Viabilidade técnica e econômica da implantação da biodigestão anaeróbia e aplicação de biofertilizante nos atributos de solo e plantas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Otimização de sistemas híbridos para a eletrificação de minirredes com fontes renováveis: aspectos de projeto, operação e gestão

Em sistemas híbridos de geração de eletricidade (SHGEs) é fundamental avaliar corretamente o dimensionamento, a operação e a gestão do sistema, de forma a evitar seu colapso prematuro e garantir a continuidade do fornecimento de energia elétrica com a menor intervenção possível de usuários ou de empresas geradoras e distribuidoras de eletricidade. O presente trabalho apresenta propostas de otimização para as etapas de dimensionamento, operação e gestão de SHGEs atendendo minirredes de distribuição de eletricidade. É proposta uma estratégia de operação que visa otimizar o despacho de energia do sistema, identificando a melhor relação, sob aspectos técnicos e econômicos, entre o atendimento da carga exclusivamente via fontes renováveis e banco de baterias ou exclusivamente via grupo gerador, e o carregamento do banco de baterias somente pelas fontes renováveis ou também pelo grupo gerador. Desenvolve-se, também, um algoritmo de dimensionamento de SHGEs, com auxílio de algoritmos genéticos e simulated annealing, técnicas meta-heurísticas de otimização, visando apresentar a melhor configuração do sistema, em termos de equipamentos que resultem na melhor viabilidade técnica e econômica para uma dada condição de entrada definida pelo usuário. Por fim, é proposto um modelo de gestão do sistema, considerando formas de tarifação e sistemas de controle de carga, cujo objetivo é garantir uma relação adequada entre a disponibilidade energética do sistema de geração e a carga demandada. A estratégia de operação proposta combina as estratégias de operação descontínua do grupo gerador, da potência crítica e do ponto otimizado de contribuição do gerador no carregamento do banco de baterias, e seus resultados indicam que há redução nos custos de operação globais do sistema. Com relação ao dimensionamento ótimo, o algoritmo proposto, em comparação a outras ferramentas de otimização de SHGEs, apresenta bons resultados, sendo adequado à realidade nacional. O modelo de gestão do sistema propõe o estabelecimento de limites de consumo e demanda, adequados à realidade de comunidades isoladas atendidas por sistemas com fontes renováveis e, se corretamente empregados, podem ajudar a garantir a sustentabilidade dos sistemas.

O trabalho no lixo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biologia e ecologia trófica de Hemiodus unimaculatus (Bloch, 1794) (Characiformes: Hemiodontidae) no Rio Araguari, na área de influência da Usina Hidrelétrica Coaracy Nunes, Amapá, Brasil

A presente pesquisa tem a finalidade de contribuir para o conhecimento da biologia e ecologia trófica da espécie H. unimaculatus no rio Araguari, na área de influência da UHE Coaracy Nunes, Amapá, Brasil. A região de estudo corresponde a uma porção da bacia do rio Araguari. As coletas foram realizadas bimestralmente entre Maio de 2009 à Julho de 2010. Foram utilizadas baterias de redes de malhas (2; 2,5; 3; 4; 5; 6; cm entre nós opostos com 10 m de comprimento x 1,5 m de altura) e tarrafa (15 e 20 mm). As malhadeiras ficaram expostas por 17 h, com revistas a cada 3h. Os exemplares capturados foram conservados no gelo e fixados em formalina 10%. Os mesmos foram pesados (PT) e medidos (CT). O sexo foi identificado a partir da análise macroscópica das gônadas, onde foram pesadas e fixadas em formol 10%. Os estômagos foram pesados e conservados em álcool 70%. O ambiente foi caracterizado através de análises multivariadas. A estrutura em comprimento da população, relação peso-comprimento, proporção sexual, abundância e biomassa relativa foram avaliados. O local e período de reprodução, tamanho de primeira maturação e tipo de desova, também foram estudados. A ecologia trófica foi avaliada pela atividade alimentar, e conteúdo com matéria orgânica. Os itens alimentares foram analisados pelos métodos de frequência de ocorrência (Fi), grau de preferência alimentar (GPA) e índice alimentar (IAi). Os resultados obtidos mostraram que na área a jusante da represa e na área lacustre houve maior transparência da água, no reservatório predominou a profundidade e na montante houve valores maiores de pH. O comprimento médio foi 193.74 mm (80-258 mm ± 22.71 mm) e o peso médio foi de 70.90 g (10-160 g ± 23.99 g). Houve diferença significativa do comprimento em relação aos períodos do ano. O crescimento relativo da espécie foi alométrico negativo (b = 2.34). A proporção sexual foi de 2:1 a favor das fêmeas. A abundância e biomassa relativa foram maiores no reservatório e na área lacustre. A desova ocorreu entre os meses de novembro 2009 e janeiro 2010; preferencialmente os indivíduos desovam no reservatório e no lago. O tipo de desova é total e o tamanho de primeira maturação é a partir de 157.5 mm. A espécie tem hábito alimentar iliófaga-detritívora com tendência a onivoria. A estratégia alimentar é generalista, mas dominante para os itens fitoplâncton e detrito. A espécie H. unimaculatus, adaptou-se com sucesso ao represamento e sua dieta pode ter sofrido alteração frente às mudanças causadas pelo ambiente.

