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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33747| Título: | Síntese e desenvolvimento de um simulador com realidade virtual (VR) de biodigestão para produção de biogás |
| Título(s) alternativo(s): | Synthesis and development of a virtual reality (VR) anaerobic digestion simulator for biogas production |
| Autor(es): | Insaurralde, Diego Daniel Rodrigues |
| Orientador(es): | Rocha, Lucas Bonfim |
| Palavras-chave: | Biodigestores Realidade Virtual Imagem tridimensional Biodigesters Virtual reality Three-dimensional imaging |
| Data do documento: | 15-Dez-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | INSAURRALDE, Diego Daniel Rodrigues. Síntese e desenvolvimento de um simulador com realidade virtual (VR) de biodigestão para produção de biogás. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2023. |
| Resumo: | O simulador imersivo que foi desenvolvido provou ser eficiente na simulação do processo de biodigestão anaeróbico de efluentes oriundos de fecularias de mandioca, fundamentado em um modelo teórico para a produção de biogás. Este modelo abrange a quantificação detalhada dos subprodutos resultantes de quinze reações bioquímicas distintas, que incluem etapas como hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese. Para enriquecer a experiência do usuário, foram integrados elementos tridimensionais criados no software Blender, tais como bombas, válvulas, o próprio biodigestor, tanques de armazenamento e trocador de calor, permitindo interações e análises em tempo real do processo. A interface do simulador é intuitiva, permitindo a manipulação através de comandos de teclado e mouse em uma perspectiva de primeira pessoa. Além disso, foi implementado um modo de realidade virtual, proporcionando uma experiência ainda mais envolvente. Os resultados obtidos indicaram uma composição de 48% de metano no biogás produzido, o que é considerado um resultado adequado para o tipo de biomassa utilizado, de acordo com a literatura. Contudo, reconhece-se a necessidade de aprimoramentos, como a inclusão de modelos termodinâmicos e cinéticos mais robustos, bem como a instalação de um sistema de aquecimento de água para melhorar a perspectiva da realidade. O simulador se destaca particularmente na simulação de tratamento de Águas Residuárias de Mandioca, no entanto, é importante notar que a precisão do simulador pode variar quando aplicado a diferentes tipos de biomassas. |
| Abstract: | The immersive simulator that was developed has proven to be effective in simulating the anaerobic digestion process of effluents from cassava starch factories, based on a theoretical model for biogas production. This model includes detailed quantification of byproducts from fifteen distinct biochemical reactions, encompassing stages such as hydrolysis, acidogenesis, acetogenesis, and methanogenesis. To enhance user experience, three-dimensional elements created in Blender software, such as pumps, valves, the biodigester itself, storage tanks and heat exchanger were integrated, allowing for real-time interactions and analyses of the process. The simulator's interface is user-friendly, enabling manipulation through keyboard and mouse commands from a first-person perspective. Furthermore, a virtual reality mode has been implemented, offering an even more immersive experience. The results indicated a biogas composition of 48% methane, which is considered an appropriate outcome for the type of biomass used, according to the literature. However, improvements are acknowledged to be necessary, including the inclusion of more robust thermodynamic and kinetic models, as well as the installation of a water heating system to enhance the perception of reality. The simulator stands out particularly in the simulation of Cassava Wastewater Treatment, however, it is important to note that the simulator's accuracy may vary when applied to several types of biomasses. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33747 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Química |
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