Torrefação de biomassa de Arundo donax L. e de Phoenix canariensis com vista à sua valorização energética ou material

A torrefação é vista como um pré-tratamento térmico que introduz modificações na biomassa, ou em resíduos de biomassa, que facilitam o seu processamento mecânico e aumentam a sua estabilidade e densidade energética, potenciando, assim, uma valorização posterior. Neste trabalho, estudou-se o impacte da torrefação na gama de 200 a 350 ºC e tempos de residência entre 15 e 90 min nas propriedades da biomassa proveniente da herbácea Arundo donax L. e das palmeiras Phoenix canariensis, espécies muito abundantes em vários locais do país, tendo em vista a sua posterior valorização. A proliferação descontrolada do arundo e a praga do escaravelho das palmeiras leva a que estas espécies sejam alvo de frequentes operações de remoção. A sua estrutura altamente fibrosa dificulta e encarece estas operações, que acarretam custos significativos para as câmaras municipais, e não se conhecem medidas para a sua valorização material ou energética. A torrefação foi também aplicada a peletes de resíduos de pinheiro, na gama de 200 a 250 ºC e com tempos de residência de 30 e 60 min, para averiguar o seu impacte na qualidade desse biocombustível sólido. A torrefação permitiu obter peletes mais resistentes à biodegradação, devido à redução do teor de humidade para valores residuais, sem aumentar significativamente o seu teor de cinzas e sem afetar de forma relevante a sua durabilidade, o teor de finos ou a densidade aparente. Com a biomassa de arundo e de palmeira obtiveram-se produtos com maior poder calorífico e com melhor moabilidade. No entanto, a acentuada diminuição dos rendimentos mássico e energético e o elevado teor de cinzas constrangem a sua utilização como biocombustíveis sólidos. Desta forma, optou-se por testar a sua valorização como adsorventes do corante azul de metileno, bastante comum, por exemplo, na indústria têxtil, nos curtumes ou nas industrias do papel. Os estudos de adsorção revelaram maior afinidade pelo corante por parte da biomassa sujeita a torrefação mais ligeira, com eficiências de remoção muito próximas das do carvão ativado comercial, para concentrações iniciais de corante até 200 mg/L. As isotérmicas foram melhor ajustadas ao modelo de Langmuir, que revelou capacidades máximas de adsorção na monocamada entre 59,92 e 92,68 mg/g, tendo as curvas de cinética sido melhor descritas pelo modelo de pseudo-segunda ordem. A adsorção é bastante rápida nos primeiros minutos, essencialmente devido a atrações eletrostáticas, sendo inicialmente controlada pela difusão no filme e depois pela difusão nos poros. Os adsorventes revelaram seletividade por um corante catiónico e permitiram dessorção de corante, ao contrário do verificado com o carvão ativado comercial, o que é um aspeto da maior relevância tendo em mente a regeneração do adsorvente e a recuperação do corante.

Estudo do efeito de tratamentos térmicos nas propriedades térmicas e mecânicas de três limas endodônticas: MTwo, K3 e K3XF

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de tratamentos térmicos sobre as temperaturas de transformação de fase e no comportamento mecânico de três limas endodônticas: MTwo#30(.05), K3#30(.04) e K3XF#30(.04). As limas em estudo foram sujeitas a tratamentos térmicos entre 250 e 400ºC durante 1 h, seguidos de têmpera em água. Foi realizada análise térmica para determinar as temperaturas de transformação de fase. As propriedades mecânicas das limas foram testadas recorrendo a equipamentos que tentam simular o canal do dente, para testar a lima quando sujeita a esforços de torção (dispositivo desenvolvido pela mestranda) e de flexão combinada com rotação (dispositivo já existente). Foram também explorados resultados obtidos em estudos anteriores relacionados com a caracterização estrutural das limas, com recurso à radiação de sincrotrão: sem qualquer esforço aplicado e sob flexão. Os tratamentos térmicos alteraram as temperaturas de transformação de fases, sendo que estas aumentaram com o aumento da temperatura de tratamento térmico. Tendo em conta o comportamento mecânico, a lima K3XF é a que apresenta maiores ângulos de torção até à fratura, no entanto a MTwo é a que apresenta menores valores de momento de torção até à fratura. A lima K3 é a que apresenta o maior número de ciclos até à fratura.

Estudo e caracterização de espécies portuguesas de madeira termicamente modificada.

