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SMART CITIES

Sistema IoT para monitoramento da qualidade do ar e ciclomobilidade

SMART CITIES Sistema IoT para monitoramento da

qualidade do ar e ciclomobilidade

André Bellin Mariano Departamento de Engenharia Elétrica

Projeto de Extensão Universitária Ciência para Todos & NPDEAS

Universidade Federal do Paraná

AGENDA GRUPO DE

PESQUISA

PROJETO DE

EXTENSÃO

MOTIVAÇÕES DO

TRABALHO

DESAFIOS EM MOBILIDADE

URBANA E AMBIENTE

PROJETO

B1K3 LAB

CONCLUSÃO

SMART CITIES Sistema IoT para monitoramento da

qualidade do ar e ciclomobilidade

GRUPO DE PESQUISA

INÍCIO 2008

Grupo de Pesquisa

Interdisciplinar

Pós Graduação em Engenharia e Recursos Hídricos e Ambiental

Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais (PIPE)

Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Pós-Graduação em Engenharia Química

Pós-Graduação em Química

Pós-Graduação em Genética

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Setor de Tecnologia, Centro Politécnico, Jardim das Américas, Curitiba, Paraná, Brasil

Lipídeos Carboidratos

Proteínas

DNA, RNA, etc

CO2 + H2O

CLOROFILA + SAIS MINERAIS C6H12O6

O2

- RÁPIDO CRESCIMENTO - UNICELULARES

METABOLISMOS

MICROALGAS

FORMAS DE CULTIVO

ABERTO FECHADO

FOTOSSÍNTESE

HET AUT MIX

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Pátio Industrial

PESQUISAS EM ESCALA DE ENGENHARIA

PESQUISAS EM ESCALA LABORATORIAL

Laboratórios

Biotecnologia

Salas de Cultivo

Laboratório de Química

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-Biodigestor (6 m3)

Resíduos da Suíno Cultura

Esgoto, Res. Agroindustriais

-Fotobiorreatores

5 unidades

- Fotobiorreatores (cinco)

10 m2 (área)/reator

10 m3 (volume)/reator

3,5 km tubos/reator

-Incinerador Hospitalar

50 kg.h-1

Trocador de Calor

Projeto de acoplamento

à Termoelétrica

-Operações Unitárias

Tratamento de Efluentes

Biomassa de Microalgas

Água CONAMA Classe III

-Casa de Máquinas

Gerador 50 kVA

Biodiesel/Biogás

-Tratamento de Emissões

Biofixação pelas microalgas

-Usina Piloto de Biodiesel

Pátio Industrial

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Pátio Industrial


FOTOBIORREATORES TUBULARES COMPACTOS

ENHANCED PHOTOBIOREACTOR SYSTEM (PATENTE US2015/0315534A1 )

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Pátio Industrial


USINA PILOTO DE BIODIESEL

200 L DE BIODIESEL POR BATELADA (ÓLEO DE SOJA, GORDURAS RESIDUAIS)

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UNIDADE DE INCINERAÇÃO, E GERAÇÃO DE ENERGIA

Pátio Industrial


TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS, BIOFIXAÇÃO DE EMISSÃO &

GERAÇÃO DE ENERGIA

MINI – USINA CICLO RANKINE

INCINERADOR

H2O

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ELETRICIDADE

NOx SOx CO2

RESÍDUOS SÓLIDOS

FIX

AD

OR

DE E

MIS

SÕ

ES

FOTOBIORREATORES

TRATAMENTO DE

RESÍDUOS SÓLIDOS E

PRODUÇÃO DE ENERGIA

FOTOBIORREATORES

TUBULARES COMPACTOS

EMISSÃO TRATADA + OXIGÊNIO

Pátio Industrial Pátio Industrial




EM CONSTRUÇÃO

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INCINERADOR

Processamento: 50 kg.h-1

Poder Calorífico Inferior: 2500 kcal.kg-1

Densidade: 0,4kg.dm3

Energia Térmica Nominal: 120 kW

Pátio Industrial




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INCINERADOR HOSPITALAR

Tecnologia da Alemanha

GASEIFICAÇÃO/COMBUSTÃO COMBINADAS

Atende Resolução 316/2002 do CONAMA

INCINERADOR

Pátio Industrial

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TROCADOR DE CALOR

FIXADOR DE EMISSÕES

Pátio Industrial

Laboratórios


Biotecnologia

Salas de Cultivo

Laboratório de Química

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Laboratórios


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(Início 2015)

