Nueva tecnología para la separación de gases atmosféricos y captura de dióxido de carbono por aplicación de campos electromagnéticos y fotoionización

Son numerosos los expertos que predicen que hasta pasado 2050 no se utilizarán masivamente las energías de origen renovable, y que por tanto se mantendrá la emisión de dióxido de carbono de forma incontrolada. Entre tanto, y previendo que este tipo de uso se mantenga hasta un horizonte temporal aún más lejano, la captura, concentración y secuestro o reutilización de dióxido de carbono es y será una de las principales soluciones a implantar para paliar el problema medioambiental causado. Sin embargo, las tecnologías existentes y en desarrollo de captura y concentración de este tipo de gas, presentan dos limitaciones: las grandes cantidades de energía que consumen y los grandes volúmenes de sustancias potencialmente dañinas para el medioambiente que producen durante su funcionamiento. Ambas razones hacen que no sean atractivas para su implantación y uso de forma extensiva. La solución planteada en la presente tesis doctoral se caracteriza por la ausencia de residuos producidos en la operación de captura y concentración del dióxido de carbono, por no utilizar substancias químicas y físicas habituales en las técnicas actuales, por disminuir los consumos energéticos al carecer de sistemas móviles y por evitar la regeneración química y física de los materiales utilizados en la actualidad. Así mismo, plantea grandes retos a futuras innovaciones sobre la idea propuesta que busquen fundamentalmente la disminución de la energía utilizada durante su funcionamiento y la optimización de sus componentes principales. Para conseguir el objetivo antes citado, la presente tesis doctoral, una vez establecido el planteamiento del problema al que se busca solución (capítulo 1), del estudio de las técnicas de separación de gases atmosféricos utilizadas en la actualidad, así como del de los sistemas fundamentales de las instalaciones de captura y concentración del dióxido de carbono (capítulo 2) y tras una definición del marco conceptual y teórico (capítulo 3), aborda el diseño de un prototipo de ionización fotónica de los gases atmosféricos para su posterior separación electrostática, a partir del estudio, adaptación y mejora del funcionamiento de los sistemas de espectrometría de masas. Se diseñarán y desarrollarán los sistemas básicos de fotoionización, mediante el uso de fuentes de fotones coherentes, y los de separación electrostática (capítulo 4), en que se basa el funcionamiento de este sistema de separación de gases atmosféricos y de captura y concentración de dióxido de carbono para construir un prototipo a nivel laboratorio. Posteriormente, en el capítulo 5, serán probados utilizando una matriz experimental que cubra los rangos de funcionamiento previstos y aporte suficientes datos experimentales para corregir y desarrollar el marco teórico real, y con los que se pueda establecer y corregir un modelo físico– matemático de simulación (capítulo 6) aplicable a la unidad en su conjunto. Finalmente, debido a la utilización de unidades de ionización fotónica, sistemas láseres intensos y sistemas eléctricos de gran potencia, es preciso analizar el riesgo biológico a las personas y al medioambiente debido al impacto de la radiación electromagnética producida (capítulo 7), minimizando su impacto y cumpliendo con la legislación vigente. En el capítulo 8 se planteará un diseño escalable a tamaño piloto de la nueva tecnología propuesta y sus principales modos de funcionamiento, así como un análisis de viabilidad económica. Como consecuencia de la tesis doctoral propuesta y del desarrollo de la unidad de separación atmosférica y de captura y concentración de dióxido de carbono, surgen diversas posibilidades de estudio que pueden ser objeto de nuevas tesis doctorales y de futuros desarrollos de ingeniería. El capítulo 9 tratará de incidir en estos aspectos indicando líneas de investigación para futuras tesis y desarrollos industriales. ABSTRACT A large number of experts predict that until at least 2050 renewable energy sources will not be massively used, and for that reason, current Primary Energy sources based on extensive use of fossil fuel will be used maintaining out of control emissions, Carbon Dioxide above all. Meanwhile, under this scenario and considering its extension until at least 2050, Carbon Capture, Concentration, Storage and/or Reuse is and will be one of the main solutions to minimise Greenhouse Gasses environmental effect. But, current Carbon Capture and Storage technology state of development has two main problems: it is a too large energy consuming technology and during normal use it produces a large volume of environmentally dangerous substances. Both reasons are limiting its development and its extensive use. This Ph Degree Thesis document proposes a solution to get the expected effect using a new atmospheric gasses separation system with the following characteristics: absence of wastes produced, it needs no chemical and/or physical substances during its operation, it reduces to minimum the internal energy consumptions due to absence of mobile equipment and it does not need any chemical and/or physical regeneration of substances. This system is beyond the State of the Art of current technology development. Additionally, the proposed solution raises huge challenges for future innovations of the proposed idea finding radical reduction of internal energy consumption during functioning, as well as regarding optimisation of main components, systems and modes of operation. To achieve this target, once established the main problem, main challenge and potential solving solutions (Chapter 1), it is established an initial starting point fixing the Atmospheric Gasses Separation and Carbon Capture and Storage developments (Chapter 2), as well as it will be defined the theoretical and basic model, including existing and potential new governing laws and mathematical formulas to control its system functioning (Chapter 3), this document will deal with the design of an installation of an operating system based on photonic ionization of atmospheric gasses to be separated in a later separation system based on the application of electrostatic fields. It will be developed a basic atmospheric gasses ionization prototype based on intense radioactive sources capable to ionize gasses by coherent photonic radiation, and a basic design of electrostatic separation system (Chapter 4). Both basic designs are the core of the proposed technology that separates Atmospheric Gasses and captures and concentrates Carbon Dioxide. Chapter 5 will includes experimental results obtained from an experimental testing matrix covering expected prototype functioning regimes. With the obtained experimental data, theoretical model will be corrected and improved to act as the real physical and mathematical model capable to simulate real system function (Chapter 6). Finally, it is necessary to assess potential biological risk to public and environment due to the proposed use of units of intense energy photonic ionization, by laser beams or by non–coherent sources and large electromagnetic systems with high energy consumption. It is necessary to know the impact in terms of and electromagnetic radiation taking into account National Legislation (Chapter 7). On Chapter 8, an up scaled pilot plant will be established covering main functioning modes and an economic feasibility assessment. As a consequence of this PhD Thesis, a new field of potential researches and new PhD Thesis are opened, as well as future engineering and industrial developments (Chapter 9).

