Monitoração e análise de grandezas da qualidade da energia elétrica em processos industriais utilizando instrumentação virtual

O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados elétricos de cargas motrizes no processo industrial de sistema de rede automatizada baseado em instrumentação virtual, permitindo a monitoração e análise de distúrbios relacionados à Qualidade de Energia Elétrica (QEE) em regime permanente, como variação de tensão, distorção harmônica e desequilíbrio de tensão, onde os resultados possam ser visualizados em uma interface amigável e intuitiva ao usuário e armazenados de maneira conveniente em um banco de dados. Este sistema é uma solução viável por ter baixo custo na sua implementação e flexível para a monitoração e análise de parâmetros de QEE nos processos industriais quando comparada com a instrumentação tradicional.

Análise do desempenho das relações interorganizacionais em arranjos produtivos locais: uma contribuição da análise fatorial exploratória à metodologia da REDESIST no estudo do perfil das relações interorganizacionais desenvolvidas no arranjo produtivo mínero-metalúrgico em Barcarena/PA, no período 2002/2005

Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo das relações inter-firmas estabelecidas entre empresas mínero-metalúrgicas localizadas no distrito industrial do município de Barcarena, no estado do Pará, a partir da análise das interações entre as empresas centrais e suas redes de fornecedores e subcontratados, que operacionalizam o beneficiamento e a exportação de subprodutos dos minerais bauxita e caulim. Segundo as abordagens teóricas que defendem a ocorrência e a disseminação de inovações tecnológicas como base para o desenvolvimento socioeconômico, realizou-se um estudo sobre a forma como os arranjos produtivos são capazes de gerar e manter vantagens competitivas a partir da constituição de sistemas de inovação baseados em redes cooperativas integradas por um grupo específico de agentes públicos e privados. Foram utilizadas técnicas estatísticas de análise descritiva e multivariada – mais especificamente a análise fatorial exploratória, bem como foi efetuada a classificação das empresas segundo o desempenho observado nas dimensões de análise. Estas técnicas têm como finalidade realizar uma investigação de maior nível de complexidade, capaz de detectar elementos comportamentais específicos dos integrantes deste arranjo produtivo em particular, bem como possibilitar a observação individualizada do desempenho das firmas em relação aos fatores latentes identificados através da análise fatorial. O estudo dos fatores foi realizado a partir da análise de seis dimensões conceituais, por meio da qual a massa original de 108 variáveis foi sumarizada em um total de 22 fatores subjacentes. O comportamento e o desempenho das empresas foi então analisado por meio da observação das cargas fatoriais, que refletem a correlação entre as variáveis originais e os fatores identificados. A classificação das firmas foi efetuada por meio da verificação dos escores fatoriais padronizados. Os resultados da pesquisa mostram que, embora os segmentos empresariais estudados apresentem, em média, razoável capacidade competitiva, e empenhem significativos esforços no sentido de obter benefícios da estrutura e do ambiente local, ainda apresentam fraco desempenho em relação às ações de treinamento e aprendizagem e atividades inovativas, assim como registram resultados particularmente ruins em relação ao desenvolvimento de ações cooperativas.Conseqüentemente, a rede de subcontratação desperdiça o potencial de ganhos sinérgicos capazes de elevar os patamares de competitividade local.

Impactos na qualidade da energia elétrica provenientes do rápido crescimento da demanda no Sudeste do Estado do Pará

Nos últimos anos, o desenvolvimento sócio econômico da Região Sudeste do Estado do Pará, tem sido causado principalmente pela exploração e processamento industrial de minérios, que agregado ao crescimento populacional, tem gerado grande evolução na demanda do consumo de energia elétrica, devido à instalação cada vez mais crescente de novas cargas industriais, comerciais, residenciais e rurais monofásicas. Todo esse aumento de carga já está impactando diretamente o desempenho das subestações distribuidoras da Concessionária de Energia Elétrica, no que tange a manifestação de distúrbios de regime permanente causados por harmônicas, tais como zumbidos em transformador de força e rompimento de condutores de média tensão. Estes distúrbios são apresentado em um estudo de caso envolvendo as Subestações (SE´s) Itacaiúnas e Itupiranga. Para comprovar a nocividade desses distúrbios nessas SE´s, foram realizadas campanhas de medição para obtenção de resultados práticos e, então, executadas simulações envolvendo estudos de curtocircuito, fluxo de carga e propagação de harmônicos, de forma a se obter um diagnóstico analítico sobre as situações encontradas e assim, ser possível emitir recomendações para a mitigação dos problemas detectados. Este trabalho será de grande valia à Concessionária de Energia Elétrica, podendo ser tomado como uma das referências para estudos de qualidade de energia elétrica, em outras subestações, além de dar embasamento experimental às futuras cobranças da ANEEL, com relação à implantação dos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST).

