Planos de Ensino

Ementas das disciplinas do Programa de Pós-Graduação em
Engenharia de Energia na Agricultura – Mestrado e Doutorado

Disciplinas Obrigatórias

Metodologia de pesquisa e difusão científica
Ementa: Aspectos Históricos do Conhecimento Científico. Os Cinco Tipos de Conhecimento. Método Científico. Etapas do Método Científico para Alcançar Objetivos Científicos. Métodos de Abordagem. Métodos de Procedimento. Pesquisa Científica. Formulação de Hipóteses e Definição das Variáveis. Tipos de Hipótese. Tipos de Variáveis. Leitura Crítica de Artigo Científico em Energia na Agricultura. Análise de Artigos Científicos. Elaboração de Artigos Científicos. Elaboração de Artigos de Revisão. Planejamento da Investigação Científica. Norma de Elaboração do Projeto de Pesquisa. Norma de Elaboração da Dissertação.

Seminários I
Ementa: A disciplina visa habilitar os pós-graduandos para apresentação oral e desenvolvimento do pensamento crítico, por meio de estratégias didático-pedagógicas envolvidas em apresentações de conteúdos técnicos científicos. Formação docente para o exercício do magistério superior.

Seminários II
Ementa: A disciplina visa permitir a troca de informações científicas entre pesquisadores, divulgação científica visando a popularização da ciência e habilitar os pós-graduandos para apresentação e discussão dos seus planos de pesquisa em público e desenvolvimento do pensamento crítico.

Disciplinas Eletivas

Culturas energéticas

Ementa: Culturas de cana de açúcar, eucalipto, soja, milho, girassol, canola, crambe, cártamo, pinhão-manso, mamona, amendoim e outras aleaginosas: Importância; Origem e histórico; Classificação botânica; Fisiologia das plantas cultivadas; Exigências edafoclimáticas; Calagem e adubação; Exigências nutricionais; Tratos culturais e fitossanitários; Colheita, beneficiamento, armazenamento e comercialização; Confecção de biodiesel.

Desempenho energético de motores e tratores agrícolas
Ementa: Conceitos de ensaios e certificação de máquinas agrícolas. Desempenho operacional e energético de Tratores Agrícolas e Motores. Ensaios de Tratores Agrícolas. Ensaio de motores de combustão interna de êmbolos.

Energia da madeira
Ementa: Matriz energética nacional e mundial: importância da madeira; usos da madeira no Brasil; espécies aptas à energia/reflorestamento; produtividade florestal no Brasil e no mundo; florestas energéticas; balanço energético nacional; impactos socioeconômicos da atividade florestal. Qualidade da madeira para energia: conceito de qualidade; propriedades químicas; físicas e mecânicas; poder calorífico; seleção de espécies. Queima direta: combustão; estequiometria; balanços de massa e volumes; energia; gases e controle da queima; fornalhas. Carbonização da madeira: degradação térmica da celulose, hemicelulose e lignina; produtos da carbonização; rendimento em carvão vegetal; fornos; controle do processo e aproveitamento dos resíduos; Gaseificação: objetivos; controle do processo; produtos; uso em motores; gás de síntese; Pirólise rápida. Outros produtos energéticos com base no processamento da madeira e biomassa: pellets e briquetes. Estudo de casos com ênfase na empresa agrícola e agroindústria. Desafios ambientais e pesquisas.

Engenharia Econômica aplicada a projetos de energia na agricultura
Ementa: Definições básicas de matemática financeira: juros, descontos, fluxos de caixa, valor presente, valor futuro, série uniforme e gradiente uniforme. Métodos de avaliação econômica aplicados a projetos de energias renováveis: payback (simples e descontado), valor anual equivalente, valor presente líquido, razão benefício custo, índice de lucratividade, taxa de rentabilidade, taxa interna de retorno (padrão e modificada). Taxa mínima de atratividade e custo médio ponderado de capital.  Financiamentos e sistemas de amortização. Orientação para a tomada de decisão em projetos de viabilidade econômica relacionados à produção e utilização de energia no setor agroindustrial. 

