Dispositivos fotovoltaicos orgânicos

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Desenvolvimento de filmes finos poliméricos para aplicação em dispositivos fotovoltaicos orgânicos

Desenvolvimento de filmes finos poliméricos para aplicação em dispositivos fotovoltaicos orgânicos

Os polímeros conjugados podem ser aplicados em dispositivos luminescentes, eletroluminescentes, capacitores, células fotovoltaicas, lasers, memórias, sensores e biosensores (Ameri et al., 2009; Chang et al., 2009; Paula, 2009; Postacchini, 2009; Faceto, 2012; Li et al., 2012; Oliveira, 2013; Niklas et al., 2013). A aplicação em baterias recarregáveis, em blindagem eletromagnética, inibidores de corrosão, cartões inteligentes, materiais antiestáticos, músculos artificiais, janelas inteligentes, LEDs, dentre muitas outras, já são conhecidas e fazem parte do cotidiano das pessoas (Roth & Graupner, 1993; Santos, 2003; Paula, 2009; Klider, 2010; Faceto, 2012; Silva, 2012; Oliveira, 2013; Shaik et al., 2013). Os LEDs, por exemplo, possuem muitas vantagens frente às lâmpadas incandescentes ou fluorescentes, tais como alta eficiência na conversão de energia, durabilidade e menor tamanho (Zhang et al., 2013). O diferencial dos PC está na possibilidade de fabricação de visores de telas mais finos do que os monitores de cristais líquidos ou tela de plasma, além da possibilidade de flexibilidade e da melhor resolução devido a emissão ou combinação de cores. Outra aplicação dos PC é o seu uso em displays eletrocrômicos. Isso é possível devido as diferenças cromáticas apresentadas, em seus diferentes níveis de oxidação, após a aplicação de um potencial externo, o que também reflete em mudança nas propriedades ópticas após inserir ou extrair carga (Snauwaert, et al., 1986; Faez et al., 2000; Granqvist, 2005). O desafio atual é controlar as propriedades em nível molecular, estas propriedades podem ser moduladas pela rota sintética empregada na obtenção dos polímeros, utilizando muitas vezes para isto o conhecimento de nanociência e nanotecnologia.
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Eletropolimerização pulsada para confecção de camadas transportadoras de cargas foto-geradas em dispositivos fotovoltaicos orgânicos.

Eletropolimerização pulsada para confecção de camadas transportadoras de cargas foto-geradas em dispositivos fotovoltaicos orgânicos.

Resumo: Neste trabalho, filmes de polianilina (PAni) depositados por eletropolimerização potenciostática pulsada foram utilizados como camada transportadora em dispositivo orgânico fotovoltaico de heterojunção. Os filmes de PAni foram depositados sobre eletrodo de óxido de índio e estanho (ITO) utilizando-se potenciais pulsados de 1,0 V e 1,5 V em solução ácida contendo 0,1 M de monômero anilina. Os filmes apresentaram coloração esverdeada, uniforme e sem descontinuidades. A morfologia dos filmes de PAni foi analisada por imagens de microscópio de força atômica (AFM) e sua estabilidade foi verificada através de curvas de voltametria cíclica. Análise de espectroscopia de absorção ultravioleta-visível (UV-Vis) evidenciou a obtenção de filmes poliméricos no estado condutor (base esmeraldina). Os filmes de PAni depositada por eletropolimerização potenciostática pulsada sob diferentes tensões foram utilizados como camada transportadora de cargas em dispositivos fotovoltaicos de heterojunção à base de polímeros conjugados. As eficiências de conversão de energia (η) dos dispositivos com estrutura ITO/PAni/MDMO-PPV_PCBM/Al foram determinadas através da curva densidade de corrente-tensão (J-V) e comparadas com os dispositivos construídos sem a camada de PAni com estrutura ITO/MDMO-PPV_PCBM/Al, e observou-se que os dispositivos contendo filmes de PAni apresentaram eficiência cerca de 4 vezes maior.
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Nanotecnologia Molecular – Materiais e Dispositivos

Nanotecnologia Molecular – Materiais e Dispositivos

Este volume, que aborda nanotecnologia molecular, mate- riais e dispositivos, completa a coleção de Química Con- ceitual. Nele, apresentamos um conteúdo na fronteira do conhecimento, uma área que é considerada o futuro, mas que está sendo muito marcante neste milênio. Como autor e professor, foi gratifi cante aceitar o desafi o de elaborar estas obras, nas quais extrapolamos as atividades didáticas e de pesquisa e procuramos trabalhar as ideias do modo peculiar que tem marcado nossa vida profi ssional: por meio da valorização do conceito.