Estimação da contribuição de múltiplas fontes harmônicas utilizando regressão não paramétrica

Este trabalho apresenta uma nova metodologia para estimar a contribuição harmônica de múltiplas cargas geradoras de harmônicos na distorção de tensão de um sistema elétrico. Essa metodologia cria modelos estatísticos que descrevem o comportamento da tensão harmônica de um sistema elétrico qualquer em função da corrente harmônica das cargas presentes nele, de tal forma, que seja possível avaliar o impacto das cargas geradoras de harmônicos nos níveis de distorção harmônica de tensão do sistema elétrico em análise. A criação desses modelos é realizada com base no método estatístico chamado de regressão polinomial local de kernel, que é um método de regressão não paramétrica, cuja característica principal é criar modelos não condicionados a uma família específica de curvas de regressão, ou seja, os dados são os únicos responsáveis pelo formato do modelo. Uma vez criado o modelo, estima-se a tensão harmônica que as cargas provocaram no período em análise e, por fim, avalia-se seu valor em relação à medida.

Segurança estrutural de uma ponte ferroviária em concreto armado sobre o rio Mãe Maria

O estudo do comportamento de pontes ferroviárias vem tomando grande destaque na área experimental, devido muitas das vezes haver a necessidade de um aumento dessas cargas móveis. A companhia VALE a partir de um convênio estabelecido com a UFPA (Universidade Federal do Pará), buscou realizar estudos das capacidades resistentes das pontes ferroviárias, que compõem a Estrada de Ferro Carajás (EFC), para futuros casos de carregamentos que passarão de 32 tf para 40 tf, o que provoca mudanças consideráveis no comportamento da estrutura. A falta de manutenção ou uma manutenção irregular das pontes de concreto armado podem resultar em manifestações patológicas que podem comprometer a segurança e ao risco de intervenção do escoamento. Dentre as OAE’s (Obras de Arte Especial) já analisadas, encontra-se a ponte sobre o Rio Mãe Maria localizada no município de Marabá, estado do Pará, transpondo o rio Mãe Maria, identificada como OAE 50A, apresenta um traçado retilíneo executada em concreto armado moldada “in loco”, é constituída por dois vãos hiperestáticos, totalizando 64,20 m, transpondo o leito do rio em dois vãos de 20 m e com seção transversal oferecendo a largura de 5,85 m. Com isso tornou-se indispensável para avaliação de sua integridade física a monitoração com extensômetros elétricos de resistência (EER) dos elementos (laje, longarina, blocos, encontros e tubulões) que compões a estrutura durante a passagem dos trens carregados de minério. Além da monitoração, foram realizados ensaios não-destrutivos como: dureza superficial através da esclerometria e a estimativa do cobrimento da armadura e localização da mesma por meio da pacometria, ensaios destrutivos como: extração de corpos-de-prova para determinar a compressão diametral e o módulo de elasticidade do concreto e a resistência a penetração através do teste de carbonatação inerentes a questão de durabilidade do mesmo, que serão comparados com a memória de cálculo e com os modelos computacionais tridimensionais desenvolvidos via “software” comercialSAP2000® (COMPUTERS AND STRUCTURES), que utiliza o método dos elementos finitos (MEF). O MEF foi utilizado para obtenção dos esforços permitindo as verificações de segurança de acordo com as recomendações normativas, tais análises comparativas são apresentadas e discutidas para a conclusão do comportamento das longarinas. Conhecendo com precisão a capacidade estrutural da ponte e a sua vida útil, pode-se assegurar o tráfego de composições com maior segurança.