Estruturas de madeira em construções sustentáveis
Ementa: Importância do uso da madeira em construções visando a sustentabilidade energética. Critérios para dimensionamento de elementos em madeira sob ação de diferentes esforços. Pórticos e arcos. Especificidades sobre silos verticais. Pré-fabricação e Madeira Lamelada Colada. Pesquisas com estruturas mistas em aço e madeira. Aplicações em edificações agrícolas e sistemas de energia no meio rural.

Fertilidade do Solo e Nutrição de Culturas Energéticas
Ementa: Caracterização edafoclimática da região oeste do Paraná; Avaliação da fertilidade do solo focada na produção de culturas energéticas; Relações entre a fertilidade e propriedades químicas, físicas e biológicas do solo sob a ótica conservacionista; Comportamento químico dos nutrientes no solo e os fatores que afetam sua disponibilidade para as culturas energéticas; Reação do solo e sua correção; Absorção e assimilação de nutrientes pelas culturas energéticas; Recomendação de fertilizantes e corretivos para as principais culturas energéticas; Principais resíduos agroindustriais da produção de energias renováveis; Emprego de resíduos agroindustriais como fertilizantes na produção de culturas energéticas.

Fontes renováveis de energia e matriz energética
Ementa: Matriz Energética Nacional. Perfil do consumo energético nacional. Histórico da Oferta e Consumo de Energia no Brasil. Fontes Renováveis de Energia. Fontes Não Renováveis de Energia. Aspectos Históricos dos Conversores de Energia. Uso da Biomassa para a Geração de Energia. Tecnologias de Geração de Energia a Partir da Biomassa. Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH´s). Classificação das PCH´s. Determinação do Potencial Hidrelétrico. Uso da Energia Eólica. Dimensionamento de Sistemas Eólicos Para o Bombeamento de Água. Dimensionamento de Sistemas Eólicos para a Geração de Energia Elétrica.Uso da Energia Solar. Dimensionamento de Sistemas de Aquecimento Solar de Água. Dimensionamento de Sistemas Fotovoltaicos.

Geoprocessamento I: Sensoriamento Remoto e Sistema Global de Navegação por Satélite - GNSS 
Ementa: Introdução a Cartografia. Sistema Global de Navegação por Satélite – GNSS. Elementos de Fotogrametria. Estereoscopia e Fotointerpretação. Introdução ao Sensoriamento Remoto. Princípios físicos do Sensoriamento Remoto. O espectro eletromagnético. Tipos de Sensores. Comportamento espectral de alvos. Pré-processamento e Interpretação de imagens orbitais.

Geoprocessamento II: Sistemas de Informação Geográfica – SIG 
Ementa: Processamento Digital de imagens de sensoriamento remoto: caracterização de imagens digitais, operações de realce, composição colorida, correção geométrica, operações aritméticas com imagens, interpretação visual e classificação digital. Sistemas de Informação Geográfica - SIG. Estrutura e Arquitetura do SIG. Modelagem de dados em SIG. Utilização de técnicas numéricas/computacionais em SIG. Análise, fusão e gerenciamento de informações georreferenciadas. Estudos de caso e aplicações no meio rural.

Gestão Ambiental e Sustentabilidade
Ementa: Contextualizações e definições de meio ambiente e sustentabilidade e sua relação à gestão de recursos. Recursos para o gerenciamento do desenvolvimento sustentável. Importância da análise ambiental. Produção de resíduos, seus fluxos nos ecossistemas e no meio ambiente. Avaliação do impacto ambiental de contaminantes emergentes, pesticidas e metais proveniente em águas e solos. Aplicação dos diferentes insumos e resíduos agroindustriais: gestão, classificação, tratamento, aproveitamento e aplicação dos resíduos. Aproveitamento de resíduos agroindustriais na produção de biossorventes, adsorventes modificados quimicamente e carvões ativados visando remediação de recursos hídricos. Noções de instrumentação analítica aplicada à estudos e avaliações ambientais.