Desenvolvimento de monitoramento remoto em um sistema híbrido isolado de pequeno porte

Este trabalho visa avaliar as dificuldades e utilidades do monitoramento remoto de um sistema para o atendimento de cargas isoladas da rede elétrica, envolvendo sistemas reais em operação que podem ajudar a identificar os principais fatores que influenciam na vida útil desses dispositivos, tornando possível propor estratégias e tecnologias que melhorem a confiabilidade do sistema, possibilitem uma configuração mais adequada e reduzam os custos globais do sistema ao longo de sua vida útil. Para isso foi incorporado um sistema de monitoramento remoto via LabVIEW a um sistema híbrido isolado insta-lado em flutuante localizada as margens do lago da cidade de Tefé-AM. O sistema de geração foi composto inicialmente por um gerador fotovoltaico (FV) com potência de 2,08 kWp, dois subgeradores 1,04 kWp cada, e depois ampliado para 2,6 Wp mais 350 Wp de geração eólica. Além disso, um banco de acumuladores eletroquímicos com tensão nominal de 24 V e composto por 20 baterias de 150 Ah cada, Dois controladores de carga 24 V / 40 A e um inversor de onda senoidal de 1.500 VA. Resultados de operacionais apresentados neste trabalho ajudam a entender melhor o funcionamento desses sistemas e avaliar as barreiras encontradas no monitoramento remoto dessas unidades. Esse expe-rimento foi realizado em parceria do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas na Universidade Federal do Pará com o Núcleo de Inovação tecnológica do Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá.

Avaliação tecnológica de cerâmicas tradicionais incorporadas com rejeito do minério de manganês

A indústria cerâmica tem grande papel ambiental quando o assunto é reciclagem de rejeitos. A grande produção industrial que vem se desenvolvendo na Região Norte do país abre espaço para utilização de rejeitos como substituto de matéria-prima na produção de cerâmicas. Esta substituição, além da vantagem ambiental, também confere vantagens às características físicas da cerâmica produzida. O presente trabalho visou estudar os efeitos causados pela incorporação de rejeito de minério de manganês em formulações de cerâmica argilosa, para avaliar até que ponto é possível incorporar o referido rejeito sem que haja prejuízo das propriedades dos produtos. Foram propostas algumas formulações contendo quantidades variadas de rejeito. Os corpos-de-prova obtidos por prensagem foram sinterizados de 1000 ºC a 1200 ºC por 2 h. Os resultados mostraram que o rejeito atua como fundente, melhorando propriedades do material, diminuindo a porosidade e absorção de água e aumentando a resistência mecânica das peças cerâmicas.

Síntese e caracterização de hidróxidos duplos a partir da lama vermelha

O resíduo do refino da bauxita, comumente conhecido como lama vermelha, tem mostrado ser capaz de ligar metais traços tais como o cobre, cádmio, zinco, cromo, níquel e chumbo sob condições apropriadas. A neutralização da lama vermelha é necessária porque essa lama é tipicamente cáustica, com pH em torno de 13. Muitas pesquisas têm sido desenvolvidas envolvendo a utilização da lama vermelha, porque contem uma série de elementos valiosos. Assim a utilização da lama vermelha como material de construção e como adsorvente é atrativa porque ela é utilizada em grande quantidade. Nada pode ser feito sem descartar componentes valiosos como titânio, zircônio e principalmente ferro. A síntese de hidrotalcita conectada com a reciclagem de soluções alcalinas representa uma maneira efetiva de uso dessa solução considerando a forte demanda por proteção ambiental no mundo. Os compostos tipo hidrotalcita, precipitados durante a neutralização da lama, também removem oxi-ânions de metais de transição através da combinação de intercalações e adsorção de espécies aniônicas na sua superfície externa. Os hidróxidos duplos lamelares (HDL) vêm sendo investigados à muitos anos como materiais hospedeiros para uma variedade de reações de intercalação de anions. A estrutura lamelar dos HDLs pode ser usada para controlar a adição ou remoção de uma variedade de espécies químicas, tanto orgânicas quanto inorgânicas. Isto é alcançado através de sua habilidade de adaptar a separação das lamelas de hidróxidos, e da reatividade da região interlamelar. O material resultante adsorve anions quando colocado em soluções e reverte a estrutura da hidrotalcita. Avanços significativos têm sido alcançados recentemente na caracterização desses materiais, incluindo estudos estruturais sobre o mecanismo de intercalação. O objetivo desse trabalho foi a síntese e caracterização de HDLs a partir da lama vermelha, e testar esses materiais como adsorventes de metais pesados.

