CÉLULAS SOLARES SENSIBILIZADAS POR CORANTES NATURAIS: UM EXPERIMENTO INTRODUTÓRIO SOBRE ENERGIA RENOVÁVEL PARA ALUNOS DE GRADUAÇÃO

An interesting practical experiment about the preparation of dye–sensitized solar cells (DSSC) using natural dyes were carried out by the undergraduate students in the chemistry course at UNICAMP . Natural dyes were extracted from blueberries (Vaccinium myrtillus L.), jabuticabas (Myrciaria cauliflora), raw and cooked beets (Beta vulgaris L.), and annattos (Bixa orellana L.), which were used to sensitize TiO2 films that composed the photoanode in the DSSC. A polymer electrolyte containing an iodide/triiodide redox couple was used in lieu of the use of liquid solutions to prevent any leakage in the devices. A maximum solar-to-electric energy conversion of 0.26 ± 0.02% was obtained for the solar cell prepared with annatto extracts. This experiment was an effective way to illustrate to the undergraduate students how to apply some of the chemical concepts that they learned during their chemistry course to produce electric energy from a clean and renewable energy source. Teachers could also exploit the basics of the electronic transitions in inorganic and organic compounds (e.g., metal-to-ligand charge transfer and ϖ-ϖ* transitions), thermodynamics (e.g., Gibbs free energy), acid–base reactions in the oxide solid surface and electrolyte, and band theory (i.e., the importance of the Fermi level energy).

Influência da colheita e períodos de armazenamento na qualidade sanitária de sementes de mamoneira

As atuais preocupações quanto à escassez das reservas de petróleo e o agravamento do efeito estufa, pela emissão de CO2, levam a cultura da mamona a ser uma das fontes para energia renovável. Sabe-se que ao longo do ciclo da mamona são produzidos racemos de várias ordens, que se desenvolvem sob diferentes condições ambientais, podendo provocar variações na qualidade das sementes. Assim, objetivou-se avaliar a interferência da colheita e de cinco períodos de armazenamento na qualidade sanitária das sementes de mamona, cultivar IAC-2028. Para tanto, foram instalados os testes de germinação e sanidade, logo após a colheita e aos 3; 6; 9 e 12 meses de armazenamento em condições não controladas de temperatura e umidade relativa do ar. As avaliações foram feitas em esquema de parcela subdividida no tempo, onde as parcelas foram constituídas por cinco épocas trimestrais de avaliação e as sub-parcelas por 11 tratamentos. Os resultados sugerem que todos os racemos podem ser colhidos em uma única etapa, sem que ocorram perdas de qualidade das sementes.

Digestibilidade aparente de dietas práticas com diferentes relações energia: proteína em juvenis de pirarucu

O objetivo deste trabalho foi determinar a digestibilidade aparente de nutrientes e energia de dietas para juvenis de pirarucu, Arapaima gigas. Foram testadas oito dietas, contendo quatro relações energia:proteína (11, 10,1, 9, 8 kcal energia digestível por grama de proteína bruta) e duas fontes de energia não-protéica (óleo de soja e gordura de aves), em esquema fatorial 4x2, com três repetições. Foram estocados 240 juvenis de pirarucu com peso de 96,8±2,3 g, distribuídos em 24 tanques cilíndricos com fundo cônico, adaptados para a coleta de fezes (sistema Guelph modificado). Os peixes foram alimentados duas vezes ao dia até a saciedade aparente com as dietas experimentais contendo 0,5% de óxido de cromo, como marcador inerte para determinação dos coeficientes de digestibilidade aparente. As dietas com a relação energia:proteína de 9 kcal energia digestível por grama de proteína bruta apresentaram os menores coeficientes de digestibilidade aparente da matéria seca, proteína bruta e extrativo não nitrogenado. O maior coeficiente de digestibilidade aparente da gordura foi obtido com o uso do óleo de soja. A relação energia:proteína na dieta influencia os coeficientes de digestibilidade aparente dos macronutrientes e energia no pirarucu.