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Análise de sistemas fotovoltaicos com concentradores fixos da radiação solar

Análise de sistemas fotovoltaicos com concentradores fixos da radiação solar

Resumo: Os estudos e testes experimentais validando o desempenho e o ciclo de vida  dos sistemas fotovoltaicos tem garantido a confiabilidade na tecnologia e estimulado o  mercado  a  prospectar  lucros  com  a  energia  alternativa  e  renovável.  O  estudo  dos  processos de degradação do sistema, associados com sistemas óticos de concentração a  fim  de  promover  a  redução  dos  custos  iniciais  com  o  sistema  fotovoltaico  foram  a  motivação  deste  trabalho.  Utilizaram-se  duas  tecnologias  distintas:  monocristalina  e  policristalina. Foram construídos protótipos para baixa concentração da radiação solar,  próximo de dois, em modelos tipo V e tipo W. Os protótipos foram expostos ao campo  e  à  radiação  UV,  para  envelhecimento  precoce  e  para  comparação.  Foram  realizadas  análises das características elétricas dos módulos antes e depois do período de exposição  de cerca de 562 dias sob UV, equivalendo-se a pelo menos 18.7 anos de exposição em  campo. A degradação, após os ensaios, para a tecnologia monocristalina variou entre 14  e 16% e para a tecnologia policristalina entre 15 e 19%. Observaram-se variações da  resistência shunt, R sh , levando a reduções da V ca  e consequentemente pequenas reduções 
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Aspectos técnicos, econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios

Aspectos técnicos, econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios

38 Rohani e Nour (2014) elaboram um estudo para modelar e desenhar um sistema híbrido com fontes renováveis para uma área isolada em Ras Musherib em Abu Dhabi. O sistema desenhado é composto por um arranjo de painéis solares fotovoltaicos, turbinas eólicas, geradores à diesel e baterias. A metodologia aplicada neste estudo consistiu em adquirir os dados do recurso eólico, solar e o consumo de eletricidade das cargas que são de 500 kW, 1 MW e 5 MW para 250, 500 e 2500 casas respectivamente. Uma vez obtido os dados dos recursos e consumo de eletricidade, os autores apresentam os aerogeradores, o módulo solar fotovoltaico e o gerador diesel escolhido, além das equações para cada subsistema, onde é importante ressaltar que para a determinação da energia gerada pela turbina eólica é incluído o cálculo da massa específica do ar que depende da altitude do local de instalação. Rohani e Nour optam por turbinas eólicas de eixo horizontal, o modelo V82 de 1.65 MW da Vestas para as cargas 1 MW e 5 MW, e o aerogerador de 250 kW da Furlander para a carga de 500 kW. Para o painel solar fotovoltaico utilizaram o modulo da Sharp de 240 W, o gerador diesel da série Cummins de 1 MW de potência, e as baterias de referência 4KS 25P de Rolls Surrete com uma capacidade máxima de 1877 Ah. Os autores utilizam o software HOMER para otimizar a operação do SHGEE com base nos custos dos componentes da planta, a velocidade dos ventos e a irradiação solar para garantir eletricidade para as cargas. Para o sistema com carga de 500 kW, o SHGEE é composto por dois geradores diesel de 500 kW, três aerogeradores Furlander, um arranjo de 500 kW de painéis fotovoltaicos, um banco de baterias de 100 kW e um inversor de 250 kW para produzir 5.005,98 MWh/ano. O SHGEE para a carga de 1MW inclui duas turbinas eólicas Vestas, um gerador diesel de 1500 kW e um de 500 kW, gerando 13.421,97 MWh/ano. Por último, o SHGEE com carga de 5 MW consiste em dez aerogeradores Vestas, um gerador diesel de 6000 kW e um de 4000 kW obtendo um total de 66.497,28 MWh/ano. Cabe ressaltar que unicamente na configuração para uma carga de 500 kW é utilizado um arranjo de módulos solares fotovoltaicos. Nos três casos analisados se reduzem as emissões de CO 2 em 37%, 46% e 45% para o SHGEE com carga de 500 kW, 1 MW
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA ISABELA MARIA NOVAES DE MAGALHÃES

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA ISABELA MARIA NOVAES DE MAGALHÃES

O projeto estudado neste trabalho está sendo implementado por uma empresa de telecomunicações, e visa a implementação de um sistema híbrido de energia, com foco na melhoria da qualidade do serviço fornecido, utilizando tanto a energia proveniente da concessionária, na qual esta parte não será apresentada neste capítulo, quanto de um sistema de painéis fotovoltaicos em um site já existente, que possui alimentação apenas pela rede de distribuição.