A modificação térmica tem-se revelado um método eficaz na melhoria da durabilidade de elementos de madeira. Até ao momento, as aplicações da madeira termicamente modificada (MTM) têm sido limitadas a revestimentos já que o tratamento térmico de tratamento conduz a uma redução significativa das resistências mecânicas da madeira. Contudo, este tratamento térmico poderá valorizar e potenciar a utilização de espécies de madeira menos utilizadas na construção, como são o Eucalipto e o Pinho bravo nacional. Com o objetivo de avaliar o efeito do tratamento térmico nas espécies referidas e, complementarmente, na madeira de Faia e Freixo, realizou-se uma campanha experimental composta por ensaios de caracterização mecânica (compressão paralela às fibras e flexão) e de estabilidade dimensional (retração, inchamento e teor de água de equilíbrio (TAE)). Para efeitos de comparação, todos os ensaios envolveram séries de provetes de cada espécie de madeira natural e MTM. Os resultados obtidos são coerentes com a bibliografia disponível, o aumento da estabilidade dimensional, assim como a diminuição do TAE e das propriedades mecânicas de flexão foram verificadas, permitindo, assim, avaliar a influência da modificação térmica nas propriedades de espécies de madeira presentes em Portugal.

Produção e caracterização de filmes finos nanocompósitos de Au-Ag dispersos numa matriz dielétrica, com efeito de ressonância de plasmão de superfície localizado

Dissertação de mestrado em Engenharia de Materiais

Projecto de componentes estruturais recorrendo a soluções avançadas em aços de alta resistência

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

Produtos de hidratação em argamassas geopoliméricas à base de argila da Tunísia para reparação de estruturas de concreto

A reparação de estruturas degradadas de concreto representa uma oportunidade para a indústria da construção mas também um desafio para a comunidade científica. O desenvolvimento de novas argamassas de reparação constitui por isso uma importante área de investigação. Os geopolímeros são ligantes inovadores alternativos ao cimento Portland pelo que as argamassas à base destes materiais, geopolíméricas, apresentam algumas potencialidades no campo da reparação das estruturas de concreto. O presente artigo apresenta resultados de uma investigação sobre o desenvolvimento de argamassas geopoliméricas à base de uma argila da Tunísia sujeita a tratamento térmico. É incluída uma análise da argila e também dos produtos de hidratação da argamassa os quais apresentam fases geopoliméricas típicas.

Elaboration et caractérisation des nanocristaux de Zn F O enfouis 1-x x dans des diélectriques pour des applications en spin-électronique

Tese de Doutoramento em Ciências - Especialidade em Física

Estudo sobre a solubilidade de fosfatos em ácido cítrico a 2%

Os autores procederam a um estudo da solubilidade de seis fosfatos (sendo cinco naturais - Hiperfosfato, Fosfato da Florida, Fosfato de Olinda, Fosfato Alvorada e Apatita do Araxá e um resultante de tratamento térmico de um minério fosfatado com serpentina - Termofosfato) em ácido cítrico a 2 % variando-se as proporções fosfato-ácido cítrico de modo a se obter as relações 1:100,1:200,1:300,1:400,1:500,1:750 e 1:1000. O Termofosfato foi o adubo que apresentou maior solubilidade para todas as relações fosfato: ácido cítrico, sendo seguido de perto pelo Hiperfosfato a partir da relação 1:400. O Fosfato Alvorada e a Apatita do Araxá apresentaram as mais baixas solubilidades sendo que curva de solubilidade o primeiro foi bastante semelhante à da apatita. Fosfato da Florida e Fosfato de Olinda formaram um grupo de solubilidade intermediárias.

Efeito do calor na atividade da polifenol oxidase e peroxidase em algumas frutas e hortaliças

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de tratamentos térmicos na atividade da polifenol oxidase e da paroxidade em algumas frutas e hortaliças, bem como estudar a possível regeneração dessas enzimas após apertização. Em termos gerais, nas frutas a polifenol oxidase apresentou maior resistência à inativação pelo calor que a peroxidase e no caso das hortaliças ocorreu o inverso. Quanto à regeneração das enzimas após apertização, o fenômeno foi constatado somente no caso da peroxidase que mostrou assim grande estabilidade às condições adversas durante aquele tratamento térmico. A polifenol oxidase por sua vez, demonstrou ser uma enzima muito sensível, não se regenerando durante o tempo em que os produtos ficaram armazenados.

Reguladores vegetais no enraizamento e desenvolvimento de gemas de cana-de-açúcar tratadas termicamente

Este trabalho teve por finalidade estudar o efeito de reguladores vegetais sobre a emergência e desenvolvimento inicial de gemas de cana-de-açúcar 'IAC 52-150', submetidas ao tratamento térmico por via úmida. Para tanto, as gemas foram tratadas durante uma hora em soluções de ácido indolilacético (IAA) e ácido naftalenacêtico (NAA), nas concentrações de 10, 25, 50 e 100 ppm, em ácido indolbutírico (IBA) nas concentrações de 10 e 25 ppm e em água pura (testemunha). Imediatamente após o tratamento, as gemas foram plantadas em germinadores de areia. IBA 10 ppm tendeu a favorecer a emergência e o enraizamento das gemas. IAA não afetou a emergência, enraizamento e peso da parte aérea da cana-de-açúcar. Aplicação de NAA 100 ppm reduziu a porcentagem de emergência e o peso da parte aérea do cultivar IAC 52-150.