Sistema IoT para monitoramento e controle

de cultivos de microalgas

ORIENTAÇÕES CONCLUÍDAS

D’AGOSTIN, 2017 (MESTRADO)

ALMEIDA, 2017 (TCC)

DOMENE, 2017 (TCC)

ORIENTAÇÕES EM ANDAMENTO

FELISBINO, 2018 (IC)

LIMA, 2018 (IC)

GANDIN, 2018 (IC)

LOPES, 2018 (IC)

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FBR FBR FBR FBR

FBR FBR FBR FBR

SERVIDOR

LABORATÓRIO

SENSORES pH

TEMPERATURA

CONCENTRAÇÃO

ILUMINAÇÃO

GASES

FBR

BOMBAS

PERISTÁLTICAS

MEIO

BIOMASSA

DADOS

PESQUISADOR

2 – 20 L

Sistema

IoT

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SERVIDOR

ESCALA DE ENGENHARIA

SENSORES pH

TEMPERATURA

CONCENTRAÇÃO

ILUMINAÇÃO

GASES

FBR

BOMBAS

PERISTÁLTICAS

MEIO

BIOMASSA

DADOS

PESQUISADOR

12 m3

Sistema

IoT

www.npdeas.ufpr.br

RESÍDUOS

SÓLIDOS

EFLUENTES

AGROINDUSTRIAIS

BIOCOMBUSTÍVEIS

ELETRICIDADE

CALOR

FRIO

BIOMASSA DE

MICROALGAS BIOMATERIAIS

CO-PRODUTOS

EMISSÕES TRATADAS

ÁGUA

TRATADA

CINZAS

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PROJETO DE EXTENSÃO

INÍCIO 2016 (AGOSTO)

EQUIPE Alunos de Graduação dos cursos de Engenharia Elétrica, Eng. Química, Eng. Bioprocessos e Biotecnologia, Arquitetura, Química, Eng. Mecânica

ESCOLAS

PLATAFORMA TRANSMÍDIA

(REDES SOCIAIS / BLOG)

RECURSOS EDUCACIONAIS ABERTOS

(REA)

MESTRADO

DOUTORADO

CONSULTORIAS

ESTÁGIOS

PALESTRAS STARTUP

EXPERIENCE

SISTEMAS

INTELIGENTES

(IoT)

VISITAS

PROJETO DE EXTENSÃO

PROJETO DE EXTENSÃO STARTUP

EXPERIENCE

B1K3 LAB

SISTEMA IoT PARA SMART CITIES

MOTIVAÇÕES SEGURANÇA /EDUCAÇÃO

TRÂNSITO

SAÚDE

PÚBLICA

PLANEJAMENTO

URBANO

MOBILIDADE

INTELIGENTE

MONITORAMENTO

AMBIENTAL

POLÍTICA NACIONAL DE

MOBILIDADE URBANA

SAÚDE SEGURANÇA

(!)

BICICLETA É PRA USAR NO PARQUE!

BICICLETA SÓ NO FINAL DE SEMANA!

( V ) ? ( F )

(!)