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Sistematização do dimensionamento técnico e econômico de sistemas fotovoltaicos isolados por meio de programa computacional.

Sistematização do dimensionamento técnico e econômico de sistemas fotovoltaicos isolados por meio de programa computacional.

Após a validação do programa, constatou-se que a viabilidade econômica de projetos fotovoltaicos só ocorre quando não há qualquer possibilidade de expansão da rede elétrica convencional até a propriedade, tendo em vista, principalmente, os altos custos dos painéis fotovoltaicos, principal componente do sistema de conversão de luz solar em energia elétrica.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ENERGIAS RENOVÁVEIS LUÍS INÁCIO LIMA BRITO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ENERGIAS RENOVÁVEIS LUÍS INÁCIO LIMA BRITO

A França, país que ocupava em 2009, a quinta posição para a produção de energia solar fotovoltaica no mundo, possuía, de acordo com o seu Sindicato de Energias Renováveis (Syndicat des Energies Renouvebles), ao fim do ano, uma potência instalada acumulada de sistemas fotovoltaicos de mais de 430 MW. Instituído pelo governo francês desde julho de 2006, o sistema FIT obriga as distribuidoras francesas a comprar o excedente por valores determinados pelo governo, mas que deve ser acima do valor pago pelos clientes pelo kWh quando comprados das distribuidoras. Outros incentivos também são dados, como uma linha de crédito especial que financia até 50% do valor do sistema para projetos de até 3 kWp com juros abaixo dos praticados pelo mercado. Esse financiamento, no entanto, não poderia se acumular com o incentivo da FIT, devendo o consumidor escolher que tipo de subsidio gostaria de utilizar (SOLANGI, et. al, 2010).
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COMPORTAMENTO DE COMPRA DOS CONSUMIDORES DE ALIMENTOS ORGÂNICOS - UM ESTUDO EXPLORATÓRIO

COMPORTAMENTO DE COMPRA DOS CONSUMIDORES DE ALIMENTOS ORGÂNICOS - UM ESTUDO EXPLORATÓRIO

mundial no setor de orgânicos com sede em Londres, a Organic Monitor (2011) – considerada uma das mais importantes fontes de relatórios de produção orgânica do mundo – a maior parte da produção mundial de orgânicos está na Oceania (34,7 %), seguida pela Europa (23,4 %) e América Latina (23 %). Com relação às terras reservadas ao pasto, a Austrália representa a maior superfície orgânica certificada, com 12 milhões de hectares, seguida da Argentina com 4 milhões e da China com 1,9 milhões. Para a Organic Monitor (2011), o mercado global de produtos orgânicos atingiu o valor de mais de 50 bilhões de dólares no ano de 2008, apontando que os consumidores se encontram em sua maioria na América do Norte e Europa.
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Caracterização de geradores fotovoltaicos e desenvolvimento de seguidor de potência máxima para sistemas autônomos aplicados à eletrificação rural

Caracterização de geradores fotovoltaicos e desenvolvimento de seguidor de potência máxima para sistemas autônomos aplicados à eletrificação rural

Na modelagem com base nos fenômenos físicos, as células solares cristalinas são descritas como dispositivos semicondutores nos quais ocorre o efeito fotovoltaico, convertendo a energia de fótons em pares elétrons – lacunas, que ao se deslocarem são coletados por um campo elétrico localizado em uma junção homogênea ou heterogênea. Para que a conversão fotovoltaica ocorra é necessário separar os elétrons e lacunas gerados pela luz e coletá-los em contatos externos. Isto requer um campo elétrico interno, que pode ser gerado em semicondutores, por exemplo, por junções homogêneas ou junções heterogêneas. Quando se forma uma junção homogênea com materiais dos tipos p e n, haverá uma região de depleção onde não existem elétrons nem lacunas livres para a condução. Nos semicondutores a absorção de luz é um processo não-homogêneo, com aumento da condutividade, e a geração de pares elétrons - lacunas é um processo não-equilibrado. Os modelos de células solares, formadas por junção p-n (campo elétrico interno), desenvolvidos com base no estudo da foto-condutividade fornecem informações sobre as propriedades óticas do semicondutor, tais como, processo de recombinação e eficiência quântica (MÖLLER, 1993).
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Análise do desempenho de sistemas fotovoltaicos em operação