Implementação e validação de um método cromatográfico para a Detecção e Quantificação de Furano em Feijão Enlatado

O furano tem sido detectado em diversos alimentos em particular nos que são sujeitos a tratamento térmico durante o processo de preparação industrial. É considerado um composto potencialmente cancerígeno para seres humanos, pelo que a sua presença nos alimentos se tornou uma questão de segurança alimentar. Desde 2007 que a Autoridade Europeia para a Segurança Alimentar tem procurado recolher o maior número de informação possível, relativa à presença de furano nos alimentos. Neste trabalho utilizou-se a técnica de Cromatografia Gasosa de Espaço de Cabeça acoplada a um espectrómetro de massa (HS-GC/MS) para avaliar os teores de furano em feijões enlatados. Foram analisadas 10 amostras (latas) independentes, seleccionadas aleatoriamente no mercado, de três marcas comercializadas em Portugal. A concentração média obtida foi de 3,27 ng/g, numa gama que variou entre 2,61 e 4,45 ng/g. Os limites de detecção calculados foram de 0,80 ng/g para as amostras PD, 1,26 ng/g para as amostras C e de 0,58 ng/g para as amostras F. Os limites de quantificação foram, respectivamente, de 2,44, 3,82 e 1,77 ng/g. Os coeficientes de variação do método foram inferiores a 10% e a percentagem de recuperação foi de 95%. Para estudar o efeito do tratamento térmico doméstico, foram também, analisadas amostras aquecidas à temperatura de 80°C, tendo-se verificado um aumento significativo na concentração do furano detectada. Comparou-se ainda a concentração média do furano obtido nos feijões em lata com a concentração média para o mesmo tipo de feijão conservado em frascos de vidro, tendose constatado não existirem diferenças significativas.

Qualidade Microbiológica e Físico – Química de Queijo Fresco de Leite de Cabra produzido em Cabo Verde

A Segurança Alimentar tem assumido uma importância cada vez maior a nível mundial, devido essencialmente ao aumento das trocas internacionais de alimentos e da consciencialização dos consumidores face ao direito de obter alimentos seguros. Tendo em conta este panorama, diversos países encaram a Segurança Alimentar como uma prioridade a nível de gestão governamental, onde se destaca os países em vias de desenvolvimento, como é o caso de Cabo Verde. No domínio do setor de produção de alimentos, têm sido implementadas ações que visam, principalmente, o aumento da qualidade. Em Cabo Verde existe uma grande tradição relacionada com a produção e consumo de queijo, sendo esta atividade possivelmente herdada dos antepassados coloniais. A maioria do queijo comercializado provém de fabricação artesanal e sua quantificação não consta em estatísticas oficiais, embora seja conhecida a existência de unidades de produção caseira e unidades semi-industriais. O presente trabalho, afeto ao curso de Mestrado em Segurança Alimentar da Faculdade de Farmácia – Universidade de Coimbra, teve como objetivo avaliar as condições sanitárias de produção e a qualidade microbiológica e físico-química de queijo fresco de leite de cabra produzidos em Cabo Verde. No total foram analisados 60 amostras de queijo, sob o ponto de vista microbiológico (30 amostras) e sob o ponto de vista físico-químico (30 amostras). Da avaliação sanitária conclui-se que ainda persistem algumas deficiências, como por exemplo, a realização de ordenha de forma inadequada e a produção de queijo sem tratamento térmico do leite. De acordo com os resultados microbiológicos, constataram-se elevadas contagens de microrganismos a 30ºC, na totalidade das amostras, e de E. coli, em 63% das amostras. Não se encontraram amostras positivas à presença de L. monocytogenes e Salmonella spp. As análises físico-químicas apresentaram teores médios, por 100g de produto, de 53% de humidade, 24% de matéria-gorda, 19% de proteína bruta, 3% de cinzas, 1,5% de açúcares (lactose) e 1,4% de sal, conduzindo a teores médios de 69% de humidade no queijo isento de matéria-gorda e de 51% de matéria gorda no resíduo-seco; o pH médio foi de 5,88 e o aw médio situou-se em 0,847. Foram identificadas variações inter-ilhas, a nível dos X parâmetros analisados, embora não muito marcantes, mas suficientes para conduzir a alguma diferenciação em função da proveniência. Recomendou-se o uso contínuo das boas práticas de higiene e fabrico na elaboração dos queijos, com o objetivo de melhorar a qualidade sanitária da produção e dos produtos finais.

