Optimização da produção biológica de polihidroxialcanoatos por aplicação de processos de separação com membranas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Características físico-químicas, propriedades funcionais e perfil de compostos fenólicos de 17 variedades de maçãs portuguesas

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Qualidade Alimentar

Estudos quimiométricos em amostras de arroz nacional: caracterização do perfil de aminoácidos e sua correlação com o teor de arsénio

O arroz é um dos alimentos básicos mais importantes para a população mundial, sendo um dos cereais mais consumidos em todo o mundo. Possui um alto teor em hidratos de carbono devido à alta concentração de amido, contém ainda proteínas, vitaminas, minerais e poucas gorduras. A quantidade de proteína a ingerir é requisito para uma dieta adequada (0,75g/kg/dia), devido ao desempenho vital que esta tem na saúde humana. O arroz pelo seu papel determinante na alimentação mundial faz com que os aminoácidos, constituintes das proteínas, mereçam o foco deste estudo. Por outro lado, o arroz pelo seu tipo de cultivo é uma das maiores fontes de ingestão de arsénio para o Homem, um importante agente cancerígeno e contaminante da cadeia alimentar. Isto faz com que este elemento seja igualmente merecedor de análise no presente estudo. Neste estudo foram analisadas, ao nível dos diferentes aminoácidos e do arsénio, 39 amostras de diferentes tipos e regiões de arroz nacional que foram remetidas para uma análise multivariada. Foi feita uma caracterização e posterior comparação entre tipos/variedades/região de arroz, que demonstra para ambos os tipos de estatística (ANOVA e Kruskal-Wallis), diferenças entre variedades, arroz integral e arroz branco. Verifica-se que ao analisar pelas várias características do arroz, não existem diferenças ao nível do arsénio e que, através da correlação de Spearman, este se correlaciona positivamente com arroz integral e negativamente com arroz branco. Na análise de clusters, os aminoácidos (variáveis) foram 3 conjuntos: baixa, média e alta concentração. Por sua vez, as amostras dividem-se pela variedade, formando ainda um cluster em que existe uma fusão de variedades. Para classificação de arroz no futuro, com base no perfil de aminoácidos, foi possível a criação de um modelo k-NN cujo erro de classificação fosse nulo.

Fitoremediação de águas residuais contaminadas com Zn ou Cu utilizando Arundo donax L.

A maioria dos países está demasiado dependente dos combustíveis fósseis para satisfazer as suas necessidades energéticas, em todos os seus principais sectores de actividade. A produção de culturas energéticas tem vindo a ser equacionada como uma alternativa muito promissora para substituir parcialmente esses recursos fósseis na produção de energia. De entre as diversas espécies, preferencialmente não alimentares, que podem ser cultivadas com o intuito de utilizar a sua biomassa para produzir energia, o Arundo donax apresenta-se como uma das mais promissoras, devido à sua elevada produtividade, resistência a baixos regimes hídricos, característicos dos países mediterrânicos nos meses de Verão, e a pragas. Para além do potencial de utilização como cultura energética, o Arundo donax também apresenta capacidade para remover metais pesados do substrato onde se encontra estabelecido, podendo ser utilizado para remover contaminantes do solo e das águas residuais. A utilização de águas residuais para irrigação de culturas energéticas, permite, não só, contrabalançar a escassez ou a sazonalidade da precipitação, mas também reduzir a necessidade de utilização de fertilizantes, combinando assim vantagens ambientais e económicas. Neste trabalho, foi avaliada a capacidade do Arundo donax na fitoremediação de águas residuais contendo zinco ou cobre, nomeadamente os efeitos na sua produtividade e qualidade da biomassa, bem como a capacidade de extrair aqueles metais da água residual afluente. Este ensaio foi realizado em vasos, em condições controladas, com diferentes regimes hídricos e com a duração de dois ciclos vegetativos. Os resultados obtidos permitem verificar que as concentrações de zinco e cobre testadas não afectam grandemente a produtividade nem a qualidade da biomassa produzida. Verificou-se uma maior acumulação de zinco nos rizomas e nas folhas e uma maior acumulação de cobre nas folhas e nas raízes. O sistema solo-planta consegue reter acima de 90% do zinco/cobre afluente, resultando na depuração da água residual. As percentagens de remoção pela planta podem ser superiores a 8% e 3% para zinco e para cobre, respectivamente. A rega de Arundo com águas residuais contaminadas com zinco ou cobre apresenta vantagens do ponto de vista ambiental, nomeadamente em termos de sequestro de carbono e na deplecção de recursos hídricos e minerais. Além disso a biomassa pode ser valorizada economicamente para produção de energia ou biomateriais.

