A química de coordenação e a produção de combustíveis solares

Life on earth depends on the absorption and conversion of solar energy into chemical bonds, i.e. photosynthesis. In this process, sun light is employed to oxidize water into oxygen and reducing equivalents used to produce fuels. In artificial photosynthesis, the goal is to develop relatively simple systems able to mimic photosynthetic organisms and promote solar-to-chemical conversion. The aim of the present review was to describe recent advances in the application of coordination compounds as catalysts in some key reactions for artificial photosynthesis, such as water splitting and CO2 reduction.

Potencial de aplicação do processo foto-fenton/solar como pré-tratamento de efluente da indústria de laticínios

Dairy wastewater is characterized by frequent episodes of drastic increases of organic content, giving rise to bulking filamentous bacteria and compromising the biological treatment process. This study reports the reduction of organic content of such wastewater by the application of the solar photo-Fenton process. For a wastewater containing 335, 2627 or 5400 mg C L-1 between 90% and 50% of the organic carbon content were removed after 3.5 h irradiation. The results show that the solar photo-Fenton process can be a good alternative for the abatement of organic content of dairy wastewater, especially in cases of organic content fluctuation, allowing an efficient biological treatment.

Estudo da aplicação do processo foto-Fenton solar na degradação de efluentes de indústria de tintas

Neste trabalho estudou-se a aplicabilidade do processo foto-Fenton utilizando irradiação solar no tratamento de dois efluentes (A e B) de uma indústria de tintas. Foi avaliada a influência da concentração inicial de peróxido de hidrogênio e ferro na remoção de carbono orgânico dissolvido (COD). Nos primeiros minutos de irradiação foi observada a descoloração e a remoção de odores. Para o efluente A, atingiu-se 75 % de remoção de COD durante 60 minutos de irradiação. Para o efluente B, adições múltiplas de peróxido de hidrogênio foram necessárias para aumentar a remoção de COD, 43 % em 60 minutos de irradiação. Os resultados obtidos mostram que o processo foto-Fenton solar pode ser aplicado ao tratamento dos efluentes gerados na indústria de tintas.

Disponibilidade hídrica, radiação solar e fotossíntese em videiras 'Cabernet Sauvignon' sob cultivo protegido

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da cobertura de videira 'Cabernet Sauvignon' com lona plástica translúcida sobre a disponibilidade de luz e água, a concentração foliar de clorofila e a fotossíntese. As plantas com cinco anos de idade foram conduzidas em sistema 'Y' sobre porta-enxerto Paulsen 1103. O experimento seguiu o delineamento em blocos ao acaso, com dois tratamentos (plantas sem e com cobertura plástica) e quatro repetições de 15 plantas (unidade experimental). A cobertura plástica reduziu o suprimento às plantas de radiações ultravioleta (UV), azul, verde, vermelho, vermelho distante e total (300-750 nm), bem como a disponibilidade hídrica nas camadas superficiais do solo (0-30 cm). As plantas cobertas apresentaram maior taxa fotossintética máxima e condutância estomática em relação às plantas descobertas. Os pontos de compensação e de saturação de luz, a eficiência quântica aparente, a respiração no escuro, a concentração foliar de clorofilas e o potencial hídrico foliar de base não foram influenciados pelo uso da cobertura plástica. A cobertura plástica reduziu a radiação e a disponibilidade hídrica nas camadas superficiais do solo, porém favoreceu a assimilação foliar de CO2.

Utilização de reações foto-Fenton na prevenção de contaminações agrícolas

In this work the application of the photo-Fenton process for the treatment of washing water of herbicide containers using solar energy was studied. The influence of the H2O2 concentration and the iron source on the degradation of tebuthiuron and diuron was investigated. The degradation efficiency was strongly affected by the iron source. Using ferrioxalate, total mineralization of diuron and tebuthiuron was obtained either for the individual compounds or for a mixture containing both herbicides, while when using Fe(NO3)3, the maximum mineralization reached for both herbicides was only 50%.

Fundamentos e aplicações ambientais dos processos fenton e foto-fenton

Wastewater and soil treatment processes based on Fenton's reagent have gained great attention in recent years due to its high oxidation power. This review describes the fundaments of the Fenton and photo-Fenton processes and discusses the main aspects related to the degradation of organic contaminants in water such as the complexation of iron, the use of solar light as the source of irradiation and the most important reactor types used. An overview of the main applications of the process to a variety of industrial wastewater and soil remediations is presented.

Degradação de benzeno, tolueno e xilenos em águas contaminadas por gasolina, utilizando-se processos foto-Fenton

In this work the potentiality of photo-Fenton processes were investigated toward the degradation of aromatic hydrocarbons (BTXs) from water contaminated with gasoline. The main results demonstrated that BTXs can be quickly degraded by photo-Fenton process assisted by solar or artificial UV-A radiation, degradation that leads to generation of characteristic phenolic transient species (ie. phenol, hydroquinone and catechol). In the treatment of contaminated water by photo-Fenton processes assisted by solar light, complete BTXs removal was observed in reaction times of about 5 min. Mineralization of about 90% was also observed by applying a multiple H2O2 addition system.