Procedimiento para fijar dióxido de carbono mediante la utilización de un cultivo de cianobacterias

El objeto de la presente invención es un proceso para fijar dióxido de carbono (CO2), mediante el cultivo de cualquier cianobacteria fijadora de nitrógeno, halotolerante, y capaz de producir un exopolisacárido que se excreta al medio. La utilización de dicho procedimiento permite reducir o eliminar emisiones de CO2 que proceden de procesos industriales, por ejemplo de las centrales de generación eléctrica. Otro objeto de la presente invención lo constituye la utilización como biocombustible de un exopolisacárido producido mediante el cultivo de la cianobacteria Anabaena, que posee un alto poder calorífico. La utilización de dicho exopolisacárido como biocombustible permitiría reducir el consumo de combustibles fósiles en aquellos procesos industriales que los emplean.

Efectos sobre la salud en los trabajadores expuestos al dióxido de titanio

Objetivo principal: Revisar en la literatura científica si existen problemas en la salud y cuáles son, en los trabajadores expuestos al dióxido de titanio. Métodos: Revisión sistemática de la literatura científica recogida en las bases de datos MEDLINE (PubMed), Cochrane Library Plus, LILACS, OSH UPDATE, Biblioteca de la Organización internacional del Trabajo (OIT), Web of Science, IBECS. Los términos utilizados como descriptores y texto libre fueron: MeSH (thesaurus desarrollado por la U. S. National Library of Medicine), considerándose adecuados "Titanium", "Ocupational Exposure" y "Ocupational Diseases". Resultados: Se recuperaron 61 artículos. Tras aplicar los criterios de inclusión y exclusión obteniéndose 14 artículos (4 estudios de cohortes, 3 estudios de casos y controles, 1 estudio observacional descriptivo transversal, 4 estudios de casos clínicos y 2 estudios de serie de casos). En los cuales la población estudiada fue masculina en aproximadamente 90%. Entre los trabajadores expuestos se encuentran: Pintores, albañiles, mecánicos y empleados encargados de la fabricación de joyería artificial, pintura, papel, lacas, barnices y productores de TiO2. Las patologías encontradas con mayor frecuencia fueron las alteraciones respiratorias, seguidas de alteraciones cardiovasculares, alteraciones genéticas por exposición a nanopartículas de TiO2. No se encontró asociación entre exposición al TiO2 y cáncer pulmonar. Tampoco se encontró evidencia del incremento de la mortalidad por exposición. Discusión/Conclusión: Con los estudios seleccionados, no se puede establecer una asociación significativa entre exposición laboral al TIO2 y efectos sobre la salud, pese a que se encuentran descritas alteraciones respiratorias, cardiovasculares y sistémicas en trabajadores expuestos.

