Estudo fenomenológico e numérico do escoamento estratificado óleo-água ondulado e com mistura na interface

Escoamentos bifásicos estão presentes em diversos processos naturais e industriais, como na indústria de petróleo. Podem apresentar-se em diferentes configurações topológicas, ou, padrões de escoamento, entre eles o escoamento estratificado ondulado e o estratificado com mistura na interface. Os escoamentos bifásicos estratificados óleo-água têm sido utilizados como uma forma conveniente de evitar a formação de emulsões de água em óleo em oleodutos e possuem uma ocorrência comum em poços de petróleo direcionais. Quando a onda interfacial ultrapassa determinado limite geométrico e cinemático, surge o fenômeno do entranhamento de gotas, representado por misturas entre as fases junto à interface que promovem um aumento na queda de pressão. Modelos têm sido apresentados pela literatura na tentativa de descrever o fenômeno do entranhamento de gotas. Neste trabalho é apresentada uma nova proposta de modelagem matemática unidimensional para o entranhamento de gotas com o objetivo de melhorar a previsão dos parâmetros envolvidos, em especial, da fração volumétrica de óleo e da queda de pressão bifásica. Também foi utilizada simulação numérica computacional, CFD (Computational Fluid Dynamics), com o uso de software comercial para obtenção dos valores dos parâmetros do escoamento estratificado ondulado óleo-água (fração volumétrica de óleo, queda de pressão, amplitude e comprimento da onda interfacial). Os resultados da modelagem fenomenológica para entranhamento e os de CFD foram comparados com bancos de dados experimentais. Os resultados em CFD mostram concordância com os resultados experimentais, tanto na análise qualitativa das propriedades geométricas das ondas interfaciais, quanto na comparação direta com os dados para fração volumétrica e queda de pressão. Os resultados numéricos da modelagem fenomenológica para fatores de entranhamento apresentam boa concordância com dados da literatura.

Gestão de embalagens vazias de agrotóxicos - logística reversa em pequenos municípios brasileiros: o caso do município de Bom Repouso, MG

O Brasil assumiu e mantém desde 2008 o primeiro lugar mundial em consumo de agrotóxicos e, tendo em vista este uso intensivo, é possível estimar a grande quantidade de embalagens vazias de agrotóxicos (EVAs) geradas todos os anos no país. Com a promulgação da Lei 9974 de 2000, a criação do Instituto Nacional de Processamento de Embalagens Vazias (inpEV) em 2001 e a implantação da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) em 2010, a destinação adequada das EVAs por meio da logística reversa passou a ocorrer de maneira mais eficiente, chegando a um percentual de 94% de devolução em 2014 segundo dados do INPEV. No entanto, este processo foi originalmente concebido para atender grandes áreas rurais, com economias de escala que o favorecem, e portanto não está adequado à realidade de pequenas comunidades rurais, geralmente com infraestrutura precária e mais isoladas. Sendo assim, ainda é comum nos municípios de pequeno porte que essas embalagens sejam queimadas, armazenadas em locais não adequados ou simplesmente abandonadas no campo. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi analisar a gestão de EVAs em pequenos municípios agrícolas brasileiros, com foco no processo de logística reversa, a partir de um estudo de caso. Este foi realizado em Bom Repouso, MG, município de 10500 habitantes, caracterizado pela produção de morango e batata, com mão de obra familiar e uso intensivo de agrotóxicos. As seguintes etapas de pesquisa foram desenvolvidas: entrevistas semiestruturadas com os atores da cadeia de logística reversa de EVAs; levantamento documental; análise comparativa entre a quantidade de embalagens vendidas e a quantidade total de embalagens devolvidas entre os anos de 2012-2013 e 2013-2014, bem como um levantamento dos agrotóxicos mais comercializados no município. Verificou-se que, no período 2012-2013, a quantidade de embalagens vendidas foi cerca de 30 vezes maior que a de embalagens devolvidas, e para o período entre 2013-2014 a mesma relação foi da ordem de 26 vezes. Além disso, a massa total de embalagens devolvidas corresponde a apenas 3,3% da massa de vendidas no período 2012-2013, e 3,8% para 2013-2014. Ou seja, aproximadamente 96% das embalagens comercializadas em ambos os períodos não foram devolvidas à central de Pouso Alegre. Além disso, há produtos extremamente tóxicos para a saúde e para o meio ambiente entre os 20 mais vendidos no município. Não estão estabelecidas políticas públicas municipais voltadas à gestão desses resíduos, como pode ser verificado através das entrevistas e do levantamento documental. Dificuldades relacionadas ao armazenamento das EVAs até o momento da devolução e seu transporte até a Central de Recolhimento foram apontadas pelos entrevistados como principais motivos para não cumprir suas responsabilidades e, consequente, descartar inadequadamente esses resíduos.