Fotodegradação de fenol e clorofenóis por processo foto-Fenton mediado por ferrioxalato

A influência de parâmetros operacionais como a agitação da solução durante irradiação solar e a vazão de alimentação de um fotorreator com irradiação artificial foi avaliada na fotodegradação de 2-clorofenol (2CF) e 2,4-diclorofenol (DCF) por processo foto-Fenton mediado por ferrioxalato. Após avaliação destes parâmetros, os sistemas foram aplicados na fotodegradação de fenol e de mono, (2-clorofenol e 4-clorofenol), di (2,4-diclorofenol) e tri (2,4,6-triclorofenol) clorofenóis a fim de avaliar a eficiência de fotodegradação destes compostos sob irradiação solar e artificial. Foi observada pequena diferença nas porcentagens de remoção de carbono orgânico total (COT) e de geração de íons cloreto nos experimentos de fotodegradação de 2CF sem agitação e com agitação sob irradiação solar. Sob irradiação artificial, um aumento da vazão de alimentação do sistema resultou em menor porcentagem de remoção de COT, ao passo que uma maior velocidade de remoção foi obtida devido a um menor tempo de irradiação. Foi então utilizada uma vazão intermediária de 33,4 mL min-1. Sob irradiação solar, foram necessários 15 minutos de irradiação para a completa remoção de todos os clorofenóis, entretanto para fenol, a completa remoção foi atingida em 20 minutos. Sob irradiação artificial, os clorofenóis foram removidos entre 4,5 e 6,5 minutos de irradiação. A velocidade de degradação aumenta ligeiramente com o aumento do número de cloros ligados ao anel aromático tanto sob irradiação artificial como solar.

Variabilidade espacial da emissão de CO2 em Latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar em diferentes sistemas de manejo

Neste trabalho, foi determinada a estrutura da variabilidade espacial da emissão de CO2, temperatura e umidade de solos desprovidos de vegetação em duas localidades sob cultivo da cana-de-açúcar, em sistemas de manejos de cana crua e de cana queimada, no nordeste do Estado de São Paulo. A emissão de CO2 e a temperatura do solo foram registradas utilizando-se de câmara de fluxo portátil e sensor de temperatura do sistema LI-6400. A umidade foi avaliada utilizando sistema portátil TDR. A maior emissão foi observada no local sob manejo de cana queimada, com valor médio de 2,05 μmol m-2 s-1, porém a dependência espacial na emissão de CO2 foi encontrada somente na área sob manejo de cana crua. Os mapas de krigagem da emissão de CO2, temperatura e umidade do solo sob manejo de cana queimada mostraram correspondência à declividade do terreno, com as maiores emissões e temperaturas localizadas na parte mais alta, sendo as maiores umidades do solo encontradas na parte mais baixa do local estudado. Os resultados indicam correlação linear positiva da emissão de CO2 com a temperatura, e negativa com a umidade do solo somente no local com manejo de cana queimada, e não no sistema de cana crua, onde a presença de palhada certamente impede a ação direta da radiação solar e o escoamento de chuvas.

Solar energy use for water pre-heating in boilers of agro-industries

Energy consumption in the world has been growing every year. The industrial sector represents 27.32% of the world energy demand. Heating systems that use solar energy may contribute with a percentage of the total energy required by industries. This work aimed to study the use of vacuum solar collectors for water pre-heating in boilers. We used four collectors installed according to NBR 15,569; water flow through the tubes was 0.058 L/s, and temperature in the inlet and outlet pipes was measured. Results showed that instantaneous radiation, and inlet fluid and room temperatures are variables that influence the process, reaching water maximum temperature in the solar collector outlet of 97.9 °C, and efficiency of approximately 65% for most experiments. For the financial viability evaluation, the payback study was applied, which resulted in 4; 7 and 5 years, for the respective sources: firewood, LPG (liquefied petroleum gas), and electricity. Regarding the calculation of the annual contribution to the reduction of greenhouse gases, it was, respectively, 2.162 and 356 kg of CO2 per m² of collector tubes, in comparison with firewood and LPG.