Formação de camadas de biosílica ou dióxido de titânio em nanopartículas de Fe3O4 a partir da imobilização de Glu-tag silicateína-α

Dissertação de Mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Roteiro Tecnológico (roadmap) da Captação, Utilização e Armazenamento de Dióxido de Carbono (CCUS) em Portugal

O objetivo primordial deste trabalho foi estabelecer um roteiro tecnológico para aplicação das tecnologias de “Captação, Utilização e Sequestração de Carbono - CCUS” em Portugal. Para o efeito procedeu-se à identificação da origem das maiores fontes emissoras estacionárias industriais de CO2, adotando como critério o valor mínimo de 1×105 ton CO2/ano e limitado apenas ao território continental. Com base na informação recolhida e referente aos dados oficiais mais recentes (ano de 2013), estimou-se que o volume de emissões industriais de CO2 possível de captar em Portugal, corresponde a cerca de 47 % do valor global das emissões industriais, sendo oriundo de três setores de atividade industrial: produção de cimento, de pasta de papel e centrais termoelétricas a carvão. A maioria das grandes fontes emissoras industriais localiza-se no litoral do país, concentrando-se entre Aveiro e Sines. Pelas condicionantes geográficas do país e, sobretudo pela vantagem de já existir uma rede de gasodutos para o transporte de gás natural, com as respetivas infraestruturas de apoio associadas, admitiu-se que o cenário mais favorável para o transporte do CO2 captado será a criação de um sistema de transporte por gasoduto específico para o CO2. Como critério de compatibilização da proximidade das fontes emissoras de CO2 com potenciais locais para o armazenamento geológico das correntes captadas, adotou-se a distância máxima de 100 km, considerada adequada perante a dimensão do território nacional e as características do tecido industrial nacional. Efetuou-se a revisão das tecnologias de captação de CO2 disponíveis, quer comercialmente, quer em níveis avançados de demonstração e procedeu-se à análise exploratória da adequação desses diferentes métodos de captação a cada um dos setores de atividade industrial previamente identificados com emissões de CO2 suscetíveis de serem captadas. Na perspetiva da melhor integração dos processos, esta análise preliminar tomou em consideração as características das misturas gasosas, assim como o contexto industrial correspondente e o processo produtivo que lhe dá origem. As possibilidades de utilização industrial do CO2 sujeito à captação no país foram tratadas neste trabalho de forma genérica dado que a identificação de oportunidades reais para a utilização de correntes de CO2 captadas exige uma análise de compatibilização das necessidades efetivas de utilização de CO2 por parte de potenciais utilizadores industriais que carece da caracterização prévia das propriedades dessas correntes. Este é um tipo de análise muito específico que pressupõe o interesse mútuo de diferentes intervenientes: agentes emissores de CO2, operadores de transporte e, principalmente, potenciais utilizadores de CO2 como: matéria-prima para a síntese de compostos, solvente de extração supercrítica na indústria alimentar ou farmacêutica, agente corretor de pH em tratamento de efluentes, biofixação por fotossíntese, ou outra das aplicações possíveis identificadas para o CO2 captado. A última etapa deste estudo consistiu na avaliação das possibilidades de armazenamento geológico do CO2 captado e envolveu a identificação, nas bacias sedimentares nacionais, de formações geológicas com características reconhecidas como sendo boas indicações para o armazenamento de CO2 de forma permanente e em segurança. Seguiu-se a metodologia preconizada por organizações internacionais aplicando à situação nacional, critérios de seleção e de segurança que se encontram reconhecidamente definidos. A adequação para o armazenamento de CO2 das formações geológicas pré-selecionadas terá que ser comprovada por estudos adicionais que complementem os dados já existentes sobre as características geológicas destas formações e, mais importante ainda, por testes laboratoriais e ensaios de injeção de CO2 que possam fornecer informação concreta para estimar a capacidade de sequestração e de retenção de CO2 nestas formações e estabelecer os modelos geológicos armazenamento que permitam identificar e estimar, de forma concreta e objetiva, os riscos associados à injeção e armazenamento de CO2.