Jacob de Castro Sarmento e o conhecimento médico e científico do século XVIII

Henrique, ou Jacob, de Castro Sarmento (1691-1762), médico judeu, nascido em Bragança e exilado em Inglaterra a partir de 1721, devido às perseguições da Inquisição aos cristãos-novos, é considerado como o introdutor das ideias de Isaac Newton (1662-1727) em Portugal e um dos principais responsáveis pela disseminação da iatroquímica entre os médicos portugueses, contribuindo para o desenvolvimento da medicina e ciência portuguesas do século XVIII. Eleito para sócio da Royal Society em 1730, o médico português tornou-se o principal interlocutor científico entre Portugal e Inglaterra, sendo a sua actividade exemplar do modo como ocorreram as trocas de conhecimento entre o centro da Europa e a sua periferia. Autor de diversas obras médicas, Sarmento abordou algumas das temáticas médicas mais relevantes do século das luzes, como a inoculação das bexigas ou a utilização terapêutica das águas minerais, veiculando uma nova forma de encarar a prática médica. A sua obra Theorica Verdadeira das Mares, editada em 1737, foi a primeira publicada em Portugal onde as ideias de Newton são consideradas com o devido detalhe. Paradoxalmente, Sarmento foi também produtor de medicamentos de segredo, tendo a sua Água de Inglaterra alcançado um sucesso significativo em Portugal. Figura polémica e multifacetada, Sarmento dedicou uma parte considerável da sua vida à divulgação e disseminação das ideias dos autores modernos, dos quais se destacam Boyle, Newton e Boerhaave. O presente trabalho tem como principal objectivo elucidar os principais aspectos da sua vida e obra, procurando enquadrar as suas actividades no contexto da medicina e ciência europeias de setecentos.

Las humanidades digitales en español y portugués. Un estudio de caso: DíaHD/DiaHD

En el ámbito internacional de las humanidades digitales existe una importante discusión centrada en torno a la forma cómo las estructuras y dinámicas académicas e institucionales de las humanidades digitales favorecen a académicos de países anglófonos en detrimento de académicos de otras partes del mundo. Uno de los retos actuales es identificar a los humanistas digitales que trabajan en otros países e idiomas fuera de un modelo anglófono. En este contexto, el 10 de junio de 2013 tuvo lugar el Día de las humanidades digitales / Dia das humanidades digitais, evento organizado e impulsado por agrupaciones e instituciones que conformaron un grupo de trabajo internacional y que buscaba documentar el discurso, las prácticas y metodologías de las humanidades digitales desarrolladas en castellano y portugués. El artículo busca aportar documentación para problematizar si el discurso y las prácticas de las humanidades digitales en estos idiomas tienen rasgos distintos a las anglófonas.