Diagnóstico da pesca no litoral paraense

Na Região Norte, convivem vários sistemas de pesca que vão desde os de subsistência até pescarias industriais com embarcações mais sofisticadas na captura e, em cujas empresas receptoras há maior apoio tecnológico para o beneficiamento do pescado. Um levantamento do estado atual da pesca no litoral do Estado do Pará, segundo aspectos econômicos, sociais e ecológicos, foi realizado visando estabelecer linhas de ação para o melhoramento sustentável deste setor. Foram delimitados sistemas de produção através de um processo de subdivisão sucessiva da atividade pesqueira segundo características da frota, prática ou arte de pesca, recurso explorado, ambiente alvo, residência, relações de trabalho e renda do pescador e o grau de isolamento da localidade onde há concentração de atividade pesqueira. Para tal foram elaborados e aplicados questionários às lideranças locais, empresas pesqueiras, mercados e pescadores. Foram realizadas 575 entrevistas distribuídas entre os pescadores dos sistemas (524), comunidades (13), mercados (5), colônias (8), associações (13) municípios (9) e empresas pesqueiras (3). Assume-se a coexistência de 20 sistemas de produção dos quais 3 são industriais, 3 artesanais de larga escala e 14 artesanais de pequena escala. Os sistemas industriais são voltados à captura do pargo, piramutaba e camarão rosa, e todos se apresentam em estado de sobre-exploração. Utilizam petrechos como redes de arrastões, covos ou manzuás, em embarcações com casco de aço com autonomia média de 30 dias de pesca e com alguma tecnologia para comunicação e busca de cardumes, além da mecanização da captura. As pescarias industriais produzem grande quantidade de "rejeito" que é descartado na maioria das vezes. Os pescadores destes sistemas são em geral associados às colônias de pescadores, e têm maior poder aquisitivo e social (escolarização, instrução profissional, moradia e assistência à saúde) que a média da classe, porém atuam apenas como mão de obra na atividade já que não são detentores de embarcações e/ou apetrechos de pesca. As pescarias de larga escala atuam na captura do pargo e da lagosta utilizando embarcações de médio porte (maiores que 12m com casco de madeira) com autonomia média de 15 dias de viagem e alguma (rara) tecnologia de comunicação e/ou localização dos cardumes. Os pescadores destes sistemas são em sua maioria colonizados, não são detentores de embarcações e/ou petrechos e são fortemente dependentes dos atravessadores. A pesca tradicional, artesanal ou de pequena escala realizada em toda a costa, responde por 90% das pescarias do Estado do Pará e atua em regiões estuarinas e costeiras, voltadas principalmente para a captura da serra, cioba, cavala, pescada amarela, gurijuba, pescada-gó, além de recursos estuarino-fluviais como a dourada e a pescada branca. São pescarias que utilizam uma grande variedade de artes, com diferentes graus de seletividade e por produtores autônomos ou com relações de trabalho baseadas em parcerias. Os pescadores destes sistemas representam a parcela mais empobrecida de toda a população pesqueira do Estado do Pará. De modo geral, grande parte da comercialização do pescado não gera impostos nem para o Estado nem para os municípios. O Estado do Pará permanece ainda como exportador de matéria-prima e conta com um atual cenário de sobre-explotação de mais de 2/3 dos estoques pesqueiros de interesse comercial, conseqüência de um modelo de livre acesso aos recursos, excessivos investimentos em tecnologia de pesca e a sobre-capitalização das empresas. O fortalecimento das organizações sociais dos pescadores, a disseminação de técnicas de conservação e manuseio do pescado, educação ambiental e garantia do cumprimento da legislação pesqueira, poderiam ser tomadas como metas para o ordenamento do setor pesqueiro no Estado do Pará.

Projeto multicritério de filtros harmônicos passivos para instalações industriais utilizando técnicas de inteligência computacional

