Eletrólise da água para produção de gás de síntese

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica Ramo de Processos Químicos

Estudo sobre viabilidade de produção descentralizada de energia à custa do efeito chaminé

A procura por alternativas ao atual paradigma energético, que se caracteriza por uma predominância indiscutível das fontes combustíveis fósseis, é o motivo primário desta investigação. A energia emitida pelo Sol que chega à Terra diariamente ultrapassa em várias ordens de grandeza a energia que a nossa sociedade atual necessita. O efeito chaminé é uma das formas de aproveitar essa energia. Este efeito tem origem no diferencial de temperaturas existente entre o interior e o exterior de uma chaminé, que provoca um gradiente nas massas volúmicas do fluido entre o interior e o exterior da chaminé, induzindo assim um fluxo de ar. Esta diferença de temperaturas radica na exposição da face exterior da chaminé à radiação solar. No sistema que nos propomos estudar, o ar entra na chaminé por pequenos orifícios situados na sua base, e, ao tomar contacto com as paredes internas da chaminé, aquece desde a temperatura ambiente, Ta, até à temperatura interna, Ti . Este aumento de temperatura torna o ar dentro da chaminé mais “leve” em comparação com o ar mais frio do exterior levando-o a ascender ao longo do interior da chaminé. Este escoamento contém energia cinética que pode, por exemplo, ser transformada em energia elétrica por intermédio de turbinas. A eficiência de conversão da energia será tanto maior quanto menor for a velocidade do ar a jusante da turbina. Esta tecnologia poderá ser instalada de forma descentralizada, como acontece com as atuais centrais concentradoras solares térmicas e fotovoltaicas localizadas na periferia de grandes cidades ou, alternativamente, poderá ser inserida no próprio tecido urbanístico. A investigação demonstra que as dimensões da chaminé, a irradiação e a temperatura do ar são os fatores com maior impacto na potência hidráulica gerada.

Influência do conteúdo nutricional de Passiflora suberosa e Passiflora misera na performance, nutrição, digestão e comportamento de escolha de oviposição de Heliconius erato phyllis (Lepidoptera : Nymphalidae)

Neste estudo, foram abordadas as implicações da condição nutricional e características físicas de Passiflora suberosa e Passiflora misera para a performance, comportamento de escolha pelo adulto, digestão e nutrição das larvas de H. erato phyllis. Inicialmente, avaliaram-se aspectos do desenvolvimento e foram realizadas medidas morfométricas de Passiflora suberosa e Passiflora misera cultivadas em três níveis de nitrogênio no solo. Avaliou-se o crescimento, a área foliar, o comprimento dos internódios, a dureza, a espessura, e a pilosidade, bem como analisou-se o conteúdo de água, de macro e micronutrientes presentes nos tecidos das respectivas plantas de ambas espécies. A seguir verificou-se a influência destas plantas na performance de Heliconius erato phyllis. Para isto, avaliou-se a sobrevivência, o tempo de desenvolvimento das larvas, o tamanho das pupas e dos adultos. Também, testou-se o comportamento de escolha dos adultos para oviposição, frente aos ramos de tais passifloráceas. Aspectos da ecologia nutricional das larvas foram avaliados, de forma comparativa, frente a P. suberosa e P. misera, através de índices nutricionais. Determinou-se: 1) o índice de consumo; 2) a taxa de crescimento relativo; 3) a digestibilidade aparente 4) a eficiência na conversão do alimento ingerido e 5) a eficiência na conversão do alimento digerido e convertido em biomassa. Ainda, 6) foi traçado um perfil de macro e micro nutrientes de P. suberosa e P. misera das plantas cultivadas e utilizadas para a criação das larvas, e de duas populações naturais. Em nível de digestão, determinou-se: 1) a quantidade de alimento ingerido, processado e retido 2) o tamanho dos fragmentos vegetais encontrados no intestino anterior e posterior; e ainda, 3) possíveis modificações morfológicas dos fragmentos, no decorrer da passagem destes através do tubo digestivo. O crescimento, a área foliar, e o comprimento dos internódios, de ambas passifloráceas, foram influenciados pelos níveis de nitrogênio. As plantas sem adição deste mineral apresentaram menores medidas em todos estes parâmetros. Foi detectada maior dureza e menor conteúdo de água nas primeiras folhas de P. suberosa cultivadas sem adição de nitrogênio. P. misera cultivada nesta condição também apresentou menor conteúdo de água, no entanto não houve maior dureza nas folhas. P.misera apresentou maior espessura nas primeiras e quintas folhas cultivadas com mais nitrogênio. A maioria dos macro e micronutrientes foram acumulados em maior concentração nas plantas com maior adição de nitrogênio no solo. O maior tempo no desenvolvimento e o menor tamanho alcançado pelos adultos foram causados pela menor porcentagem de nitrogênio e água contidos nos tecidos das plantas sem adição deste mineral. As larvas alimentadas com ramos de P. suberosa nesta condição, também enfrentaram a maior dureza da folha nos primeiros instares. As modificações morfológicas e nutricionais de ambas passifloráceas produziram efeitos na performance e na preferência de H. erato phyllis. A maior taxa de crescimento das larvas alimentadas com P. misera foi explicada pelo maior consumo e pela maior digestibilidade. Conseqüentemente, houve maior eficiência na conversão do alimento ingerido em substância corpórea. Não houve rompimentos das células da epiderme, nem dos fragmentos de P. misera nem dos de P. suberosa, retirados de ambas regiões intestinais. A maior permanência no intestino e o maior contato com o meio digestivo possibilitaram maior aproveitamento dos nutrientes de P. misera, em relação à P. suberosa. Isto ocorreu devido ao menor tamanho com que P. misera foi cortada pelas larvas, e pela menor espessura da folha. Quanto aos nutrientes, com exceção do fósforo e do manganês, os demais foram encontrados em maior concentração em P. suberosa. Dessa forma, as vantagens obtidas pelas larvas devem-se à maior eficiência destas no aproveitamento dos nutrientes contidos em P. misera, e não a um conteúdo nutricional superior nesta espécie.