Estudo da influência do nevoeiro salino nas propriedades de calcários portugueses

O nevoeiro salino é um agente de meteorização importante para a maioria dos materiais de construção. Os produtos em pedra natural não são exceção. A estrutura das rochas geralmente apresenta características texturais (rede de poros, microfissuras, fissuras, planos de xistosidade, etc.), que facilitam a penetração do nevoeiro salino na pedra e a condensação no seu interior. A presença da solução salina pode conduzir à degradação da rocha e em casos extremos, à sua total desintegração, através de mecanismos físicos decorrentes da cristalização de sais, da hidratação destes, ou de distintas dilatações/retrações térmicas entre sal e rocha. Contudo, a pedra também pode ser alterada por processos químicos, dos quais a dissolução dos carbonatos é um exemplo. Entre os principais tipos de rocha explorados em Portugal, os calcários são particularmente suscetíveis ao nevoeiro salino, posto que geralmente apresentam porosidades abertas com valores elevados e uma rede de poros que permite uma penetração mais profunda do nevoeiro salino na estrutura da pedra. O estudo do comportamento dos calcários ao nevoeiro salino assume particular importância em Portugal, devido ao facto do país possuir uma orla costeira extensa, grande parte da qual sob a influência de nevoeiro salino. É o litoral que apresenta a maior densidade populacional e, consequentemente, onde se concentram as construções. Além disto, Portugal possui vastas reservas de calcários ornamentais, que são utilizados em larga escala como materiais de construção, desde tempos imemoriais e cuja procura pelo mercado externo, tem vindo a sofrer um incremento significativo. Para este estudo foram selecionados seis calcários portugueses amplamente aplicados e com propriedades físico-mecânicas diferentes. Depois de analisadas as suas características petrográficas, químicas e as principais propriedades tecnológicas, os calcários foram submetidos aos seguintes ensaios de envelhecimento: choque térmico, gelo e nevoeiro salino. A determinação de todas as características tecnológicas através de normas europeias, permitiu uma análise crítica dos respetivos métodos de ensaio e a elaboração de propostas de melhoria de alguns dos métodos. No nevoeiro salino, a avaliação deste ensaio foi complementada com as determinações e análises a seguir apresentadas, não exigidas pela norma europeia: variações na absorção de água e na resistência à flexão; comparação do ensaio em três acabamentos superficiais distintos; análises comparativas de imagens macroscópicas da superfície, de imagens através de lupa binocular e de imagens de eletrões secundários, obtidas com recurso a microssonda eletrónica. Os resultados permitiram avaliar a aptidão dos calcários para os principais tipos de aplicações e, dentro de cada uma, para condições específicas de uso. Assim, foi possível definir as utilizações recomendadas para cada calcário, com o objectivo de maximizar a sua durabilidade. Os ensaios de envelhecimento possibilitaram determinar a resistência dos calcários perante várias condições climáticas específicas, incluindo as existentes em zonas costeiras. A análise detalhada dos resultados do nevoeiro salino reforça o conhecimento de que a porosidade aberta desempenha um papel determinante no comportamento dos calcários neste ensaio de durabilidade. Verificou-se, também, que os acabamentos superficiais grosseiros são mais suscetíveis ao nevoeiro salino, mas menos sensíveis às alterações cromáticas provocadas por este ensaio. Constatou-se que o nevoeiro salino gera perda de brilho nas superfícies com acabamento polido. Por fim, concluiu-se que a perda de massa registada por todas as amostras de calcário ensaiadas, ficou a dever-se essencialmente a processos de dissolução do CaCO3.

Potencial do Sienito Nefelínico de Monchique para incorporação na indústria cerâmica