Substituição parcial do milho por fontes energéticas para bovinos de corte em pastejo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da substituição parcial do milho por fontes energéticas alternativas, em suplementos concentrados para bovinos de corte mantidos em pasto de Urochloa brizantha cultivar Marandu, durante o período das águas, no consumo e na digestibilidade aparente total dos alimentos. Foram utilizados cinco bovinos Nelore com peso médio corporal inicial de 367,8±4,31 kg. Utilizou-se o delineamento experimental quadrado latino 5x5, com cinco animais e cinco tratamentos. Foram avaliados: suplementos concentrados isoproteicos, com 30% de proteína bruta, formulados à base de grãos de milho, de milheto e de sorgo, e casca de soja; e um suplemento mineral (controle). Não foram observadas diferenças significativas no consumo de matéria seca (MS) total e de matéria orgânica (MO) entre os animais que receberam suplementação mineral e os que receberam suplementação concentrada; no entanto, estes últimos apresentaram menor (12,28%) consumo de MS de pasto. A suplementação concentrada aumentou o coeficiente de digestibilidade aparente total da MS, da MO, da proteína bruta e dos carboidratos não fibrosos que não foram influenciados pelas fontes de energia. Os grãos de milheto e de sorgo e a casca de soja podem ser utilizados em substituição parcial ao milho, na formulação de suplementos concentrados, sem prejudicar o consumo e a digestibilidade dos nutrientes da dieta.

Efeito do armazenamento na energia corporal de juvenis do segundo estádio de Meloidogyne incognita infestados por Pasteuria penetrans

Neste trabalho, objetivou-se estudar o efeito do período de armazenamento no teor de lipídios de juvenis do segundo estádio (J2) de M. incognita com endósporos de P. penetrans na infectividade e reprodução em tomateiro. Suspensões de M. incognita contendo ou não endósporos de P. penetrans aderidos à cutícula foram armazenadas por 0, 3, 6, 9 e 12 dias, a 28ºC. Após cada período de estocagem, determinou-se a concentração de lipídios neutros corporais por meio da análise de imagem dos J2 coloridos com o corante "Oil Red O". Em seguida, 1.000 J2 foram inoculados em mudas de tomateiros. Após 28 dias, avaliou-se o número de fêmeas parasitadas, número de endósporos/fêmea, número de galhas, massas de ovos e de ovos/g de raiz. O teor de lipídio dos J2 reduziu-se com o aumento do período de estocagem. Porém, maiores perdas ocorreram nos J2 sem endósporos de P. penetrans. A proporção entre as perdas dos J2 com e sem P. penetrans foi pequena e decrescente com o período de estocagem. Entretanto, a desproporção foi grande entre 3 e 6 dias de armazenamento dos J2 com e sem P. penetrans com relação aos parâmetros reprodução e número de galhas, indicando consumo de fontes alternativas ao lipí dio neutro de energia p elo J2 parasitado. Mas o período de armazenamento sempre reduziu a reprodução e número de galhas formadas em tomateiros por J2 com e sem P. penetrans. A perda dessas fontes de energia, ao que tudo indica, leva muitos J2 a morrer antes de chegar ao estádio adulto, pois o número de fêmeas parasitadas reduz-se com o armazenamento, além de propiciar menor produção de endósporos por fêmea. O J2 parasitado por P. penetrans necessita encontrar rapidamente a raiz e não permanecer no solo por mais de 6 dias antes de parasitar a planta.