Protótipo de um microgerador termoelétrico de estado sólido: cogeração a gás

The thermoelectric energy conversion can be performed directly on generators without moving parts, using the principle of SEEBECK effect, obtained in junctions of drivers' thermocouples and most recently in semiconductor junctions type p-n which have increased efficiency of conversion. When termogenerators are exposed to the temperature difference (thermal gradient) eletromotriz a force is generated inducing the appearance of an electric current in the circuit. Thus, it is possible to convert the heat of combustion of a gas through a burner in power, being a thermoelectric generator. The development of infrared burners, using porous ceramic plate, is possible to improve the efficiency of heating, and reduce harmful emissions such as CO, CO2, NOx, etc.. In recent years the meliorate of thermoelectric modules semiconductor (TEG's) has stimulated the development of devices generating and recovery of thermal irreversibility of thermal machines and processes, improving energy efficiency and exergy these systems, especially processes that enable the cogeneration of energy. This work is based on the construction and evaluation of a prototype in a pilot scale, for energy generation to specific applications. The unit uses a fuel gas (LPG) as a primary energy source. The prototype consists of a porous plate burner infrared, an adapter to the module generator, a set of semiconductor modules purchased from Hi-Z Inc. and a heat exchanger to be used as cold source. The prototype was mounted on a test bench, using a system of acquisition of temperature, a system of application of load and instrumentation to assess its functioning and performance. The prototype had an efficiency of chemical conversion of 0.31% for electrical and heat recovery for cogeneration of about 33.2%, resulting in an overall efficiency of 33.51%. The efficiency of energy exergy next shows that the use of primary energy to useful fuel was satisfactory, although the proposed mechanism has also has a low performance due to underuse of the area heated by the small number of modules, as well as a thermal gradient below the ideal informed by the manufacturer, and other factors. The test methodology adopted proved to be suitable for evaluating the prototype

Efeito de cultivares de algodoeiro sobre a biologia e capacidade predatória de Orius Insidiosus (say, 1832) (hemiptera: anthocoridae) predando Aphis Gossypii Glover, 1877 (Hemiptera: Aphididae)

The objective of this research was to determine the survival, reproduction and predaceous capacity of Orius insidiosus on cotton aphid Aphis gossypii. Cotton plants of Antares, CNPA7H and Acala 90 cultivars (respectively, without tricome, medium tricome density and high tricome density) were individualized and infested with 15 third/fourth instar nymphs of A. gossypii, and then first-instar nymphs of O. insidiosus were released on the plants. The evaluations were made daily, quantifying survival and nymphal development; the number of cotton aphids A. gossypii per day and total; the number of eggs and the population of the predator (number of insects by female); and the conversion efficiency of A. gossypii predaceous. The nymphal development did not differ according to the cotton cultivars. The Antares cultivar favored a higher daily predation rate for the 1st, 2nd and 4th instars and adults of O. insidiosus. The number of eggs and nymphs was smaller when O. insidiosus females were confined on the Acala 90 cultivar. According to the predation rate of O. insidiosus, the efficiency of alimentary conversion was determined for the Antares, CNPA7H and Acala 90 cultivars, being respectively, 4.28, 3.00 and 2.75 cotton aphid predation for each egg of the predator.

Produção animal e o meio ambiente: uma comparação entre potencial de emissão de metano dos dejetos e a quantidade de alimento produzido

O objetivo do trabalho foi efetuar a comparação das principais espécies de interesse agropecuário, em relação à eficiência de conversão das dietas em produtos de origem animal (carne ou ovo), produção de resíduo e potencial de emissão de metano, a partir da fermentação dos resíduos. Para isso, foram selecionadas cinco espécies de animais durante a fase de produção: 1) suínos, do nascimento ao abate (peso vivo (PV) final de 90 kg) ; 2) bovinos, do desmame ao abate (PV: 520 kg); 3) caprinos, do desmame ao abate (PV: 30 kg); 4) aves, durante toda a fase de postura (14,7 kg de ovos); 5) frango de corte, do nascimento ao abate (PV: 3,1 kg). Para a estimativa dos parâmetros propostos, foram medidos os dados do desempenho e efetuou-se a biodigestão anaeróbia dos dejetos produzidos pelos animais. de maneira geral, os dejetos dos ruminantes apresentaram altas concentrações de fibra e baixos potenciais de produção de biogás; no entanto, o menor desempenho destes animais na conversão do alimento em produto e a maior produção de dejetos fizeram com que eles apresentassem maiores produções de metano por kg de alimento produzido.

