Browsing by Author "Mendes, Rui Pedro"
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- Comparação da sustentabilidade das tecnologias de conversão de energia a partir de fontes renováveis por indicadores tecnológicos, económicos, ambientais e sociaisPublication . Mendes, Rui Pedro; Gaspar, Pedro Dinis; Gonçalves, Luís Carlos CarrilhoA sustentabilidade de vários processos de conversão de energia em energia eléctrica, especialmente, os alternativos aos combustíveis fosseis, são analisados e comparados neste trabalho. As tecnologias analisadas são baseadas em fontes de energia renovável: eólica, solar, oceanos (ondas e marés), hídrica, geotérmica, nuclear e hidrogénio. Os dados relativos ao processo tecnológico de conversão de energia são fundamentados e recolhidos na bibliografia especializada que descreve o ciclo de vida associado a cada tecnologia. A análise da sustentabilidade é efectuada de um ponto de vista tecnológico e inclui a avaliação dos vários subsistemas que compõem os processos de conversão, nomeadamente, os subsistemas de desempenho tecnológico, económico, ambiental e social. Para tal, os indicadores que melhor descrevem as tecnologias e que se encontram relacionados com esses subsistemas são seleccionados para quantificar os processos de conversão. Entre os indicadores escolhidos encontram-se a eficiência da tecnologia na onversão de energia, o tempo de vida, o custo de geração de electricidade, o custo de capital, as emissões de CO2, a área ocupada, os postos de emprego criados e a aceitação social das tecnologias. Após a definição dos indicadores, funções de pertença são aplicadas para determinar o índice de sustentabilidade que quantifica quão sustentável é cada um dos processos tecnológicos de conversão de energia. Os índices de sustentabilidade são comparados com o intuito de aferir as tecnologias de conversão de energia em energia eléctrica mais sustentáveis actualmente e no futuro mais próximo. Considerando dois casos de estudo, onde a ponderação das funções de pertença é alterada, os indicadores globais de sustentabilidade sugerem que o mix de sistemas de conversão de energia em energia eléctrica, deve assentar maioritariamente nas fontes hídrica, eólica e nuclear.
- Contribution for a better understanding of the technological sustainability in electrical energy production through photovoltaic cellsPublication . Mendes, Rui Pedro; Gonçalves, Luís Carlos Carrilho; Gaspar, Pedro DinisThe conversion of solar energy into electricity reveals a huge importance in the production of “clean” energy , mainly when applied to decentralized production systems (micro-generation). However, there is the need to develop and optimize these processes in order to turn it more sustainable in economic and technological scoops. The main purpose of this work is to study the solar energy conversion into electricity through photovoltaic cells, characterizing the process efficiencies. This study intends to evaluate the energetic and exergetic efficiencies defining them as indicators in the formulation of a sustainability index. All the procedures are in a theoretical scope with an illustrative example in the end of this work.
- Criteria Assessment of Energy Carrier Systems SustainabilityPublication . Gaspar, Pedro Dinis; Mendes, Rui Pedro; Gonçalves, Luís Carlos CarrilhoThe sustainability assessment of an energy conversion process into electrical energy is carried out in technological, economical, environmental and social dimensions. A solid basis for a state-of-the-art interdisciplinary assessment using data obtained from the literature supports the sustainability comparison. Thus, indicators that best describe the technologies and that are related to each of the abovementioned dimensions are defined to quantify the sustainability of energy carrier systems. These indicators are: efficiency of electricity generation, lifetime, energy payback time, capital cost, electricity generation cost, greenhouse gases emissions during full life cycle of the technology, land requirements, job creation and social acceptance.
- Sustainability quantification of renewable energy conversion systems for electricity supplyPublication . Mendes, Rui Pedro; Gaspar, Pedro Dinis; Gonçalves, Luís Carlos CarrilhoThe sustainability of renewable energy conversion systems for electricity supply is quantified and compared. The energy conversion systems considered are: wind, photovoltaic, geothermal, hydro, hydrogen, ocean (wave and tidal power) and nuclear. The sustainability analysis is performed covering technological, economic, environmental and social aspects. The indicators selected to characterize and quantify the sustainability of each subgroup are: efficiency, lifetime, electricity generation cost, capital cost, CO2 emissions, area occupied, employment creation and social acceptance. Membership functions are applied to determine the sustainability index that quantifies how sustainable is each energy conversion system depending on the most relevant indicator. This procedure includes a weighting coefficient that varies in each case study to magnify the importance of one indicator relatively to the others. Sustainability indices are compared in order to assess the energy conversion systems mix for electricity supply more sustainable now and in the near future. Comparing the several case studies, the global sustainability indicators suggest that the mix of energy conversion systems for electricity supply should be based on hydro, wind and nuclear systems.