Impactos ambientais da geração e uso da energia
Ementa: Avaliação de riscos ambientais. Noções de Indicadores ambientais Sustentabilidade energética. Impacto ambiental de recursos energéticos (biodigestores, energia solar, aerogeradores, hidrelétricas). Legislação ambiental. Impactos ambientais sobre o solo e a água. Mitigação de impactos.

Manejo sustentável de água em sistemas energéticos
Ementa: Bacia hidrográfica. Precipitação, Infiltração e armazenamento no solo, Escoamento Superficial, Introdução e métodos de Aplicação de Águas Residuárias em Culturas Energéticas, Racionalização de energia em sistemas de irrigação. Manejo de Água no Solo, Interações Clima - meio Ambiente. Racionalização de água em sistemas agroindustriais. Uso de Técnicas Espaciais de dados.

Métodos Estatísticos de Controle de qualidade aplicados em Sistemas Energéticos
Ementa: Introdução ao estudo do controle de qualidade. Cartas de controle para subgrupos individuais. Cartas de atributos ponderados no tempo. Cartas Multivariadas. Cartas de eventos raros. Ferramentas de qualidade. Gráficos de ensaios, Pareto, Causa e efeitos. Identificação de distribuição individual. Análise da capacidade. Intervalos de tolerância. Estudos de medição. Introdução ao uso de inteligência artificial (IA) no controle estatístico de qualidade. 

Planejamento experimental
Ementa: Princípios básicos da experimentação e análise estatística de dados. Análise de variância e testes de comparação. Delineamentos experimentais básicos. Uso de softwares estatísticos.

Racionalização do uso de energia na agroindústria
Ementa: Energia, transferência de energia e análise geral da energia. Legislação e programas de conservação de energia. Análise econômica de processos de conservação e geração de energia. Desempenho de sistemas de produção e distribuição de calor e frio na agroindústria. Cogeração. Recuperação de calor em processos. Desempenho de usos finais mecânicos e elétricos no meio rural. Energias alternativas como forma de racionalização de energia.

Sistemas de geração de energia na agroindústria
Ementa: Introdução aos sistemas de geração de energia. Sistemas de potência a vapor. Combustíveis e combustão em caldeiras. Geradores de vapor de água (caldeiras). Sistema de potência a gás e biocombustíveis. Biomassa como fonte de energia.

Tecnologia de Biodigestores Rurais
Ementa: Estudo, discussão e avaliação das tecnologias de biodigestão anaeróbia adequadas ao meio rural brasileiro. Manejo de biodigestores, do biogás e do biofertilizante. Uso da biodigestão anaeróbia no saneamento rural. Aspectos econômicos do uso de biodigestores rurais.

Termodinâmica aplicada a sistemas agroindustriais
Ementa: Conceitos de energia. Propriedades das substâncias puras. Análise de Energia para sistemas fechados. Análise da massa e da energia para volumes de controle. A Segunda Lei da Termodinâmica. Entropia e Exergia.

Tópicos Especiais I
Ementa: Disciplina de oferecimento não regular, ministrada por professores visitantes ou da própria Instituição, concentrada ou não. O conteúdo é variável, abrangendo temas importantes para a formação global do acadêmico, não abordados nas disciplinas regulares oferecidas no PPGEA. A disciplina é apresentada ao Colegiado para apreciação e aprovação.

Tópicos Especiais II
Ementa: Disciplina de oferecimento não regular, ministrada por professores visitantes ou da própria Instituição, concentrada ou não. O conteúdo é variável, abrangendo temas importantes para a formação global do acadêmico, não abordados nas disciplinas regulares oferecidas no PPGEA. A disciplina é apresentada ao Colegiado para apreciação e aprovação.