Análise de um sistema de aquecimento de água para residências rurais, utilizando energia solar

A conscientização da importância do meio ambiente tem incentivado o estudo de novas fontes energéticas renováveis e menos poluentes. Dentre essas fontes, a energia solar destaca-se por ser perene e limpa. A utilização da energia solar em sistemas de aquecimento de água residencial rural pode colaborar com a economia de energia elétrica, base da matriz energética brasileira. Conhecer os fatores que influenciam na operação de um sistema de aquecimento de água por energia solar é importante na determinação de sua viabilidade técnica, visando a sua difusão em residências rurais. Para tanto, construiu-se um protótipo, no câmpus da Faculdade Assis Gurgacz, em Cascavel - PR, com características similares a um equipamento utilizado em residências para dois habitantes, para funcionar com circulação natural ou termossifão e sem auxílio de sistema de aquecimento complementar. O equipamento mostrou-se viável tecnicamente, alcançando a temperatura mínima para banho de 35 °C, sempre que a radiação solar foi superior a 3.500 Wh m-2, o que aconteceu para a maioria dos dias estudados.

Indicadores das condições nutricionais na região do polonoroeste: IV. Inquérito alimentar em famílias de seis cidades da região do Polonoroeste, Mato Grosso, Brasil, 1983

O trabalho se refere aos dados coletados em inquérito alimentar recordatório de 24h no Inquérito Nutricional da Pesquisa Diagnóstico em Saúde no Polonoroeste em 1983 em 6 cidades da região do Polonoroeste/MT. Como uma primeira aproximação da problemática alimentar da região, o estudo revela os alimentos mais referidos nas entrevistas que são alimentos básicos, fontes de energia, semi-industrializados e de custo mais baixo.

Composição e dinâmica da avifauna da usina eólica da praia da Pedra do Sal, Delta do Parnaíba, Piauí, Brasil

RESUMO O impacto dos parques eólicos sobre as aves é um dos temas menos estudados no Brasil, o que contrasta com a importância dessa nova fonte de energia renovável. O presente estudo buscou caracterizar a composição e dinâmica ecológica das espécies de aves residentes e migratórias presentes na área da Usina Eólica da Pedra do Sal, em Parnaíba, Estado do Piauí. O estudo foi desenvolvido por meio de trinta e três amostragens distribuídas em dois ciclos sazonais completos (setembro de 2011 a agosto de 2013), através do método do ponto de escuta, dispostos na base de cada um dos aerogeradores. Foram registrados 6.843 contatos de aves pertencentes a 67 espécies distribuídas em 22 famílias e 13 ordens, e a espécie com maior número de contatos foi a batuíra-de-coleira (Charadrius collaris). As categorias tróficas predominantes foram as das aves insetívoras, representadas por 18 espécies, seguidas pelas aves que se alimentam de invertebrados aquáticos (17 espécies). A maioria das aves registradas é de ambiente aquático. Durante o desenvolvimento desse estudo não foram registradas colisões entre as aves e os aerogeradores.

Produção de girassol sob estresse salino e adubação nitrogenada

A limitada disponibilidade de águas de baixa salinidade na região semiárida brasileira faz com que os produtores utilizem, na irrigação, águas com teores salinos de moderado a alto. Considerando que o girassol (Helianthus annuus L.) vem ganhando destaque nessa região por se caracterizar como fonte potencial de energia renovável, realizou-se esta pesquisa visando avaliar a sua produção sob diferentes níveis de salinidade da água de irrigação (CEa) e doses de adubação nitrogenada, em experimento conduzido em casa de vegetação da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), entre julho e outubro de 2009. Utilizou-se a aleatorização em bloco, testando-se cinco níveis de CEa (0,5 - controle; 1,6; 2,7; 3,8; e 4,9 dS m-1) e quatro doses de adubação nitrogenada (50, 75, 100 e 125 % da dose indicada para ensaios em vaso), em esquema fatorial 5 x 4, com três repetições. A salinidade da água de irrigação e a adubação nitrogenada afetam as plantas de girassol de forma independente. A salinidade da água de irrigação a partir de 0,5 dS m-1 altera linear e negativamente a área foliar, a matéria seca da parte aérea e das raízes, a massa e produção total de aquênios e o índice de colheita, enquanto a duração do ciclo da cultura e o intervalo do tempo entre a formação e maturação fisiológica dos aquênios diminuem e sua massa aumenta com as doses de N.

