributing to the advancement of embedded systems applied to the monitoring of anaerobic processes. | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_BR |
| dc.rights | openAccess | pt_BR |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ | pt_BR |
| dc.subject | Semicondutores de óxido metálico | pt_BR |
| dc.subject | Sistemas embarcados (Computadores) | pt_BR |
| dc.subject | Detectores | pt_BR |
| dc.subject | Reatores químicos | pt_BR |
| dc.subject | Biogás | pt_BR |
| dc.subject | Metal oxide semiconductors | pt_BR |
| dc.subject | Embedded computer systems | pt_BR |
| dc.subject | Detectors | pt_BR |
| dc.subject | Chemical reactors | pt_BR |
| dc.subject | Biogas | pt_BR |
| dc.title | Desenvolvimento e avaliação preliminar de um protótipo e-Nose aplicado ao monitoramento de biogás gerado da digestão anaeróbia da vinhaça | pt_BR |
| dc.title.alternative | Development and preliminary evaluation of an e-Nose prototype applied to the monitoring of biogas generated from the anaerobic digestion of vinasse | pt_BR |
| dc.type | bachelorThesis | pt_BR |
| dc.description.resumo | O monitoramento do biogás produzido em reatores anaeróbios é importante para acompanhar a estabilidade do processo e apoiar o aproveitamento energético de resíduos orgânicos, como a vinhaça de cana-de-açúcar. Atualmente, métodos como a cromatografia gasosa são usados para avaliar a composição do biogás, porém sua aplicação é pontual, depende de infraestrutura laboratorial e não permite acompanhamento contínuo em tempo real. Nesse contexto, narizes eletrônicos aparecem como alternativa promissora para o monitoramento qualitativo de misturas gasosas, pois utilizam o comportamento conjunto de sensores com respostas parcialmente seletivas. Ainda assim, há uma lacuna relacionada ao uso desses sistemas em biogás real, especialmente em condições sujeitas à umidade, variações operacionais e influência do histórico de exposição dos sensores. Diante disso, este trabalho desenvolveu e avaliou, em caráter preliminar, um protótipo de e-Nose para monitoramento qualitativo de biogás produzido em reatores anaeróbios alimentados com vinhaça. O sistema foi composto por sensores semicondutores de óxido metálico da linha MQ, sensores BME280 e ENS160+AHT21, multiplexador, conversor analógico-digital, válvulas, mini bomba de ar, interface touchscreen, armazenamento em cartão SD e envio de dados para a nuvem. Os experimentos foram realizados com biogás proveniente de reatores anaeróbios em configurações de fase única e de duas fases, com comparação qualitativa em relação aos dados de cromatografia gasosa. Os resultados mostraram que o protótipo foi capaz de operar com biogás real, executar ciclos automáticos de coleta e registrar variações nas respostas dos sensores após a injeção da mistura de biogás com ar ambiente. As leituras indicaram mudanças perceptíveis entre as etapas de pré-aquecimento e análise, embora também tenham sido observadas limitações relacionadas à limpeza entre ciclos, umidade, estabilidade da pressão, ajustes físicos do protótipo e integridade dos sensores ao longo do tempo. Conclui-se que o e-Nose desenvolvido apresenta potencial como ferramenta complementar para o acompanhamento qualitativo de biogás, contribuindo para o avanço de sistemas embarcados aplicados ao monitoramento de processos anaeróbios. | pt_BR |
| dc.degree.local | Ponta Grossa | pt_BR |
| dc.publisher.local | Ponta Grossa | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Stevan Junior, Sergio Luiz | - |
| dc.contributor.referee1 | Stevan Junior, Sergio Luiz | - |
| dc.contributor.referee2 | Ivanqui, Josmar | - |
| dc.contributor.referee3 | Holler, Bruno Miguel | - |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.department | Departamento Acadêmico de Engenharia Elétrica | pt_BR |
| dc.publisher.program | Engenharia Elétrica | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UTFPR | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | pt_BR |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Elétrica | |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| prototipoenosemonitoramentobiogas.pdf | 9,33 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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