Devido ao auge do crescimento industrial na Região Norte e, em especial, o Pólo Industrial de Manaus (PIM), são necessários obter ferramentas matemáticas que facilitem ao especialista tomar decisões sobre a seleção e dimensionamento dos filtros harmônicos que proporcionam neutralizar os efeitos prejudiciais dos harmônicos gerados pelas cargas não lineares da indústria e alcançar conformidade com os padrões das normas de qualidade de energia correspondentes. Além disso, como os filtros harmônicos passivos têm a capacidade de gerar potência reativa à rede, estes meios são eficazes compensadores de potência reativa e, portanto, podem conseguir uma economia significativa no faturamento de energia elétrica consumida por essas instalações industriais. Esta tese tem como objetivo geral desenvolver um método matemático e uma ferramenta computacional para a seleção da configuração e parâmetros do projeto de um conjunto de filtros harmônicos passivos para sistemas elétricos industriais. Nesta ótica, o problema de otimização da compensação de harmônicos por meio de filtros passivos foi formulado como um problema multiobjetivo que considera tanto os objetivos da redução da distorção harmônica como da efetividade econômica do projeto considerando as características das tarifas brasileiras. Todavia, a formulação apresentada considera as restrições relevantes impostas pelas normas brasileiras e estrangeiras. A solução computacional para este problema foi conseguida, usando o algoritmo genético NSGA-II que determina um conjunto de soluções ótimas de Pareto (Fronteira) que permitem ao projetista escolher as soluções mais adequadas para o problema. Por conseguinte, a ferramenta computacional desenvolvida tem várias novidades como: não só calcula os parâmetros que caracterizam os filtros, como também seleciona o tipo de configuração e o número de ramos do filtro em cada barra candidata de acordo com um conjunto de configurações pré-estabelecidas; têm implementada duas normas para a avaliação das restrições de qualidade de energia (Prodist-Módulo 8 e IEEE 519-92) que podem ser selecionadas pelo usuário; determina soluções com bons indicadores de desempenho para vários cenários característicos e não característicos do sistema que permitem a representação das as variações diárias da carga; das variações dos parâmetros do sistema e dos filtros; avalia o custo das contas de energia numa rede elétrica industrial que tem diferentes condições de operação (cenários característicos); e avalia o efeito econômico de filtros de harmônicos como compensadores de potência reativa. Para desenvolver a ferramenta computacional adequada desta tese, foi empregado um modelo trifásico em coordenadas de fase para redes de energia elétrica industriais e de serviços onde foram feitos vários programas utilizando várias ferramentas computacionais adicionais. Estas ferramentas compreendem um programa de varredura de freqüência, um programa do fluxo de harmônicos por injeção de correntes e um programa de fluxo de potência à freqüência fundamental. Os resultados positivos desta tese, a partir da análise de vários exemplos práticos, mostram as vantagens do método desenvolvido.

Metodologias de inteligência computacional aplicadas ao problema de previsão de carga a curto prazo

Diversas atividades de planejamento e operação em sistemas de energia elétrica dependem do conhecimento antecipado e preciso da demanda de carga elétrica. Por este motivo, concessionárias de geração e distribuição de energia elétrica cada vez mais fazem uso de tecnologias de previsão de carga. Essas previsões podem ter um horizonte de curtíssimo, curto, médio ou longo prazo. Inúmeros métodos estatísticos vêm sendo utilizados para o problema de previsão. Todos estes métodos trabalham bem em condições normais, entretanto deixam a desejar em situações onde ocorrem mudanças inesperadas nos parâmetros do ambiente. Atualmente, técnicas baseadas em Inteligência Computacional vêm sendo apresentadas na literatura com resultados satisfatórios para o problema de previsão de carga. Considerando então a importância da previsão da carga elétrica para os sistemas de energia elétrica, neste trabalho, uma nova abordagem para o problema de previsão de carga via redes neurais Auto-Associativas e algoritmos genéticos é avaliada. Três modelos de previsão baseados em Inteligência Computacional são também apresentados tendo seus desempenhos avaliados e comparados com o sistema proposto. Com os resultados alcançados, pôde-se verificar que o modelo proposto se mostrou satisfatório para o problema de previsão, reforçando assim a aplicabilidade de metodologias de inteligência computacional para o problema de previsão de cargas.

Caracterização e proposta de tratamento de lixiviados de resíduos de madeira

O presente consiste no estudo de caracterização e proposta de tratamento de lixiviados de resíduos de madeira produzidos em laboratório. Lixiviados de madeira ou chorumes de madeira são originados quando resíduos de madeira, decorrente do processo de transformação, são dispostos de forma inadequada, no ambiente, possibilitando a interação destes com água, geralmente de precipitações climáticas, o que resulta na geração de líquido de cor escura que pode conter uma série de substâncias com potencial impacto negativo sobre os ambientes aquáticos. O efluente estudado foi gerado em laboratório por meio de dois experimentos distintos. No Experimento A, em frascos de polietileno, foram misturadas água e pó-de-serra, na proporção 9:1, permanecendo em contato, em sistema aberto e temperatura ambiente, por 90 dias. Nos tempos de 0, 1, 5, 10, 20, 30, 45, 60, 75, 80 e 90 dias, a solução foi filtrada e levada ao laboratório para análise. No Experimento B, armazenou-se em um recipiente plástico aproximadamente 5 Kg de resíduos de madeira, onde na parte inferior foi adaptado um dreno para coleta de efluente. Este sistema ficou exposto ao sol e a precipitações climáticas, de tal forma a simular as condições reais de geração de lixiviados de uma pilha de resíduos de madeira em caso real. Em ambos experimentos (A e B) observou-se a geração de um líquido de cor âmbar claro a negro, com odor forte característico, levemente ácido @H 5,53 — 6,97), alta demanda de oxigênio (DBO 17 — 310 mg.L^-1; DQO 857 — 3.161 mg.L^-1 e OD 0,63 — 5,56 mg.L^-1), altas cargas de matéria orgânica (CT 170,93 — 425,19 mg.L^-1, COT 167,66 — 415,66 mg.L^-1 e CIT 2,22 — 34,05 mg.L^-1), grande concentração de sólidos (SS 10 — 23 mL.L^-1; STS 463 — 1.330 mg.L^-1; STD 31 — 640 mg.L^-1) e turbidez (10,0 — 638,5 UT). Devido a estas características foi proposto um tratamento fisico-químico para o chorume produzido, por meio da combinação dos processos de coagulação/floculação e oxidação com permanganato de potássio, que resultou, respectivamente, na redução dos níveis de DQO 20,95% e 88,53%, cor 43,31% e 98,18%, turbidez 40,45% e 98,16%, STS 65,71% e 100%, por processo. A eficiência global do tratamento proposto foi de 90,93% nos valores de DQO, 98,97% nos valores de cor verdadeira, 98,90% nos valores de turbidez e 100,00% nos valores de STS.