A procura de novos materiais aumenta dia após dia, obrigando o Homem a procurar e encontrar novas soluções, tendo sempre como critério decisivo, uma exploração económica e ambiental sustentável. É neste âmbito que surge o tema desta dissertação. O objetivo é tirar um maior proveito do sienito nefelínico de Monchique (Portugal), à semelhança de países como a Rússia, Canadá e Noruega, que utilizam esta rocha a nível industrial. Neste trabalho, a investigação foi no sentido de estudar o potencial da rocha portuguesa para a indústria cerâmica. O elevado teor de alumina e álcalis que o sienito nefelínico apresenta na sua constituição, serve de substituto aos minerais atualmente utilizados neste sector, os feldspatos isolados. A alumina serve de estabilizador, promovendo a durabilidade dos materiais pelo aumento da resistência e o conteúdo em álcalis funciona como fundente, diminuindo a temperatura de queima. Desta forma, o Maciço de Monchique ganha uma nova importância económica, sendo uma mais-valia para o país. Para tal, elaboraram-se provetes cerâmicos constituídos por 0, 20, 40 e 60% em peso de sienito nefelínico em mistura com argila. Posteriormente, sujeitaram-se os provetes a três temperaturas diferentes, 900 °C, 1000 °C e 1100 °C e submeteram-se cada um deles a ensaios físicos e mecânicos, para determinar o potencial da incorporação do sienito de Monchique na indústria cerâmica. Os resultados indicaram que a adição de sienito nefelínico melhora as propriedades físicas da argila. Relativamente às propriedades mecânicas, o ensaio de resistência à flexão indicou que, dos vários teores testados, o mais positivo encontra-se na percentagem de 20% de sienito nefelínico, apresentando valores próximos da argila pura utilizada como referência.

Estudo da dessalinização de objetos arqueológicos de liga ferrosa por imersão em sulfito alcalino

A dessalinização é de extrema importância para a estabilização de objetos arqueológicos ferrosos contaminados por sais, principalmente quando estes envolvem cloretos, dado desencadearem um significativo aumento na sua velocidade da corrosão. Este processo de degradação pode resultar em destacamentos importantes no objeto (com perda de informação sobre a sua superfície) ou mesmo numa perda total do seu núcleo metálico. De entre os processos de dessalinização, o método do sulfito alcalino é dos mais praticados, exatamente por ser eficaz na remoção de cloretos, de baixo custo de implementação e de relativa fácil aplicação, ao contrário de outros métodos também igualmente eficazes. Até ao momento não existe no laboratório de metais do Departamento de Conservação e Restauro da Faculdade de Ciências e Tecnologia um processo eficaz de dessalinização para objetos arqueológicos à base de ferro contaminados com cloretos, estando este tipo de intervenção também ausente em muitos laboratórios de conservação que lidam com este tipo de materiais. Assim, através de um estudo e experimentação do método do sulfito alcalino, pretendeu-se adquirir alguma prática neste processo de dessalinização, implementá-lo no laboratório (construção de protótipo(s)) a custos acessíveis e, paralelemente, testar a sua eficácia.

Contribuição da detecção remota para a prospecção de jazigos de Sn, W e Au na região de Góis

A presente dissertação pretende utilizar técnicas de detecção remota como ferramenta na prospecção de jazigos de estanho, volfrâmio e ouro em Portugal Continental. O facto de ser relativamente comum a coexistência de mineralizações estano-volframíticas com mineralizações auro-argentíferas nas regiões centro e norte de Portugal, associado à importância estratégica e económica destes metais, tanto a nível nacional, como europeu, faz destas regiões um dos mais apetecíveis alvos para a prospecção e exploração mineira em Portugal. No contexto português, as ferramentas de detecção remota têm vindo a ser aplicadas com alguma regularidade e nas mais diversas temáticas das Geociências. Contudo, exceptuando alguns trabalhos, principalmente dos anos oitenta e noventa, são escassos os casos conhecidos da aplicação específica da detecção remota na prospecção de recursos minerais metálicos em Portugal. Assim, através da utilização de critérios de fotointerpretação, da aplicação de técnicas de processamento digital a imagens de satélite, assim como da integração dos resultados obtidos com dados de cartografia geológica, de altimetria e geofísicos, pretende-se a selecção de zonas potencialmente relacionadas com a ocorrência dos referidos metais na região de Góis-Castanheira de Pêra. A selecção das zonas potenciais tem como objectivo a escolha de alvos para posterior estudo em pormenor, cujo alcance já não é abrangido pelo âmbito desta dissertação. Para além da aplicação das técnicas de detecção remota e da integração de diferentes fontes de informação em ambiente SIG, foram realizados trabalhos de campo com o intuito de permitir a validação preliminar dos resultados obtidos.