Produção de celulases por Aspergillus niger por fermentação em estado sólido

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção enzimática de celulases pelo fungo filamentoso Aspergillus niger por fermentação em estado sólido de diferentes substratos. Foram avaliados os substratos sólidos bagaço de cana-de-açúcar, farelo de soja, farelo de trigo e misturas entre os substratos. Em substrato com 90% de bagaço e 10% de farelo de soja, avaliaram-se os efeitos do conteúdo de umidade (60, 70 e 80%, base úmida) e da suplementação com os meios indutores da atividade enzimática: sacarose, Mandels & Weber básico, Mandels & Weber modificado, com acréscimo de carboximetilcelulose, e Czapeck Dox. As maiores atividades de celulase total e endoglucanase, em farelo de trigo, foram obtidas após 72 horas de cultivo: 0,4 e 21,0 UI g-1, respectivamente. Observou-se expressivo aumento nas atividades enzimáticas na medida em que se aumentou a proporção de farelos no substrato, em comparação à fermentação com bagaço de cana apenas. O conteúdo de umidade de 50% foi insuficiente para conseguir completa hidratação do bagaço de cana, e a umidade ideal varia de acordo com o meio utilizado para suplementação e encontra-se entre 70 e 80%. O meio de Mandels & Weber modificado apresenta o melhor resultado como indutor da atividade enzimática.

Balanço energético da produção de grãos, carne e biocombustíveis em sistemas especializados e mistos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética de sistemas especializados e mistos de produção de grãos e carne e o balanço energético na produção de bioenergia. Foram avaliados dados de 20 anos de cultivo com sistemas agrícolas especializados e mistos. Como sistemas agrícolas especializados, avaliaram-se: a pastagem de gramínea; a pastagem de gramínea consorciada com leguminosa; e a produção de grãos em sistema plantio direto ou em sistema convencional de preparo do solo. Como sistema misto, considerou-se a integração lavoura-pecuária em dois sistemas de manejo. Os insumos utilizados foram considerados como o ingresso energético, enquanto a produção de grãos e carne, as saídas de energia. Os produtos agrícolas nos sistemas mistos apresentaram balanço energético e produção absoluta de energia renovável compatíveis com aqueles produzidos em sistemas especializados. O balanço energético do biocombustível de soja apresentou valores positivos tanto em sistemas mistos como especializados, independentemente do sistema de preparo do solo. Entre os biocombustíveis de soja e milho analisados, o maior balanço energético foi observado no bioetanol produzido com milho. Os biocombustíveis produzidos em todos os sistemas apresentam balanço energético positivo e podem ser considerados energeticamente sustentáveis.

Emissões de motor agrícola com o uso de diferentes tipos de diesel e concentrações de biodiesel na mistura combustível

Resumo: O objetivo deste trabalho foi quantificar o efeito do tipo de diesel e da concentração de biodiesel na mistura combustível sobre as emissões de gases por motor agrícola submetido a diferentes cargas. Foram testados dois tipos de diesel: S10, com baixo teor de enxofre; e S500, com alto teor de enxofre; bem como suas misturas com 5, 10, 15, 20, 50 e 100% de biodiesel. O motor, de quatro cilindros, turboalimentado e com 105 cv de potência máxima, foi submetido a oito modos de operação, sob diferentes rotações e torques. O ensaio seguiu a metodologia prevista na norma NBR ISSO 8174-4:2012, tendo-se analisado as emissões de O2, CO2, NO2, NO, CO e de hidrocarbonetos (HC). Somente as emissões de HC foram influenciadas pelo tipo de diesel utilizado. As emissões de NO2 e O2 aumentaram com o aumento da concentração de biodiesel na mistura, enquanto as emissões de CO2, NO, CO e HC diminuíram. A carga aplicada ao motor esteve diretamente relacionada às emissões, exceto para O2. O combustível S10, com 20% de biodiesel, reduz as emissões, em comparação ao diesel comercial (S500), sem perda no desempenho do motor.