Efeito da adição de lama vermelha como carga nas propriedades mecânicas de compósitos de poliéster insaturado reforçado com fibra natural de curauá (Ananas erectifolius)

Atualmente, devido à necessidade crescente de materiais de bom desempenho mecânico e devido questões ambientais, busca-se cada vez mais a substituição de fibras sintéticas usadas em compósitos (como a fibra de vidro) por fibras naturais. Uma fibra natural que já vem sendo utilizada pela indústria automobilística é a fibra de Curauá (Ananas erectifolius) e apresenta excelente resistência à tração. Na expectativa de melhorar certas propriedades dos compósitos e de reduzir a quantidade de resina, e desse modo o custo, busca-se também o uso de cargas incorporadas à matriz dos compósitos. Em trabalhos recentes têm-se estudado a lama vermelha (resíduo da indústria da bauxita) como carga devido sua alta disponibilidade e baixo custo, além de ser uma resíduo potencialmente perigoso para o ambiente. O objetivo desse trabalho foi analisar os efeitos da adição de lama vermelha em compósitos de poliéster reforçados com fibras naturais de Curauá (Ananas erectifolius). Os resultados mostraram que a utilização da lama vermelha como carga em proporções volumétricas maiores ou iguais a 20% e fibra de curauá em fração volumétrica de 5% provocou um efeito de reforço significativo.

Governos de gabinete e coalizões cíclicas no ultrapresidencialismo estadual: a experiência no Amazonas

OBJETIVO – O propósito de minha pesquisa é analisar os mecanismos que estruturam os governos de gabinete e as coalizões cíclicas no ultrapresidencialismo estadual do Amazonas. Em outras palavras, tenho como foco explicar a lógica do sucesso do governador, de sua coalizão legislativa e de seu gabinete na constituição de uma rede de superdominância nas arenas eleitoral, parlamentar e executiva. PERÍODO – Neste estudo de caso, analiso quatro administrações de três governadores do Amazonas: Gilberto Mestrinho (1991-1994), Amazonino Mendes (1995-1998 e 1999-2002) e Eduardo Braga (2003-2006); e quatro legislaturas da Assembleia Legislativa (ALEAM). TEORIA – Como orientação teórica, uso as contribuições da teoria da escolha pública e da análise institucional. Parto da premissa de que o governador joga tentando maximizar sua renda de utilidade dentro de uma dada estrutura institucional (permeada pela lógica do gubernatorial coattails) que incentiva a interação estratégica cooperativa e durável entre os principais jogadores (governador, deputados estaduais, secretários e cidadãos-eleitores) em múltiplas arenas decisórias. METODOLOGIA – Primeiramente, utilizo o banco de dados do Laboratório de Estudos Experimentais (LEEX) para montar um mapa da dinâmica eleitoral, partidária e parlamentar recente. Depois, trabalho com o banco de dados da Assembleia Legislativa do Amazonas para verificar a organização da produção legislativa (os projetos de lei ordinária aprovados) e a eficácia da coalizão partidário-parlamentar do governador. Finalmente, manuseio o meu próprio banco de dados sobre a rotatividade do secretariado e, por conseguinte, aplico e calculo o índice de coalescência para estimar os níveis de proporcionalidade dos governos de gabinetes ultrapresidenciais. CONCLUSÃO E RESULTADOS – Os governadores acumulam o monopólio do poder de agenda decisória do Executivo e controlam com muita eficiência a agenda do Legislativo; além do mais distribuem recursos de patronagem como incentivos seletivos para os seus aliados nos jogos em múltiplas arenas. Como consequência, cheguei à conclusão de que a formação de maiorias no contexto do ultrapresidencialismo estadual se realiza, por um lado, pelo surgimento de coalizões cíclicas de amplo apoio partidário na arena legislativa; e, por outro, pela edificação de governos de gabinete com a participação pendular de parlamentares, partidários e especialistas.