Análise do desempenho de sistemas fotovoltaicos em operação

Têm surgido vários estudos referentes às diferentes vantagens na instalação de seguidores nos sistemas solares fotovoltaicos. Estes estudos comparam as diferentes produções de energia dos sistemas fixos e móveis, quer de um ou dois eixos. Como é de esperar, os sistemas que possuem seguimento solar de dois eixos apresentam maior conversão de energia, chegando a uma média anual de 30% quando comparados com os sistemas fixos. Como tem maior custo de implementação, menor durabilidade e pelo facto de estes necessitarem de maiores cuidados de manutenção, é necessário fazer uma análise destes custos para verificar se se justifica a implementação de seguidores, como refere Eke & Senturk (2012). Nos estudos realizados por Koussa et al. (2011), verificou-se também que a quantidade adicional de energia eléctrica produzida pelos sistemas fotovoltaicos com seguidores de dois eixos dependem principalmente do sistema de seguimento solar utilizado, mas também das condições climatéricas e do período do ano, verificando que, em dias de grande incidência solar podem aumentar a produção de energia para valores próximos dos 40%, mas, em dias desfavoráveis estes apresentam produções pouco significativas quando comparadas com os sistemas fixos. Os sistemas de seguimento solar de um eixo apresentam menos quantidade de energia eléctrica produzida, quando comparados com os de dois eixos, como é de esperar. Dos sistemas de um eixo os que apresentam melhores resultados ao fim de um ano são os sistemas que apresentam o eixo vertical.
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Inversor fonte de corrente para sistemas fotovoltaicos

Inversor fonte de corrente para sistemas fotovoltaicos

O conhecimento estrutural sobre o funcionamento de um sistema solar fotovoltaico é essencial para se tirar partido dos mesmos. Para isto, foi efetuada uma pesquisa com o objetivo de compreender os princípios associados aos sistemas solares fotovoltaicos, desde a compreensão do que realmente é a energia solar fotovoltaica e quais as vantagens e desvantagens associadas, até à análise e compreensão do modo de funcionamento de uma célula solar e dos seus diferentes tipos. Foram também apresentadas breves descrições sobre a forma de ligação das células solares formando painéis e módulos solares e respetivas proteções utilizadas (díodos de bypass) e sobre os tipos de sistemas solares fotovoltaicos (ligados à rede elétrica ou isolados).
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Estimac¸˜ao de Parˆametros de Modelo de Sistemas Fotovoltaicos

Estimac¸˜ao de Parˆametros de Modelo de Sistemas Fotovoltaicos

Este trabalho est´a organizado da seguinte forma: na Sec¸˜ao 2 apresenta-se a modelagem do m´odulo fotovoltaico utilizado; a Sec¸˜ao 3 introduz o algoritmo de Levenberg-Marquardt em con- junto com o algoritmo proposto, isto ´e, o algoritmo de Levenberg-Marquardt Modificado; o mo- delo proposto para sistemas fotovoltaicos utilizando o algoritmo de Levenberg-Marquardt Modi- ficado ´e apresentado na Sec¸˜ao 4; as simulac¸˜oes e os resultados obtidos s˜ao mostrados na Sec¸˜ao 5; a Sec¸˜ao 6 apresenta as conclus˜oes finais deste trabalho.

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Mudança no perfil sociodemográfico de consumidores de produtos orgânicos.

Mudança no perfil sociodemográfico de consumidores de produtos orgânicos.

Embora existam mecanismos de certificação dos produtos orgânicos, a confiança do consumi- dor no produto orgânico se baseia mais na rela- ção “face-a-face”, diretamente com o produtor na feira do que nos selos de certificação e que esta relação faz parte constitutiva da ideologia ali- mentar adotada por estes consumidores. Esses consumidores compartilham a ideia do consumo como ação política, preocupando-se não apenas com a qualidade orgânica dos produtos adqui- ridos, mas planejando seu consumo sob a ótica do apoio a um modelo de produção como um todo 16 .
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Monitoramento de painéis fotovoltaicos com redes de sensores sem fio

Monitoramento de painéis fotovoltaicos com redes de sensores sem fio

As barreiras podem ser, por exemplo, a distância entre arranjos fotovoltaicos que acompanham o perímetro do campo solar, algo que certamente acontecerá em plantas fotovoltaicas de geração de grande capacidade. A topologia tipo árvore se apresenta, portanto, como uma opção muito interessante para a implantação de redes de sensores sem fio, destinadas ao monitoramento de plantas de geração fotovoltaica, permitindo o emprego das técnicas de modulação Many-to-one ou Source [43]. A técnica de roteamento Source pode ser utilizada para a interligação da área do campo solar que tem entre ela e o coordenador central ou não uma barreira, portanto a técnica de roteamento Many-to-one será empregada para o controle de diversos grupos de coordenadores, roteadores e dispositivos finais associados a diversos agrupamentos ou strings de módulos fotovoltaicos.
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Os dispositivos experimentais.

