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Título: Modelo de localização de biodigestor com ênfase em cluster de parceria estratégica para geração de bioenergia
Título(s) alternativo(s): Biodigester localization model with emphasis on strategic partnership cluster for bioenergy generation
Autor(es): Jesus, Rômulo Henrique Gomes de
Orientador(es): Francisco, Antonio Carlos de
Palavras-chave: Biogás
Energia - Fontes alternativas
Cluster industrial
Sistemas de informação geográfica
Biogas
Renewable energy sources
Industrial clusters
Geographic information systems
Data do documento: 8-Fev-2021
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Citação: JESUS, Rômulo Henrique Gomes de. Modelo de localização de biodigestor com ênfase em cluster de parceria estratégica para geração de bioenergia. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021.
Resumo: A bioenergia é uma energia renovável obtida a partir da biomassa e os principais benefícios são redução de emissão dos gases de efeito estufa e eliminação de resíduos. Um problema comum na análise de viabilidade para produção de bioenergia é a localização do biodigestor devido à disponibilidade e posicionamento espacial da biomassa. Diante deste problema esta pesquisa visa responder a seguinte pergunta: Como localizar um biodigestor no agronegócio tendo em vista a formação de clusters de parcerias estratégicas para produção de bioenergia? Portanto o objetivo desta dissertação é propor um modelo de localização de biodigestor anaeróbico na agroindústria mediante criação de clusters de parcerias estratégicas para geração de bioenergia. Para esse fim foi realizada uma revisão sistemática da literatura e um conjunto de modelos de localização de biodigestor foram identificados sendo os principais métodos utilizados para decisão de localização de biodigestor: análise de decisão multicritério, heurísticas, programação matemática e Sistema de Informações Geográficas (GIS). Os estudos identificados não possuem ênfase na formação de cluster para determinar a localização do biodigestor, portanto, visando cobrir o gap da literatura é proposto um modelo que abrange formação de cluster e identificação da localização de biodigestor em um ambiente de parceria estratégica para geração de bioenergia. O modelo proposto possui aplicação de técnica multicritério, uso de GIS e algoritmo hierárquico aglomerativo para formação dos clusters. Também, possui funcionalidades que o permite ser aplicado a regiões extensas e pequenas, possibilitando aos stakeholders integrar ao modelo variáveis que podem ser minimizadas ou maximizadas, assim, esta característica torna o modelo flexível a necessidade dos usuários. Por meio do modelo são estabelecidas etapas de análise que permitem sobre a perspectiva quantitativa e qualitativa identificar de forma preliminar a possibilidade de criação de parceria estratégica e localização de biodigestor. Por fim, o modelo é aplicado no contexto de uma cooperativa que possui propriedades (fazendas) com interesse de produzir bioenergia em cluster. Desta forma, um mapa de viabilidade é proposto para uma região do estado do Paraná (Brasil) visando validar a formação dos clusters. Estes se implementados podem viabilizar sistemas produtivos mais sustentáveis e competitivos, criação de novos empregos, preservavação do meio ambiente e redução dos custos de produção por meio do aproveitamento da energia autoconsumida.
Abstract: Bioenergy is a renewable energy obtained from biomass and the main benefits are the reduction of greenhouse gas emissions and waste elimination. A common problem in the feasibility analysis for bioenergy production is the location of the biodigester due to the availability and spatial positioning of the biomass. Faced with this problem, this research aims to answer the following question: How to locate a biodigester in agribusiness with a view to forming clusters of strategic partnerships for the production of bioenergy? Therefore, the objective of this dissertation is to propose a model for the location of anaerobic digester in the agribusiness by creating clusters of strategic partnerships for the generation of bioenergy. To this end, a systematic literature review was carried out and a set of biodigester location models were identified as the main methods used for the decision to locate the biodigester: multicriteria decision analysis, heuristics, mathematical programming and Geographic Information System (GIS) . The identified studies have no emphasis on the formation of a cluster to determine the location of the biodigester, therefore, in order to cover the literature gap, a model is proposed that encompasses cluster formation and identification of the location of the biodigester in a strategic partnership environment for the generation of bioenergy. The proposed model has application of multicriteria technique, use of GIS and agglomerative hierarchical algorithm for the formation of clusters. Also, it has features that allow it to be applied to large and small regions, allowing stakeholders to integrate variables that can be minimized or maximized into the model, thus, this feature makes the model flexible to users' needs. Through the model, stages of analysis are established that allow, from a quantitative and qualitative perspective, to preliminarily identify the possibility of creating a strategic partnership and the location of a biodigester. Finally, the model is applied in the context of a cooperative that has properties (farms) with an interest in producing bioenergy in clusters. Thus, a feasibility map is proposed for a region in the state of Paraná (Brazil) to validate the formation of clusters. These, if implemented, can enable more sustainable and competitive productive systems, creation of new jobs, preservation of the environment and reduction of production costs through the use of self-consumed energy.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24358
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