Desempenho e composição corporal de novilhas alimentadas com dois níveis de concentrado e bagaço de cana submetidos a diferentes processos de hidrólise

O objetivo deste trabalho foi testar duas formas de hidrólise do bagaço de cana (com [17kgf/cm²]e sem [4kgf/cm²] rápida descompressão pós-hidrólise) e dois níveis de concentrado (25 e 45% MS) no desempenho e na composição corporal de novilhas em crescimento sob regime confinado durante 112 dias. Vinte e quatro novilhas Nelore e 12 Canchim foram distribuídas em delineamento de blocos casualizados em arranjo fatorial 2x2. Os resultados demonstraram que a omissão da explosão pós-hidrólise e o uso de níveis mais elevados de concentrado aumentaram o ganho de peso e o consumo de alimentos. Os resultados para ganho de peso e consumo de matéria seca, respectivamente, para tratamento sem vs com descompressão e 45 vs 25% de concentrado, foram 0,76 vs 0,67 e 0,76 vs 0,66 kg/d e 6,7 vs 5,8 e 6,8 vs 5,7 kg/dia. Entretanto, não houve diferença entre os tratamentos para conversão alimentar. Não foram observadas diferenças entre os tratamentos quanto à composição corporal determinada por meio do espaço de deutério ao final do período de confinamento, embora a taxa estimada de deposição de lipídios tenha sido maior para o tratamento sem explosão (216 vs 175 g/d) e o tratamento com 45% de concentrado (225 vs 166 g/d). Não foram observadas vantagens na descompressão rápida pós-hidrólise em alta pressão na eficiência de conversão de alimentos. Os resultados demonstram que animais alimentados com bagaço hidrolisado em níveis altos de ingestão (2,9% PV) e proporções baixas de concentrado apresentaram eficiência de utilização da dieta semelhante a dietas com níveis mais altos de concentrado.

Residual feed intake and relationships with performance of Nellore cattle selected for post weaning weight

Objetivou-se com este trabalho avaliar desempenho, parâmetros de eficiência e correlações fenotípicas entre medidas de eficiência energética de animais Nelore selecionados para peso pós-desmame e classificados quanto ao consumo alimentar residual, calculado pela diferença entre o consumo observado e o predito, com base no peso vivo médio metabólico e no ganho médio diário. Assim, os animais foram classificados em três grupos: alto (> média + 0,5 desvio-padrão; menos eficientes); médio (± 0,5 desvio-padrão da média); e baixo (< média - 0,5 desvio padrão; mais eficientes) consumo alimentar residual. Não foram observadas diferenças nos pesos vivos inicial e final, no ganho médio diário e no consumo de matéria seca entre os grupos. Animais com baixo consumo alimentar residual mostraram-se também com melhor eficiência alimentar, conversão alimentar e eficiência parcial de crescimento e não apresentaram diferenças em relação aos outros grupos quanto à taxa de crescimento relativo e taxa Kleiber. O consumo alimentar residual apresentou correlação significativa com eficiência alimentar (_0,25), conversão alimentar (0,25), eficiência parcial de crescimento (_0,37) e consumo de MS (0,16) e não apresentou correlação significativa com peso vivo (0,04), ganho médio diário (_0,02), taxa de crescimento relativo (_0,03) e taxa de Kleiber (_0,05). Foram encontradas correlações significativas entre conversão alimentar e peso vivo inicial (0,34) e ganho médio diário (_0,46). Eficiência parcial de crescimento apresentou correlação significativa comtodos os outros parâmetros de eficiência analisados. O consumo alimentar residual, em comparação às demais medidas de eficiência energética, apresenta grande potencial na eficiência produtiva, sendo independente de crescimento e tamanho dos animais.

Respostas morfológicas e produtivas do capim-xaraés, sob pastejo, à adubação nitrogenada

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Linhagens fúngicas na hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Preparação e caracterização estrutural e elétrica de células solares sensibilizadas por corantes empregando anodos nanoestruturados à base de 'TiO IND. 2'

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mapeamento de locos de características quantitativas associados a desempenho e carcaça nos cromossomos 11 e 13 de Gallus gallus

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização do consumo alimentar residual e relações com desempenho e características de carcaça de bovinos nelore

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desempenhos técnicos e econômicos de um sistema de integração lavoura-pecuária com a cultura do milho e adubação nitrogenada de capins dos gêneros Panicum e Brachiaria sob irrigação no cerrado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aplicação de luz na faixa do vermelho-extremo em mudas e diferentes sistemas de condução do tomateiro cultivado em ambiente protegido

Pós-graduação em Agronomia - FEIS