Os dispositivos experimentais.

Martin  Orne  forneceu  as  mais  elegantes  confirmações  experimentais  a  esse processo, mas antes de comentá-las, gostaria, no que me toca, de dar aos  gêneros interativos de Hacking uma versão um pouco mais complicada. A con- descendência dos sujeitos não é, em minha opinião, uma qualidade inerente aos  sujeitos, é um puro produto do dispositivo. Pois o que a psicologia oculta, é que  essa famosa benevolência se deve à própria organização da pesquisa, e que tudo  nela  lembra  a  necessidade:  o  protocolo  rígido  e  coativo,  o  fato  de  o  cientista  distribuir as expertises de maneira muito assimétrica, uma situação próxima à do  exame, a ignorância suposta se não induzida dos sujeitos etc. Mas a psicologia  trata a complacência não como um efeito daquilo que ela impõe, mas como uma  característica essencial que se deveria controlar. Vemos o paradoxo. Os psicólo- gos constroem os dispositivos que suscitam a complacência e devem fazer todo  o possível para controlá-la. E como em toda situação de engodo eles são então  obrigados a se perguntar sem cessar: “mas, meus sujeitos acreditaram em mim  verdadeiramente? Não teriam eles, ainda assim, compreendido o que eu buscava  e respondido a esta questão sem meu conhecimento?” Também fazem questio- nários pós-teste para verificar se os sujeitos se deixaram enganar. No entanto, os  sujeitos, nesses casos, sabendo que o fato de haver compreendido a hipótese vai  invalidar sua performance, preferem nada dizer e continuam a fingir que respon- deram com toda ingenuidade – o que chamamos o pacto da dupla ignorância, uma  vez que nenhum dos dois, nem o experimentador, nem o sujeito, têm verdadeira- mente vontade de dizer ou de saber, o que está em jogo, pois de ambas as partes  isso mandaria a experiência para o espaço.
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Compostos orgânicos hidrossolúveis de resíduos vegetais e seus efeitos nos atributos químicos do solo.

Compostos orgânicos hidrossolúveis de resíduos vegetais e seus efeitos nos atributos químicos do solo.

por esta técnica. O grupo AOT, além dos mesmos compostos estimados pela técnica potenciométrica, corresponde a todos os compostos com grupamentos ácidos que apresentam comportamento ácido-base, podendo ser titulados com uma base forte como o NaOH. Nesse grupo de compostos, estão também incluídos ácidos que formam compostos de baixa estabilidade com os cátions metálicos polivalentes do extrato vegetal, tais como os ácidos: fórmico acético e succínico. O grupo AO, estimado indiretamente por meio da soma de bases corresponde à concentração de ácidos orgânicos no extrato vegetal, visto que, no tecido foliar, esses compostos estão presentes na forma de ânions orgânicos para a manutenção da eletroneutralidade química, como resultado da absorção de cátions. Os resultados podem ser subestimados pela presença de ânions inorgânicos, como o Cl - , SO
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Dimensionamento de um sistema fotovoltaico. Caso de estudo: edifício Azevedo Gomes

Dimensionamento de um sistema fotovoltaico. Caso de estudo: edifício Azevedo Gomes

Ao longo dos anos seguintes, o cientista William Adams e o seu aluno Richard Day desenvolveram o primeiro dispositivo sólido de foto produção de eletricidade. Consistiu na junção de um filme de Selénio depositado num substrato de ferro em que uma película de ouro, muita fina, servia de contacto frontal. Este dispositivo apresentava uma eficiência de conversão de aproximadamente 0,5%. Após alguns anos, em 1886, com sucesso, duplicou a eficiência, para cerca de 1%, construindo as primeiras verdadeiras células solares. Estes dispositivos eram constituídos por uma sanduiche de selénio, entre duas camadas muito finas de ouro e outro metal (Instituto Superior Técnico, 2004).
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PLANILHA PARA A ESTIMAÇÃO TÉCNICA E FINANCEIRA DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO

PLANILHA PARA A ESTIMAÇÃO TÉCNICA E FINANCEIRA DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO

Pelos dados obtidos, nota-se que além do impacto ambiental positivo, os sistemas fotovoltaicos podem causar um apelo positivo no Marketing dos estabelecimentos. No entanto, há uma preocupação devido ao alto investimento necessário para a compra de tais sistemas. Por fim, todos os estabelecimentos destacaram a utilidade e praticidade da Calculadora Solar fornecida.

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