Monitoramento da temperatura e da concentração de dióxido de carbono em estufas de topo aberto.

A agricultura é extremamente dependente e relacionada às condições climáticas, portanto as variações do clima têm reflexos diretos sobre o manejo das culturas. Desse modo, as mudanças climáticas terão efeito sobre a ocorrência, o desenvolvimento e a severidade das doenças de plantas. Para a realização de estudos de impactos das mudanças climáticas, são utilizadas estufas de topo aberto com incrementos controlados da concentração de CO2. O presente trabalho teve como objetivo monitorar a concentração de CO2 e temperatura média diária no interior das estufas de topo aberto, em intervalos de 10 minutos. Os dados obtidos demonstraram que a estufa resultou num incremento médio de 1,5 °C e a concentração de CO2 manteve-se acima dos valores obtidos em ambiente aberto.

Determinação de dióxido de titânio (TiO2) em fezes de bovinos de corte utilizado como marcador externo por ICP OES.

2016

Influência da embalagem de polietileno de baixa densidade e da temperatura na conservação do repolho minimamente processado

This research studied the effect of low density polyethylene packaging and storage temperature on the preservation of fresh-cut (minimally processed) cabbage. The cabbages, previously cooled to a temperature of 10 ºC, were selected, washed, cut in four parts (with the central stalk removed), sanitized, cut in strips, rinsed, put in the centrifuge, weighed and stored in plastic packaging of low density polyethylene (70 µm), and then stored in cold chambers at temperatures of 1 and 10 ºC for 20 days. The following aspects were evaluated: carbon dioxide, oxygen and ethylene in the internal atmosphere of the package as well as, pH, titratable acidity, total soluble solids, vitamin C, loss of fresh mass and the total soluble solids/acidity in the fresh-cut cabbage ratio. The experimental design was entirely casual, with three repetitions. The analysis parameters, except for the vitamin C, loss of fresh mass and ethylene, presented significant variation between the temperatures and days of storage. The cabbage stored at a temperature of 1 ºC presented a shelf life of around 15 days, significantly higher than that stored at 10 ºC. At this temperature, on the 8th day of storage, the product was completely decayed, unfit for commercialization or consumption.

Produção de alface hidropônica em três ambientes de cultivo

It was proposed to evaluate the hydroponic lettuce production, variety Vera, on inclined benches with channels of 100 mm, and Nutrient Film Technique, as answer to carbon dioxide application and evaporative cooling. There were five cycles of cultivation from March, 20th to April, 17th (C1); from May, 25th to June, 29th (C2); from July, 13th to August, 20th (C3); from August, 27th to October, 10th (C4); from December, 12th to January, 10th (C5). In three greenhouses were tested the following systems: (A1) without evaporative cooling air CO2 aerial injection, (A2) with CO2 aerial injection and without evaporative cooling and (A3) with CO2 aerial injection and pad-fan evaporative cooling system. The fresh and dry mass of leaves in grams, number of leaves and leaf area in square millimeter were evaluated. The completely randomized statistical analysis was used. The cycle C1 were used 48 replications, for cycles C2, C3 and C5 were used 64 replications and C5 were used 24 replications. The results showed that greenhouse with evaporative cooling system and CO2 allow better development and greater lettuce yield. It was possible to conclude that the aerial injection of CO2, in the absence of evaporative cooling system, did not lead increasing the lettuce productivity to most cycles. Bigger lettuce leaf areas were found in periods with higher temperatures.

Adaptações cardio-respiratorias em atletas : estudo em diferentes fases do treinamento fisico

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Influencia do treinamento fisico aerobio sobre as respostas cardiovasculares e respiratorias em mulheres na menopausa com e sem terapia de reposição hormonal

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Respostas cardio-respiratorias ao exercicio fisico dinamico em mulheres sedentarias no segundo trimestre de gravidez

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física