Estudo de solvatocromismo em líquidos moleculares orgânicos via método seqüencial Monte Carlo/Mecânica Quântica

Utilizou-se o método seqüencial Monte Carlo / Mecânica Quântica para obterem-se os desvios de solvatocromismo e os momentos de dipolo dos sistemas de moléculas orgânicas: Uracil em meio aquoso, -Caroteno em Ácido Oléico, Ácido Ricinoléico em metanol e em Etanol e Ácido Oléico em metanol e em Etanol. As otimizações das geometrias e as distribuições de cargas foram obtidas através da Teoria do Funcional Densidade com o funcional B3LYP e os conjuntos de funções de base 6-31G(d) para todas as moléculas exceto para a água e Uracil, as quais, foram utilizadas o conjunto de funções de base 6-311++G(d,p). No tratamento clássico, Monte Carlo, aplicou-se o algoritmo Metropólis através do programa DICE. A separação de configurações estatisticamente relevantes para os cálculos das propriedades médias foi implementada com a utilização da função de auto-correlação calculada para cada sistema. A função de distribuição radial dos líquidos moleculares foi utilizada para a separação da primeira camada de solvatação, a qual, estabelece a principal interação entre soluto-solvente. As configurações relevantes da primeira camada de solvatação de cada sistema foram submetidas a cálculos quânticos a nível semi-empírico com o método ZINDO/S-CI. Os espectros de absorção foram obtidos para os solutos em fase gasosa e para os sistemas de líquidos moleculares comentados. Os momentos de dipolo elétrico dos mesmos também foram obtidos. Todas as bandas dos espectros de absorção dos sistemas tiveram um desvio para o azul, exceto a segunda banda do sistema de Beta-Caroteno em Ácido Oléico que apresentou um desvio para o vermelho. Os resultados encontrados apresentam-se em excelente concordância com os valores experimentais encontrados na literatura. Todos os sistemas tiveram aumento no momento de dipolo elétrico devido às moléculas dos solventes serem moléculas polares. Os sistemas de ácidos graxos em álcoois apresentaram resultados muito semelhantes, ou seja, os ácidos graxos mencionados possuem comportamentos espectroscópicos semelhantes submetidos aos mesmos solventes. As simulações através do método seqüencial Monte Carlo / Mecânica Quântica estudadas demonstraram que a metodologia é eficaz para a obtenção das propriedades espectroscópicas dos líquidos moleculares analisados.

Investigação das características I x V e C x V de NCPS puro, com nitrogênio substitucional carregado (-1 e +1) e com grupos doador (NO2)-aceitador (NH2) através de métodos derivados de hartree-fock

Neste trabalho, fizemos uma investigação sobre o estudo teórico das características I x V e C x V de Nanotubo Carbono de Parede Simples (NCPS) puro, com Nitrogênio substitucional carregado com cargas -1 (caracterizando um indicativo de dopagem tipo n) e +1 (caracterizando um indicativo de dopagem tipo p) e na presença de grupos doador (NO₂)-aceitador (NH₂), através da simulação computacional do estado fundamental de NCPS, bem como de sua estrutura eletrônica e propriedades ópticas, utilizando parametrizações semi-empíricas AM1 (Austin Mudel 1) e ZINDO/S-ClS (Zerner´s lntermediate Neglect of Differential Orbital/Spectroscopic - Cunfiguration lnteraction Single) derivadas da Teoria de Hartree-Fock baseada em técnicas de química quântica. Por meio deste modelo teórico analisamos as propriedades ópticas e eletrônicas, de maior interesse para esses materiais, a fim de se entender a melhor forma de interação desses materiais na fabricação de dispositivos eletrônicos, tais como TECs (Transistores de Efeito de Campo) ou em aplicações em optoeletrônica tais como DEL (Dispositivo Emissor de Luz). Observamos que NCPS com Nitrogênio substitucional apresentam defeitos conformacionais do tipo polarônico. Fizemos as curvas dos espectros UV-visível de Absorção para NCPS armchair e zigzag puro, com Nitrogênio substitucional carregado com cargas (-1 e +1) e na presença de grupos doador (NO₂)-aceitador (NH₂), quando perturbados por intensidades diferentes de campo elétrico. Verificamos que em NCPS zigzag ao aumentarmos a intensidade do campo elétrico, suas curvas sofrem grandes perturbações. Obtivemos as curvas p x E, I x V e C x V para esses NCPS, concluímos que NCPS armchair possui comportamento resistor, pois suas curvas são lineares e zigzag possui comportamento semelhante ao dos dispositivos eletrônicos importantes para o avanço tecnológico. Assim, nossos resultados estão de bom acordo com os resultados experimentais e teóricos de NCPS puro e com Nitrogênio encontrados na literatura.