Promoção de enraizamento de microtoletes de cana-de-açúcar pelo uso conjunto de substâncias húmicas e bactérias diazotróficas endofíticas

Além do fornecimento direto de nutrientes por meio da mineralização da matéria orgânica ou pela fixação biológica de N2, as substâncias húmicas e as bactérias diazotróficas endofíticas podem afetar diretamente o metabolismo vegetal, modificando o padrão de crescimento e desenvolvimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso em conjunto de ácidos húmicos (AH) e Herbaspirilum seropedicae, uma bactéria endofítica fixadora de N2, sobre o crescimento radicular de microtoletes de cana-de-açúcar do cultivar RB 72 454 tratados termicamente ou não. Após o tratamento térmico, os microtoletes foram imersos por 12 h em água (controle), numa solução que continha 20 mg L-1 de C de AH isolados de vermicomposto, H. seropedicae estirpe HRC 54 na concentração de 10(8) mL-1 células e o uso em conjunto de AH + H. seropedicae. Foi observada a promoção significativa do crescimento radicular, com incrementos que variaram de 60 a 118 % no comprimento e de 33 até 233 % na área radicular dos tratamentos em relação às plantas-controle, com efeitos mais pronunciados em plantas tratadas termicamente. Na mesma direção, o efeito positivo da inoculação bacteriana e dos ácidos húmicos sobre a biomassa da parte aérea e das raízes foi significativo em relação ao controle apenas em toletes tratados termicamente. Para toletes não tratados, a inoculação não produziu efeitos significativos, apenas no caso da aplicação isolada de ácidos húmicos. O uso em conjunto ou isolado de AH e bactérias diazotróficas endofíticas não alterou significativamente o tamanho populacional das bactérias no tecido radicular em toletes que não receberam termoterapia. No caso de toletes tratados termicamente, a inoculação, combinada ou não com ácidos húmicos, alterou o tamanho da população das bactérias nas raízes. A análise conjunta dos dados evidencia a importância da termoterapia na expressão dos efeitos benéficos da inoculação de estirpes selecionadas de H. seropedicae, já para ácidos húmicos, as respostas positivas independem da termoterapia. A promoção do crescimento radicular por AH e a fixação biológica de N2 podem representar uma estratégia inovadora para produção sustentada em sistemas agrícolas.

Efeitos da solarização do solo na densidade populacional da tiririca e na produtividade de hortaliças sob manejo orgânico

Foi conduzido um ensaio de campo em Seropédica, Estado do Rio de Janeiro, para avaliar o efeito da solarização do solo na população infestante de tiririca (Cyperus rotundus) e na produtividade de hortaliças submetidas a manejo orgânico. A solarização correspondeu à cobertura do solo com polietileno transparente (50 mim) por um período de 210 dias. Houve um aumento da temperatura média da camada superficial do solo (0-10 cm) da ordem de 23%, em relação ao das parcelas não-solarizadas. Após a retirada do plástico, cultivaram-se: cenoura (Daucus carota 'Brasília'), repolho (Brassica oleracea var. capitata 'Astrus'), beterraba (Beta vulgaris 'Tall Top Early Wonder') e vagem-anã (Phaseolus vulgaris 'Alessa'). Em termos gerais, a solarização reduziu em 59% a reinfestação pela tiririca. Nas parcelas solarizadas, houve significativo incremento das produtividades de cenoura (28%), vagem (32%), beterraba (37%) e repolho (34%). A fixação biológica do nitrogênio, a julgar pela nodulação da vagem, não foi afetada pela solarização, mas a população de nematóides do solo sofreu considerável redução.

Quebra de dormência, viabilidade e conservação de sementes de buriti (Mauritia flexuosa)

Os objetivos deste trabalho foram avaliar a viabilidade de embriões de buriti (Mauritia flexuosa L.) pelo teste de tetrazólio e cultivo in vitro, o tratamento térmico na quebra de dormência das sementes, e o efeito do armazenamento em duas temperaturas na conservação das sementes. A viabilidade de embriões de sementes recém-colhidas foi condizente com os resultados de germinação de embriões in vitro, com valores superiores a 90%. O estudo da quebra de dormência foi feito com tratamento das sementes em temperaturas de 30, 35 e 40ºC por períodos de 15, 30 e 45 dias. Até 15 e 30 dias, os resultados obtidos foram maiores que os do controle. Sementes armazenadas em saco de plástico por um período de quatro meses e meio, sob temperatura de 20ºC, apresentaram resultados de germinação de embrião superiores a 90%, e sob temperatura de 30ºC houve perda total da viabilidade.