Argamassas de cal hidráulica natural NHL3.5 com metacaulino – Caracterização após três anos em cura laboratorial e marítima

A presente dissertação enquadra-se num estudo que esteve inserido nos projetos FCT-METACAL e FCT-LIMECONTECH, e cujos resultados foram já parcialmente publicados por GRILO et al. (2014a e 2014b). Nesse estudo produziram-se e caraterizaram-se, aos 28, 90 e 180 dias, argamassas de cal hidráulica natural, NHL3.5 produzida em Portugal, com substituições percentuais de ligante por metacaulino (Mk). Outro fator estudado foi a influência do tipo de cura, estando as amostras das argamassas sujeitas a 3 tipos de cura diferentes: standard, marítima e húmida. Aos 180 dias de cura, as argamassas com 10% de substituição de Mk apresentaram melhorias nas resistências mecânicas e melhorias evidentes no comportamento em relação à absorção de água e secagem. No geral as características das argamassas indiciavam a sua adequação para a conservação de fachadas de edifícios antigos e aplicação na reabilitação de edifícios com suportes mais resistentes ou mesmo em construção nova. No presente estudo foram caracterizadas as mesmas argamassas, desta feita com 3 anos de idade, e avaliada a evolução das suas caraterísticas até esta idade em cura marítima e húmida. Ao contrário do previsto, as resistências mecânicas das argamassas com substituição de metacaulino tiveram reduções nos seus valores, chegando, em alguns casos, a ficar abaixo dos valores das argamassas sem Mk. Pela caracterização química e mineralógica constata-se que essa redução foi motivada pela instabilidade dos compostos pozolânicos formados pelo Mk, embora esses compostos tenham sido os responsáveis pelas elevadas resistências mecânicas registadas a idades jovens. As argamassas com Mk apresentaram um melhor comportamento à água, devido ao refinamento da sua estrutura porosa. Dos ensaios realizados apenas o índice de secagem e o ensaio de resistência aos sais revelaram resultados piores nas argamassas com Mk, quando em comparação com as argamassas de referência, só com NHL. Em relação ao tipo de cura, verificou-se não existirem grandes diferenças entre a cura húmida e a marítima.

Bacia do rio Parauari-Maués-Açu. Aspectos químicos devidos as alterações hidrológicas da Bacia

As condições hidroquímicas da bacia do Rio Parauari-Maués-Açu, estão estudadas a partir da determinações do ph, cálcio, magnésio, sódio, potássio, ferro, cloretos, cobre, zinco e mangnês, nas diferentes épocas do ano. Para isso, foram realizadas quatro excursões e estabelecidos onze pontos de coletas de amostras de água, ao longo do rio principal e igarapés afluentes.As análises mostraram claramente flutuações sazonais no rio que constitui o eixo principal da bacia, o Parauari-Maués-Açu e em alguns de seus principais tributários, como os rios Nambi , Amanã e Urupadi. Essas flutuações estão estritamente relacionadas com os períodos de cheia, seca e intermediários, mostrando a importância dessa massa de água na movimentação de sais, ao longo da bacia.

Durabilidade de argamassas com resíduos de cerâmica para reabilitação de rebocos

No passado, era comum o recurso a fragmentos de cerâmica na produção de argamassas de revestimento. No entanto a cerâmica atual é produzida de forma distinta de antigamente. A incorporação de resíduos de cerâmica em argamassas de reabilitação pode ser vantajosa do ponto de vista técnico, se estas apresentarem um desempenho melhorado enquanto argamassas de reabilitação, e do ponto de vista ambiental, pela reintrodução de resíduos no processo produtivo e consequente redução do volume de resíduos a depositar em aterro. Apresenta-se uma análise da durabilidade de argamassas de cal aérea e de cal hidráulica natural com resíduos provenientes da cerâmica da construção, através da avaliação do seu comportamento aos 60 dias de idade e após envelhecimento artificial e in situ, assim como da resistência ao ataque por sais à idade de 1 ano. Verifica-se que a introdução dos resíduos de cerâmica indicia ser vantajosa para o desempenho das argamassas, em termos aderência, coesão superficial, absorção de água e, particularmente no caso das argamassas de cal aérea, face ao ataque de sais.