Avaliação da voz em pacientes submetidos à cordectomia com laser de CO2

OBJETIVO: Avaliar a voz de pacientes portadores de carcinomas iniciais glóticos submetidos à cordectomia com laser de CO2. MÉTODO: Foram avaliados 15 pacientes com diagnóstico de carcinoma espinocelular Tis e T1 glóticos. A avaliação foi feita por meio da análise perceptivo auditiva da voz, pela análise acústica computadorizada e videolaringoestroboscópica. Os pacientes responderam a um questionário de avaliação geral da voz e um protocolo de qualidade de vida relacionado à voz (QVV). Os resultados foram comparados aos de um grupo controle de indivíduos com laringes normais. RESULTADOS: A análise perceptivo-auditiva da voz revelou que a maioria dos pacientes submetidos à cordectomia apresentou algum grau de disfonia, à custa de rouquidão e soprosidade. Considerando os parâmetros acústicos analisados e os valores do grupo controle, observou-se a tendência de um pequeno incremento da freqüência fundamental, mas sem diferença estatisticamente significante; os valores de jitter, shimmer e da proporção harmônico-ruído apresentaram-se significantemente alterados. Os aspectos analisados na videolaringoestroboscopia mostraram-se melhores nas cordectomias menos extensas. Os escores do QVV sugerem que os pacientes tiveram um discreto impacto na qualidade de vida relacionada à voz. CONCLUSÕES: Apesar da presença de alterações na qualidade vocal dos pacientes submetidos à cordectomia com laser de CO2, os resultados funcionais tendem a ser bem aceitos pelos pacientes, com discreta repercussão na qualidade de vida.

Queimadura solar em jovens: estudo de base populacional no Sul do Brasil

OBJETIVO: Analisar a prevalência e fatores de risco para queimadura solar em jovens com idade entre 10 e 29 anos. MÉTODOS: Estudo transversal de base populacional com amostragem em múltiplos estágios, realizado com residentes da zona urbana de Pelotas, Rio Grande do Sul, entre os meses de outubro e dezembro de 2005. Para a coleta de dados foram feitas entrevistas com 1.604 indivíduos, utilizando questionário padronizado e pré-codificado com informações sobre a família e outro questionário aos indivíduos com idade entre dez e 29 anos para avaliação da ocorrência de episódios de queimadura solar. Queimadura solar foi definida como ardência na pele após exposição ao sol. Para as comparações entre proporções, utilizou-se teste do qui-quadrado com correção de Yates. Na análise multivariada utilizou-se a regressão de Poisson com controle para efeito de delineamento e ajuste robusto da variância. RESULTADOS: Das pessoas com idade entre 10 e 29 anos, 1.412 relataram exposição ao sol no último verão. As perdas e recusas somaram 5,5%. Queimadura solar no último ano foi relatada por 48,7% dos entrevistados. As variáveis associadas à ocorrência de queimadura segundo a análise multivariada foram: cor da pele branca (RP=1,41; IC 95%: 1,12;1,79), maior sensibilidade da pele quando exposta ao sol (RP=1,84; IC 95%: 1,64;2,06), idade entre 15 e 19 anos (RP=1,30; IC 95%: 1,12;1,50), pertencer ao quartil de maior renda (RP=1,20; IC 95%: 1,01;1,42) e fazer uso irregular de fotoprotetor (RP=1,23; IC 95%: 1,08;1,42). CONCLUSÕES: A prevalência de queimadura solar na população estudada foi alta, principalmente entre jovens, de pele branca, com maior sensibilidade da pele, de maior renda e que faziam uso irregular de fotoprotetor. A exposição solar em horários seguros e com métodos de proteção adequados deve ser estimulada.

Um aquecedor solar de água de baixo custo.

Um protôtipo de um aquecedor solar de água para fins domésticos com uma área de 1 m2 foi constuíudo e testado. 0 equipamento consistiu de um tanque raso pintado de pre to, isolado nas laterais e no fundo, funcionando ao mesmo tempo como coletor e reserva-tório de água quente. As curvas de resfriamento mostraram que para se obter uma reten-cão de calor adequada seria necessário utilizar-se de uma tampa transparente dupla. Variou-se-a quantidade de água no tanque. Com 50 litros de água observou-se temperaturas de até 87°C. Concluiu-se que é perfeitamente viável construir-se um coletor solar de água prático e barato para regiões equatoriais, ligando-se em série 4 unidades iguais à aqui testada.

Variação espacial e temporal da irradiância solar e da razão entre vermelho e vermelho - extremo que chegam ao solo em diferentes microhabitats na região de Tucuruí - PA

RESUMOEste trabalho visa preliminarmente estudar a irradiância total entre 300 e 1100 nm, assim como a razão vermelho-vermelho extremo que chegam ao solo de um trecho de floresta primária e de uma clareira. As áreas selecionadas estão localizadas numa região próxima a cidade de Tucurui, Estado do Pará, Brasil.

RADIAÇÃO SOLAR TOTAL DENTRO E FORA DE FLORESTA TROPICAL ÚMIDA DE TERRA FIRME (TUCURUÍ, PARÁ)

Medidas de radiação solar global foram executadas dentro e fora de mata tropical úmida de terra firme durante o dia 07 de novembro de 1986, em Tucuruí, Pará. As intensidades de radiação solar incidentes em 3 sensores instalados aleatoriamente no chão da floresta e um sensor localizado em área aberta (sensor padrão) são avaliadas e intercomparadas. A radiação média que atinge o chão da floreeta foi 4.7% da radiação incidente em área aberta adjacente à floresta. As diferenças entre as medidas dos sensores da mata e o padrão pode ser atribuída à distribuição espacial heterogênea da radiação solar que alcança o chão da floresta.