CRÂNIO (!) CONCUSSÃO (ALGUMAS)

OMBRO DIREITO

CLAVÍCULA

ESQUERDA (!) TRINCADA

JOELHOS (!) IMPACTOS DIVERSOS E ESCORIAÇÕES

ABDÔMEN (!) IMPACTOS COM LESÕES

INTERNAS IMPORTANTES

(!) LUXAÇÃO ACRÔMIO

CLAVICULAR GRAU 5

(!) LUXAÇÃO ACRÔMIO

CLAVICULAR GRAU 3

COLUNA DORSAL E

LOMBAR (!) DIVERSOS IMPACTOS E ESCORIAÇÕES

COTOVELOS (!) DIVERSOS IMPACTOS E ESCORIAÇÕES

MÃOS (!) ESCORIAÇÕES DIVERSAS

(!) RUPTURA FALANGE MÉDIA

DEDO INDICADOR ESQUERDO

EXPERIÊNCIA

PESSOAL

DESAFIOS DA MOBILIDADE

URBANA

1800 1900 2000

NOVA YORK 200 MIL EQUINOS

2 kg FEZES POR DIA

NOVA YORK NÚMERO DE ACIDENTES FATAIS ENVOLVENDO

VEÍCULOS POR TRAÇÃO ANIMAL EM 1900 ERA 75%

MAIOR QUE OS ACIDENTES COM CARROS EM 2007

BRASIL 1934 - CONSTITUIÇÃO DIRECIONAMENTO DOS ESFORÇOS PARA

CONSTRUÇÃO DE RODOVIAS

BRASIL 1956 – INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA

BRASIL 50% DOMICÍLIOS POSSUEM CARRO OU MOTO

BRASIL 12% - AUMENTO DA POPULAÇÃO

139% - AUMENTO DA FROTA

NOVA YORK MAIORES TAXAS DE MOTORIZAÇÃO DO MUNDO

SÃO PAULO MAIOR TEMPO DE DESLOCAMENTO CASA-TRABALHO

(!) CONGESTIONAMENTOS

PERDE-SE TEMPO, SAÚDE, DINHEIRO E VIDA (RUBIM & LEITÃO, 2013)

DESAFIOS DA

MOBILIDADE URBANA

VIDAS

PERDIDAS

MEIO

AMBIENTE

CUSTOS SAÚDE

MORTES PARA CADA 100 MIL HABITANTES

22,5 - BRASIL 20,5 - CHINA

18,9 - ÍNDIA

11,4 - ESTADOS UNIDOS

(RUBIM & LEITÃO, 2013 / Folha de São Paulo)

R$ 56 BILHÕES

CUSTOS DO SISTEMA DE SAÚDE BRASILEIRO POR ANO

DESAFIOS DA MOBILIDADE URBANA

MORTES

ASSASSINATOS PARA CADA 100 MIL

HABITANTES (2007)

23,5 - BRASIL

5,6 - ESTADOS UNIDOS

BRASIL

47 MIL MORTES NO TRANSITO POR ANO

400 MIL SEQUELADOS POR ANO

4º PAÍS EM Nº DE MORTES NAS AMÉRICAS

(OMS / Observatório Nacional de Segurança Viária)

28 mil escolas 1800 hospitais


TRÂNSITO EM SÃO PAULO (FGV)

2012

(FGV, 2012)

R$ 40 BILHÕES EM

PERDAS ECONÔMICAS

TEMPO É DINHEIRO

1% DO PIB

BRASILEIRO

CADA BRASILEIRO DEIXOU

DE GANHAR OU GASTAR

R$ 3.600,00

PRESO NO TRÂNSITO DE

FORMA IMPRODUTIVA


BRASIL

2016

(FEDERAÇÃO DAS INDÚSTRIAS DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO, 2016)

R$ 111 BILHÕES EM

PERDAS ECONÔMICAS

4,4% DO PIB

BRASILEIRO

CADA BRASILEIRO DEIXOU

DE GANHAR OU GASTAR

R$ 15.840,00

TEMPO É DINHEIRO


RANKING BRASILEIRO DE DESLOCAMENTO

AO TRABALHO (IDA E VOLTA)

(FEDERAÇÃO DAS INDÚSTRIAS DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO, 2016)