Utilização de cupinzeiro e esterco de galinha como adubo em alface num Podzólico Vermelho Amarelo da região de Manaus

O pequeno agricultor de terra firme da Amazônia tem dificuldades em produzir hortaliças para seu próprio consumo ou para comercialização uma vez que os solos locais são de baixa fertilidade e os preços dos adubos minerais são elevados. Com o objetivo de proporcionar novas alternativas para estes agricultores, foi realizado um experimento de campo com alface num Podzólico Vermelho Amarelo da região de Manaus. Utilizaram-se esterco de galinha, adubação química básica (N,P,K) e cupinzeiro (gênero Nasutiermes, o mais comum na região) como adubos. A aplicação de 50 ou lOOg de cupinzeiro por cova com ou sem a adição de esterco (530g/cova) resultou em alface de melhor qualidade comercial, maior peso das plantas e menor número de folhas refugadas em relação ao tratamento testemunha. A utilização da adubação mineral (N, P, K) junto com o esterco de galinha não favoreceu o desenvolvimento das plantas, embora este, ao ser colocado sozinho ou com cupinzeiro tenha resultado em maior desenvolvimento das plantas. Conclui-se portanto, que a adubação feita com esterco de galinha, cupinzeiro ou com a mistura dos dois são alternativas viáveis para produzir alface neste solo.

A hidroquímica do Rio Solimões - Amazonas

Neste trabalho apresentamos os resultados dos estudos físicos-químicos do rio Solimões-Amazonas, em onze (11) locais e em trinta e um (31) afluentes e subafluentes, desde a fronteira do Brasil-Peru-Colômbia, em Tabatinga, até a amostragem, de frente a cidade de Santarém, no Estado do Pará, com uma distância de 2457 km. Os afluentes e subafluentes do rio Solimões-Amazonas ficam reduzidos a pequenos córregos nos seus altos cursos; apenas os rios Juruá, Purus, Negro e Madeira em alguns locais ficam com uma lâmina d'água de dois (2) metros, na região navegável, isto dependendo da estiagem. Todos os rios de água barrenta formam várzeas, que são ricas em nutrientes minerais, várzeas essas que possuem em toda a sua extensão lagos, paranás, igapós, forma-se grande abundância de capim flutuante que, em parte entre em decomposição, produzindo gases tóxicos, como H2S, CH4, CO2, etc. Os lagos e a várzea funcionam como se fossem uma esponja do rio, absolvendo sedimentos suspensos, nutrientes minerais e orgânicos, e liberando uma parte, no período de esvaziamento (seca). Os rios de água preta não formam várzeas e sim praias, e igapós no período da cheia, por possuírem pouco sedimentos; a cor escura é devida a substancias coloridas, como material húmico, que limitam a produção de fitoplancton. Os rios de água clara, também não formam várzeas e sim praias com poucos igapós; eles apresentam uma coloração verde azulada dada a grande formações de algas do tipo Cyanophyta. Os rios de água barrenta que apresentam maiores concentrações de sedimentos nos meses de novembro e abril tem como abastecedora a mobilização, com resuspensão, dos sedimentos, devidos ao aumento da vazão e, em parte, ao fenômeno das terras caldas. É possível que o rio Solimões-Amazonas receba suprimentos minerais e orgânicos dos rios de água barrenta, de pequenos rios que são represados na sua foz, de rios com pequenos afloramentos de calcáreo e de rios com elevados teores de substancias coloridas. As menores temperaturas no rio Solimões-Amazonas ocorrem no período de enchimento do Canal principal e as maiores no verão; quanto ao oxigênio as menores concentrações aparecem nos meses de abril a julho, são de vidas as águas oxidadas provenientes das várzeas e lagos.