1. Área de Concentração
Sistemas de Energia: Caracteriza-se por uma área de concentração única contendo três ênfases distribuídas uniformemente em duas linhas de pesquisa.
A primeira ênfase visa a analisar, desenvolver e customizar materiais e tecnologias para aplicação nos sistemas energéticos relacionados à conversão, transporte, transmissão e distribuição da energia. Obtenção e caracterização de dispositivos e materiais para o uso em tecnologias e desenvolvimentos tecnológicos baseados e/ou aplicados, principalmente, às fontes renováveis (solar, biomassa, eólica, hidráulica e células combustíveis), aos biocombustíveis e dispositivos para a conversão e armazenamento de energia.
A segunda ênfase relaciona-se com o uso racional da energia no setor industrial visando o planejamento, objetivando a melhoria da gestão, da eficiência e da qualidade da energia por meio da automação e controle dos processos consumidores de energia em diferentes condições de operação. O mesmo propósito pode ser aplicado às áreas urbanas e instalações prediais, busca-se a eficiência energética por meio do planejamento urbano e projetos arquitetônicos que considerem a economia de energia e uso de estratégias eficientes de conservação de energia. Enquanto o planejamento visa à compreensão e análise da nova configuração do setor energético diante da inclusão das diversas fontes de energia existente na nossa matriz atual requerendo um planejamento energético mais complexo e novos tipos de ferramentas de análise. Devido às reestruturações do setor juntamente com a inclusão de geração distribuída modificou-se significativamente a Matriz Energética, trazendo novos e importantes desafios para a operação integrada dos diversos agentes dos sistemas. Pretende-se obter soluções de interesse das empresas do setor elétrico e energético, determinando o papel das energias alternativas e renováveis bem como do armazenamento de energia, os atores do processo de planejamento energético do Brasil e no Mundo, o impacto das políticas de incentivo, bem como da regulação e mercado de energia, no desenvolvimento técnico e econômico do setor.
A terceira ênfase se preocupa com as dimensões: econômica, social e ambiental da energia. Sendo estas os principais vetores de integração da sociedade, as formas de uso racional e social que se estabelecem em torno delas, e os consequentes conflitos culturais e geopolíticos. Desse modo, incluem-se aspectos de geopolítica, impactos, conflitos políticos e socioambientais, políticas públicas, desenvolvimento e sociedade.
2. Linhas de Pesquisa
2.1 L1 - Inteligência, Tecnologias e Digitalização da Energia (Energy Informatics):
Esta linha de pesquisa compreende o desenvolvimento de processos para implementar e operar um conjunto de ferramentas para monitorar e analisar dados gerados por um ou mais atuadores em sistemas de energia. A digitalização da rede elétrica representa um tema de estudo importante para preparar os sistemas de energia de modo a suportar a crescente demanda de consumo. Este processo de digitalização é fortemente baseado em Internet das Coisas (IoT), comunicação máquina-máquina, técnicas de aprendizado de máquina e análise de dados com objetivo de automatizar, otimizar e aumentar a segurança em sistemas de energia e auxiliar nos processos de tomada de decisão. A pesquisa e desenvolvimento de ferramentas computacionais para análise de imagens termográficas e oscilografias, instalação e monitoramento de redes de sensores, compartilhamento e monitoramento de dados em tempo real entre diferentes sistemas, estudo da tecnologia Blockchain para aumentar a segurança e integridade dos dados monitorados são exemplos de aplicações. Este processo inclui também o projeto e análise dos chamados digital twins de redes elétricas, que se trata da representação virtual de equipamentos, máquinas ou processos que compõem o sistema físico. Têm-se como objetivo integrar mapas, imagens, modelos tridimensionais e dados coletados de todos os dispositivos do sistema por meio de sensores inteligentes e IoT para análise com métodos de inteligência computacional, aprendizado de máquina e visão computacional que proporcionem a realização de simulações para aumentar a capacidade preditiva de problemas e/ou falhas, otimizar a vida útil dos equipamentos e integrar os dados de diferentes partes da rede.
2.2 L2 - Eficiência & Qualidade da Energia:
Compreende discussões sobre os conceitos, projetos, análises e experiências em torno de conversão, geração, desenvolvimento e aplicação de materiais como estratégias para a promoção da Eficiência Energética (EE) e da Qualidade da Energia Elétrica (QEE), integrando as diversas áreas do conhecimento gerando os seguintes produtos: Estudos e Inclusão das Fontes Alternativas de Energia, Avaliação de Desempenho Energético e Exergético de Sistemas de Energia, Aproveitamento e uso Eficiente da Energia, Técnicas para a Conservação da Energia e Captação de Energias Residuais. redes de sensores, medidores inteligentes de energia (smart metering), sensores autônomos, desenvolvimento de novos sensores e de biosensores, de microgeradores de estado sólido para captação de energias residuais, self-powered, e de sistemas armazenamento e de produção de energia. As pesquisas abordam a pluridimensionalidade dos Sistemas de Energia visando à produção de conhecimento aplicado e do desenvolvimento tecnológico inserido no contexto energético e industrial buscando novos materiais, métodos e técnicas de como utilizar a energia para satisfazer as necessidades atuais, de modo a não comprometer as demandas por energia das gerações futuras.