Avaliação de um sistema de cavaqueamento de ponteiras de eucalipto para aproveitamento energético

Os objetivos deste trabalho foram avaliar o desempenho e estimar os custos de um sistema de cavaqueamento de ponteiras de eucalipto, resultantes de colheita florestal, para aproveitamento energético em uma empresa de base florestal localizada no Estado do Pará, na Região Norte do Brasil. O sistema era composto por um picador florestal, dois tratores florestais transportadores autocarregáveis (com grua) e uma carregadora frontal. A coleta de dados baseou-se em estudo de tempos e movimentos, determinação do consumo de combustível e pesagem dos cavacos produzidos. A produtividade média do sistema foi de 17,51 toneladas por hora efetiva. A eficiência operacional foi de 51,9%, devido a diversas demoras operacionais, principalmente para conserto e manutenção do picador. O transporte de cavacos foi considerado o ponto de estrangulamento do sistema, devido a ocorrências de falta de caminhão disponível no local para o carregamento. O sistema pode produzir entre 94 e 162 vezes mais energia do que consome. O custo do sistema por hora efetiva foi de R$376,56, o que representa R$21,51/t de cavacos ou R$2,70/GJ.

Comportamento de um motor de ignição por compressão trabalhando com óleo Diesel e gás natural

A previsível escassez de petróleo aliada a uma consciência ecológica está levando pesquisadores a procurar novas fontes de energia e processos de combustão mais eficientes e menos poluentes. Entre os combustíveis menos poluentes está o gás natural, cujo consumo aumenta ano a ano. Os motores de combustão interna são transformadores de energia que têm baixa eficiência de conversão. Este trabalho avaliou um motor Diesel, bicombustível, movido a Diesel e gás natural. Nesse motor, a energia provém, basicamente, da combustão do gás natural. O Diesel tem a função de produzir o início da combustão do gás, que é o combustível principal. Assim, haverá uma substituição parcial de óleo Diesel por gás natural, aumentando o rendimento da combustão. Inicialmente, foi feito um ensaio-testemunha, somente com óleo Diesel e após foram feitos ensaios, com três repetições, para variadas proporções de óleo Diesel, gás natural e ângulos de avanço da injeção. O melhor desempenho foi obtido para 22% de óleo Diesel em relação ao máximo débito da bomba injetora e 13 L min-1 de gás natural com ângulo de avanço de injeção original (21º). Nesse caso, a potência média aumentou 14%, e o consumo específico (medido em valores monetários) diminuiu 46% em relação ao ensaio-testemunha.

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

Uma das principais questões referentes à energia solar é como compará-la, técnica e economicamente, com outras fontes de energia, tanto alternativas quanto com as convencionais (como a rede elétrica). O propósito deste trabalho foi desenvolver um programa computacional que reúne os principais dados técnicos e econômicos, para identificar, por meio de métodos de análise microeconômica, a viabilidade comercial no dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, além de considerar os benefícios provenientes da própria geração energética. Na análise microeconômica da energia solar, foram identificados os custos da energia proveniente da rede convencional durante o período de vida útil dos componentes do sistema gerador de eletricidade fotovoltaica, pelo estudo dos custos de investimentos iniciais e manutenção do sistema. Para comparação com as fontes convencionais - rede elétrica e grupo diesel - foram usados três cenários de custos de painéis fotovoltaicos e dois para o fator de disponibilidade do grupo diesel. Pelos resultados, verifica-se que, quanto mais baixo o custo dos painéis e mais distante o local situar-se da rede elétrica, o sistema fotovoltaico torna-se a opção mais vantajosa.