1 – Japeri – 187 min

2 – Queimados – 175 min

3 – Ilha de Itamaracá (PE) – 167 min

4 – Nova Iguaçu (RJ) – 164 min

5 – Francisco Morato (SP) – 162 min

6 – Magé (RJ) – 162 min

7 – Itapecerica da Serra – 161 min

8 – Belford Roxo (RJ) – 161 min

9 – Seropédica (RJ) – 157 min

10 – Ferraz de Vasconcelos (SP) – 156 min

3,1 h.dia-1

62 h.mês-1

682 h.ano-1 28 dias.ano-1

EM 30 ANOS DE TRABALHO CORRESPONDE À 2,3 ANOS

TEMPO É DINHEIRO


REGIÃO METROPOLITANA DE SÃO PAULO

2011

(VORMITTAG et al., 2013, Instituto Saúde e Sustentabilidade)

POLUIÇÃO

ATMOSFÉRICA

SAÚDE

27 MIL

INTERNAÇÕES

GASTOS COM

INTERNAÇÕES

R$ 31 MILHÕES

CO, NOx, SOx, HC,

MATERIAL PARTICULADO,


ARTIGO CIENTÍFICO

PROJEÇÃO DA MORTALIDADE E INTERNAÇÕES HOSPITALARES NA REDE PÚBLICA DE SAÚDE

ATRIBUÍVES À POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA NO ESTADO DE SÃO PAULO (2012 A 2030)

Considerando ano base 2011

Material Particulado fino (MP2,5)

RODRIGUES et al. R. bras. Est. Pop. Rio de

Janeiro, v. 32, n. 3, p. 489-509, set./dez/ 2015

SAÚDE

246 MIL ÓBITOS

953 MIL INTERNAÇÕES R$ 1,6 BILHÕES GASTOS PÚBLICOS

NO CASO DE

REDUÇÃO DE 5% DE MP2,5 ATÉ 2030

REDUÇÃO DE

10.140 ÓBITOS


GASES DO EFEITO ESTUFA

70% - QUEIMADAS

15 – 19% - SETOR DE ENERGIA

MEIO AMBIENTE

48% SETOR DE

TRANSPORTES

(RUBIM & LEITÃO, 2013)

68% TRANSPORTE

INDIVIDUAL

32% TRANSPORTE

COLETIVO


PNMU POLÍTICA NACIONAL DE MOBILIDADE URBANA

(Lei n. 12.587/2012)

(Lei n. 12.587/2012 / RUBIM & LEITÃO, 2013)

DEFINE AS DIRETRIZES QUE DEVEM ORIENTAR

A REGULAMENTAÇÃO E O PLANEJAMENTO DA

MOBILIDADE URBANA NAS CIDADES

BRASILEIRAS

INCENTIVAR DESLOCAMENTOS POR MEIOS DE

TRANSPORTE NÃO MOTORIZADOS E COLETIVOS

RESUMO

DESISTIMULAR OS INDIVIDUAIS MOTORIZADOS

COMO?


STATUS QUO

TRADIÇÃO

PARA TRANSPORTE

MOTORIZADO INDIVIDUAL

INFLUENCIOU O

COMPORTAMENTO DA

POPULAÇÃO

INFLUENCIOU O

PLANEJAMENTO DAS

CIDADES

CIDADE / GOVERNO

NÃO ADAPTADA PARA

BICICLETA

POPULAÇÃO

NÃO ADAPTADA PARA

BICICLETA

1934 – CONSTITUIÇÃO

1956 – INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA

HOJE

PNMU

(2012)

CIDADES DO

FUTURO

ADAPTAR

CRIAR

COMO?

+DE 60 ANOS


STATUS QUO

2000 FUTURO

PNMU Lei n. 12.587/2012

TRANSPORTE

INDIVIDUAL

INCENTIVAR DESLOCAMENTO

NÃO MOTORIZADO E COLETIVO

COMO?