Investigação da dinâmica sequêncial Monte Carlo/Mecânica Quântica para sitemas moleculares orgânicos

O principal objetivo deste trabalho é investigar teóricamente as propriedades eletrônicas e óticas de compostos orgânicos em ambiente líquido. A compreensão das interações em sistemas líquidos é muito importante para a descrição de fenômenos em muitas partes da ciência, como Física, Química, Biologia e Materiais, bem como no desenvolvimento de materiais óticos. As flutuações térmicas fazem que inumaram das configurações para os líquidos possam ser gerados. Esta é a razão do comportamento estatístico observado em sistemas líquidos. Considerando estas dificuldades, o tratamento sequencial Monte Carlo / Mecânica Quântica (SMC/QM) é usado neste trabalho. Neste procedimento, a estrutura líquida é gerada primeiramente por simulações clássicas de MC e mais tarde, somente a parte mais importante do sistema é tratada com mecânica quântica. Usando o procedimento acima, os propriedades do quantum o pirazine dimethyl do thiene Methyl da laranja (MO) e do O 2,3-dimetil tieno[3,4-b] pirazina (DTP) foram investigados. O MO é um conhecido indicador de pH e pode ser encontrado sob circunstâncias básicas e acidas. Suas geometrias de mínima energia foram obtidas mediante a Teoria do Funcional da Densidade pelo funcional B3LYP, sendo o sistema descrito pelas bases de Pople com uma função de polarização (6-31G*). Para obter as propriedades médias dos observaveis, cálculos de química quântica foram executados dentro da aproximação semi-empírica de INDO/S-CI. Com respeito ao espectro de absorção, os dados experimentais existentes na literatura científica reportam a existência de uma larga banda localizada na região de baixas energias, mais precisamente entre 400 e 600 nm. Nossos resultados teóricos para a forma alcalina mostram uma transição intensa transição π → π* aproximadamente à 432.4 ± 0.03 nm e, sob condições ácidas, esta transição aparece aproximadamente à 507.4 ± 0.12, 496.4 ± 0.28 ou 545.3 ± 0.10 nm, dependendo da estrutura, mostrando bom acordo com resultados experimentais. O DTP é um sistema particular usado na produção de polímeros de baixo gap. Suas propriedades elétricas e óticas foram obtidas através de um novo procedimento conhecido por Configuração Eletrostática Média do Solvent (ASEC). O procedimento ASEC inclui moléculas do solvente como cargas pontuais e permite o obtenção das quantidades quânticas executando somente poucos cálculos de mecânica quântica. Para o DTP, usando a teoria das perturbações de segunda ordem Mφller-Plesset (MP2) e o conjunto de bases aug-cc-pVDZ, a convergência do momento de dipolo foi alcançada com apenas quatro cálculos de mecânica quântica à 1.16 D, apresentando um aumento de 42% quando comparado ao dipolo isolado. O polarizabilidade corresponde à outra característica elétrica que pôde ser medida. Considerando o mesmo nível empregado ao cálculo do dipolo, o valor médio 132.7 a30 foi observado. A região de mais baixas da energias do espectro de absorption foi investigada também atravé de procedimento de ASEC usando ambos as aproximações, semi-empírico e DFT. Esta região de absorção é motivo de conclusões contraditórias com relação à natureza das transições n → π* e π → π*. Nossos resultados mostram que realmente que essas excitações são realmente observadas simultanemente podendo sobrepôr-se. Como exemplo, nossos resultados para DFT, encontrados usando o funcional B3LYP nos mostra que estas transições aparecem aproximadamente à 360.6 e 351.1 nm.

