Desenvolvimento de métodos e meios para a calibração dinâmica de transdutores de gases de efeito estufa

Abstract

O Protocolo de Quioto prevê metas de redução das emissões dos Gases de Efeito Estufa (GEE), por meio da implementação de projetos de desenvolvimento limpo, com investimentos de bilhões de dólares. Para quantificar as emissões e dar base sólida a esses projetos são usados técnicas e instrumentos que medem as variações das concentrações dos GEE na atmosfera e em locais mais específicos como, áreas urbanas, florestas, represas, etc. As concentrações medidas devem ter confiabilidade para que os valores indicados em um projeto de redução de uma fonte emissora tenham legitimidade e esta é obtida através da utilização de instrumentos metrologicamente confiáveis. Com isso, o objetivo desse trabalho é apresentar uma nova metodologia e o desenvolvimento de um meio para a calibração de transdutores de dióxido de carbono, que considerem o comportamento estático e dinâmico, bem como as variáveis ambientais que influenciam o desempenho do transdutor, assegurando a confiabilidade metrológica dos instrumentos. Para alcançar esse objetivo foram usados o modelo matemático do processo físico ao qual o transdutor é submetido e os dispositivos clássicos de calibração dinâmica, para identificar os parâmetros de desenvolvimento da metodologia e do novo meio de calibração, o Dispositivo de Exposição Rápida a Emissões (DERE). O DERE foi testado e os resultados experimentais e a solução analítica e numérica, do processo físico que ocorre no seu interior, mostraram que a metodologia de calibração proposta e o equipamento desenvolvidos são adequados para a calibração estática e dinâmica de transdutores de CO2, conforme proposto nos objetivos do trabalho. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Kyoto Protocol aims at reducing Greenhouse Effect Gases (GEG) emissions by the implementation of projects for clean development that count with the investment of Billions of dollars. Techniques and instruments for measure the GEG variation in atmosphere are used to quantify emissions and give solid base to these projects. In order to have legitimacy the instrumentation used during the measurement process must be reliable. The objective of this work is to present a new methodology for calibrating carbon dioxide transducers statically and dynamically. To accomplish this objective a calibration device was developed. The transducer physical model was mathematically modeled in order to identify the development parameters and project the calibration device named Device of Fast Exposure to Emissions or DERE. This device was tested and the experimental results compared with numerical and analytical solutions to prove that the methodology proposed and the device developed are adequate for static and dynamic calibration of CO2 transducers. _________________________________________________________________________________ RESUMÉ

Le but principal du Protocole de Kyoto est réduire les emissions des gaz à Effet de Serre par la mise en place de développement des projets de la façon la plus propre possible. Pour cela l’utilization des équipements et des techniques bien specifiques aident dans la mesure des concentrations de ces gaz dans l’atmosphère. En général, les endroits choisis pour effectuer ces essais sont, par example, les forêts, les barrages, les grands centres urbains, etc. Les mesures de concentration obtenues doivent être fiables pour que le projet de réduction de la source polluant fournisse des valeurs avec un fiable incertitude. Ainsi, les instruments doivent être étalonnés. Dans, ce sens, ce travail présent une nouvelle méthodologie pour étalonner des capteurs de dioxyde de carbone. Cette méthode considère le comportement statique e dynamique des mesures, ainsi que les variables environnementaux qui ont d’influence sur la perfomance des capteurs. Pour atteindre cet objectif, le modèle mathématique du phénomène mesuré et les dispositifs classique d’étalonnage dynamiques ont été utilisés. Ces dispositifs identifient les paramètres qui sont appliqués dans la methodologie d’étalonnage proposée le Dispositif d’Overture Rapide à Emissions (DORE). Le DORE a été testé et les résultats expérimentaux ainsi que les solutions analitique et numérique du phénomène, a l’intérieur du capteur, montrent que la méthodologie d’etalonnage, présentée est adaptée pour les statique et dynamique capteurs de CO2. Cela indique aussi que l’équipement développé est performant.