2018

NOVAS ABORDAGENS


EXPERIENCE

B1K3 LAB


MOTIVAÇÕES SEGURANÇA /EDUCAÇÃO

TRÂNSITO

SAÚDE

PÚBLICA

PLANEJAMENTO

URBANO

MOBILIDADE

INTELIGENTE

MONITORAMENTO

AMBIENTAL

POLÍTICA NACIONAL DE

MOBILIDADE URBANA

SMART CITIES

B1K3LAB

QUALIDADE DO AR TEMPERATURA, UMIDADE,

CO, MP, O3, NOx, SOx

CICLOMOBILIDADE GPS, ULTRAPASSAGENS,

QUALIDADE DA PISTA, VELOCIDADE

App

SERVIDOR

!!

ESTUDOS DE COMPORTAMENTO

PLANEJAMENTO URBANO

CONTROLE DE TRÁFICO

App

App

Startup Experience: B1K3 LAB – Sistema IoT para Smart Cities PROJETO DE EXTENSÃO


EXPERIENCE

B1K3 LAB


CONCEITO DE

MODULARIDADE

DIVERSAS

COMBINAÇÕES

APLICAÇÕES

DIVERSAS

0

50

100

150

200

250

300

350

- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

MO

NÓ

XID

O D

E C

AR

BO

NO

(p

pm

)

COLETA DE DADOS

MONÓXIDO DE CARBONO / GPS

COLETA DE DADOS

ULTRAPASSAGENS

0,95 m

0,92 m

1,33 m

1,31 m

1,24 m 1,23 m

1,40 m

1,38 m

ANÁLISE DE DADOS

ULTRAPASSAGENS

ULTRAPASSAGENS

ANÁLISE DE DADOS

CONSTRUÇÃO STARTUP

EXPERIENCE

MVP

MINIMUM VIABLE PRODUCT

EQUIPE INTERDISCIPLINAR

ENG.

MECÂNICA

ENG.

ELÉTRICA

ENG.

ELÉTRICA

PROTÓTIPO

BRASIL EM

CICLOS

MVP(1)

CONCEPÇÃO

MVP CALIBRAÇÃO SENSORES

AMBIENTAIS

CONSTRUÇÃO E

DISTRIBUIÇÃO

2016 2017 2018 2019

PROTÓTIPO

B1K3 LAB

MVP(2-20)

COLETA DE

DADOS

?

ANDRÉ PASQUALINI

APP

CONCEPÇÃO MVP PROTÓTIPO B1K3 LAB

ARDUINO MEGA

GPS

ARMAZENAMENTO DE DADOS

DÍNAMO + PAINEL FOTOVOLTAICO

BATERIA 5000 mAh

SENSOR DE MONÓXIDO DE CARBONO

SENSOR DE MATERIAL PARTICULADO

SENSOR DE ULTRAPASSAGEM

SENSOR DE OZÔNIO

ACELERÔMETRO

WIFI

BLUETOOTH

ARDUINO NANO

GPS


DÍNAMO + PAINEL FOTOVOLTAICO

BATERIA 2000 mAh (AUTONOMIA 15 H)

SENSOR DE MONÓXIDO DE CARBONO

SENSOR DE MATERIAL PARTICULADO

SENSOR DE ULTRAPASSAGEM

SENSOR DE OZÔNIO

ACELERÔMETRO

WIFI

BLUETOOTH

APLICATIVO B1K3 LAB

SMARTPHONE ACELERÔMETRO

MICROFONE

GPS


CONEXÃO COM SERVIDOR

BLUETOOTH

CONCEPÇÃO MVP

PROJETO MECÂNICO

CONCEPÇÃO MVP

PROJETO ELETRÔNICO

PARCERIAS

PROJETO

CICLOVIDA

LABMÓVEL

UFPR LITORAL

www.bit.ly/cienciaufpr

CONTATO (41)3361–3432 NPDEAS

(41)3208-6302 GABINETE

(41)3361-3229 GABINETE DELT

[email protected]

www.npdeas.ufpr.br

fb.com/cienciaufpr

tÍtulo da apresentaÇÃo - ufpr€¦ · -biodigestor (6 m3) resíduos da suíno cultura esgoto,...

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