Problemas ambientais e relações de trabalho no Porto de Belém: perspectivas para um projeto de educação ambiental

Esta pesquisa mostra o olhar que trabalhadores e passageiros da Companhia das Docas do Pará – Porto de Belém têm do cotidiano do porto em relação aos problemas ambientais. Nossa motivação para o desenvolvimento deste estudo pautou-se na identificação de qual a situação ambiental na área portuária das Docas de Belém e se as ações de Educação Ambiental desenvolvidas em seu interior contribuem para a construção de melhorias socioambientais? Para a realização da pesquisa utilizamos como forma de análise a abordagem qualitativa, na qual buscamos priorizar não apenas a quantidade de dados referentes ao objeto de estudo, mas principalmente compreender o fenômeno em foco. No estudo desenvolvemos as seguintes etapas: a) levantamos dados sobre o entorno, destacando a ocupação urbana na área de influência do Porto; b) elaboramos um diagnóstico ambiental, por intermédio da visão de trabalhadores e usuários do Porto de Belém, visando suas expectativas quanto ao ambiente; c) Buscamos compreender o desenvolvimento de ações relacionadas à preservação ambiental, necessárias ao processo de educação para a sustentabilidade, desenvolvidas no Porto de Belém. Neste sentido, inicialmente realizamos uma ampla revisão da literatura sobre a temática, conjuntamente com a pesquisa documental, onde analisamos textos escritos por pesquisadores na área de meio ambiente, e da educação Ambiental, como: Loureiro (2004, 2009), Lima (2007), Silva (2009), Teisserenc (2010), Tapia (2005), Campanhola (2000), Gadotti (2008), Becker (2008), Antunes (2002). Assim como documentos oficiais relacionados ao meio ambiente e a outras iniciativas voltadas a Ações de Preservação e de Portos como: Constituição da Republica Federativa (1988); Decreto Lei 9.795 que dispõe sobre a educação ambiental, institui a Política Nacional de Educação Ambiental; Decreto Lei 8.630 que dispõe sobre o regime jurídico da exploração dos portos organizados e das instalações portuárias; Lei nº 8.630, de 25/02/1993 (antiga Lei dos Portos). A partir da construção do texto ampliamos nosso conhecimento, o que nos deu suporte teórico para iniciarmos a pesquisa empírica. Nesta etapa fizemos um levantamento da área edificada em parte da orla de Belém para identificar o percentual de ocupação urbana na faixa exclusiva selecionada, às proximidades do lócus da pesquisa, o levantamento realizado visou identificar alguma provável influência externa na área de movimentação de navios, o que foi descartado, pois o percentual de ocupação urbana (45,0830 %) encontrado foi considerado dentro dos padrões aceitáveis. Na segunda etapa do estudo foi feita a coleta de dados junto às pessoas que vivenciam o cotidiano da área portuária como: trabalhadores e usuários, objetivando obter informações sobre sua visão e opinião sobre o foco da pesquisa, utilizamos primeiramente a entrevista semiestruturada, objetivando esclarecer sobre as reais condições atuais do meio ambiente de trabalho, vivido cotidianamente por seus atores, nas questões profissionais, sociais e ambientais na área do Porto de Belém e, para que tivéssemos um diagnóstico do momento em que se encontra a ambientalização do Porto, realizamos entrevistas com sujeitos que trabalham diariamente naquele ambiente portuário. Culminando o estudo, utilizamos questionários, os quais foram aplicados a 80 (oitenta) sujeitos trabalhadores e 149 (cento e quarenta e nove) aos usuários/passageiros. O resultado da pesquisa revelou como principais problemas apontados, tanto pelos usuários como pelos trabalhadores os impactos ambientais causados pelas atividades portuárias como a emissão de resíduos sólidos, líquidos, derrame de produtos perigosos e os riscos de contaminação do rio. Assim como lixo em excesso e sua coleta indevida, que tem ocasionado frequentes entupimentos dos esgotos. Assim como a inexistência de continuidade do trabalho de limpeza e manutenção com a prática necessária da dragagem retirada de entulhos do rio e do canal das docas. Constatamos também, que existe a intenção pela gestão da CDP em realizar o trabalho de utilização correta de sistemas de carga e descarga, armazenagem, pesagem, acomodação e movimentação de cargas no porto, bem como realizar de forma correta controle de matérias que chegam e que saem, e que é perceptível a eficiente vigilância da movimentação na área de embarque e desembarque de passageiros, o fazem com que o Porto de Belém permaneça dentro dos padrões estabelecidos na Constituição, o processo de gestão portuária ocorre regularmente obedecendo a um sistema de atividades previamente determinadas e que se encontram de acordo com a Lei dos Portos. O grande ganho que se observa no estudo e esclarecimento das questões investigadas é a apresentação do conceito que os atores envolvidos têm da realidade ambiental existente.