Efeitos dos agrotóxicos Kraft®36EC e Score®250EC (e seus princípios ativos) em ecossistemas aquáticos: análises comparativas e ecossistêmicas

Com o advento da agricultura ampliou-se a produção alimentar e os bens de consumo, no entanto, os riscos ambientais também foram maximizados em função da adoção de técnicas produtivas baseadas no uso intensivo de insumos agrícolas. Esta problemática é mundial, embora mais evidenciada nos países em desenvolvimento e que tem, na produção agrícola, a base de sua economia. O Brasil enquadra-se nesta situação e desde 2009 é considerado o maior consumidor de agrotóxicos do mundo, criando um cenário de risco ambiental e de saúde humana. Os efeitos ambientais, base deste estudo, estão relacionados não somente à perda de espécies não-alvo, uma vez que os agrotóxicos não são seletivos, mas também as alterações em nível ecossistêmico, a qual se relaciona com as perdas das funções e dos serviços gerados pelos sistemas naturais. Adiciona-se a esta complexidade, a forma de ação de cada agrotóxico, a distribuição dos mesmos nos diferentes compartimentos (ar, solo e água), o período de permanência de cada um, as relações sinérgicas decorrentes das interações entre diferentes produtos, a formação de subprodutos no processo de degradação, entre outros fatores, como as diferenças existentes entre o ingrediente ativo e a formulação comercial, na qual existem os chamados ingredientes inertes em sua composição, os quais podem ser muito mais tóxicos para espécies e ecossistemas. Considerando esta abordagem, a presente pesquisa foi desenvolvida com base na realidade de um local de referência, o município de Bom Repouso (MG/BR), no qual a intensificação da produção de morango e batata tem trazido uma série de riscos sociais e ambientais. Semelhante a outras regiões produtivas do país, o uso de agrotóxicos é recorrente, amplo e irrestrito, com destaque para as formulações comerciais Kraft®36EC e Score®250EC, as quais, juntamente com seus respectivos ingredientes ativos (abamectina e difenoconazol), foram avaliadas por meio de testes de toxicidade com espécies de diferentes níveis tróficos representativas de um ecossistema aquático, gerando informações que foram avaliadas em nível de espécie e de ecossistema, simulando o cenário de aplicação dos produtos no local de referência. Os resultados obtidos permitiram concluir sobre as diferenças de sensibilidade das espécies e quais seriam as mais indicadas para se avaliar os efeitos tóxicos de ambos os agrotóxicos; os efeitos diferenciados entre a formulação comercial e os ingredientes ativos; bem como as respostas em termos de espécies e de ecossistemas, demonstrando a necessidade de que ambas as análises sejam consideradas na avaliação de risco ecológico.

Controle da mistura ar/combustível em um motor a combustão interna: sistema em malha fechada.

O controle da mistura ar/combustível é muito importante para o correto funcionamento dos motores à combustão interna ciclo Otto. A relação entre o ar e o combustível influencia diretamente no funcionamento do motor, na emissão de poluentes e no consumo de combustível. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um controle da mistura ar/combustível a partir do estudo de modelos de malha fechada deste sistema. Esse controle tem por objetivo manter a mistura o mais próxima possível do ponto estequiométrico, a fim de otimizar a taxa de conversão de gases poluentes pelo catalisador, e utiliza um sensor de oxigênio, conhecido como sonda lambda, para realizar a realimentação do sistema, indicando se a mistura está no ponto estequiométrico. Este trabalho também apresenta o desenvolvimento de um compensador em malha fechada para controlar a mistura a/c (ar/combustível) em outros pontos, além do estequiométrico, através do uso de uma sonda lambda de banda larga.