Vidros e vitrocerâmicas em sistemas oxifluoretos

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

Production and evaluation of recycled polymers from açaí fibers

The possibility of recycling and the favorable mechanical properties of the products have encouraged the study and production of thermoplastic composites from natural fibrous waste. Açaí (cabbage palm) fiber, which is removed from the seed, has been slightly investigated, as compared to what is already known about the fruit pulp. In this study, the influence of açaí fiber as an element of reinforcement in recycled everyday usage thermoplastics using simple, low cost methodology was evaluated. Recycled matrixes of high impact polystyrene and polypropylene were molded by hot compression from which the fiber composites were obtained. The FTIR technique showed that the process was efficient in preventing degradation of the açaí fibers. The influence of the fiber on the mechanical behavior of the recycled matrixes was investigated by microscopic images of compression and impact tests. The results showed better impact performance for the fiber combined with the polymeric matrixes.

Lead poisoning in cattle and chickens in the state of Pará, Brazil

O presente estudo descreve a ocorrência de intoxicação por chumbo em bovinos e galinhas no Pará, Brasil. Em um lote composto de 80 bezerros de um rebanho leiteiro, 10 animais ficaram doentes e nove morreram, e um animal se recuperou após ser removido do piquete. Após a inspeção deste piquete, foi observada a presença de baterias de caminhões usados para armazenar a energia captada por painéis solares. Os sinais clínicos observados nos bezerros incluíam dificuldade respiratória, corrimento nasal, salivação excessiva, opacidade da córnea, pressão da cabeça contra objetos e decúbito. As galinhas tinham diminuída oviposição e os ovos produzidos eram com cascas malformadas ou tinham a casca mais fina. Os achados de necropsia e as alterações histopatológicas observadas nos bovinos eram de pouco significado, com exceção de um animal que mostrou leve astrocitose no córtex cerebral. Em uma das galinhas, na histopatologia renal observou-se leve necrose tubular aguda multifocal. As concentrações de chumbo médios nos fígados e rins dos bovinos eram 93,91mg/kg e 209,76mg/kg, respectivamente, e a concentração média no fígado de galinhas foi 105,02mg/ kg. Concluiu-se que a fonte de contaminação por chumbo nesses bezerros e galinhas eram placas de bateria de caminhão, aos quais os animais tiveram acesso na pastagem.

Reciclando o destino: a trajetória do cortador de cana que se tornou catador de recicláveis e autogestor de seu ofício

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da utilização de biomassa em substituição parcial ao carvão mineral utilizado no processo de fabricação do ferro gusa em alto-forno

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da biodisponibilidade relativa entre betaína e metionina para frangos de corte

Três experimentos foram conduzidos com linhagens comerciais de frangos de corte em baterias metálicas para determinar a biodisponibilidade relativa de duas fontes de grupamentos metílicos (metionina e betaína). A dieta basal (controle) foi formulada com milho e farelo de soja, contendo 1.896, 1.969 e 2.010 mg/kg de colina no experimento I, II e III, respectivamente. Os níveis suplementados em betaína e metionina foram isomolar. O experimento I (fêmeas até 21 dias de idade) constou de seis níveis de metionina (0; 5,36; 10,72; 16,08; 21,45; 32,17 mMol/kg) e dois níveis de betaína (0 e 5.36 mMol/kg). No experimento II (machos até 21 dias de idade) a dieta controle foi suplementada com 0; 2,68; 5,36; 8,04; 10,72; 13,40 mMol/kg de metionina ou 0; 2,68; 5,36; 8,04; 10,72; 13,40 mMol/kg de betaína. Em relação ao experimento III (machos até 21 anos de idade) houve quatro níveis de metionina (0; 8,04; 10,72 e 13,40 mMol) e três níveis de betaína (0; 6,7 e 13,4 mMol). Para o experimento I e III foram utilizados quatro repetições de oito aves para cada tratamento. O experimento II apresentou quatro repetições para cada tratamento e oito repetições para o grupo controle, apresentando também oito aves por parcela experimental. Foi constatado para os experimentos I, II e III que os valores de inclinação da curva pra a betaína e metionina foram significativos para o peso corporal e conversão alimentar. No experimento III somente o valor de inclinação para a curva da metionina foi significativo, em relação ao consumo alimentar. No experimento III somente o valor de inclinação para a curva da metionina foi significativo, em relação ao consumo alimentar. Nem a metionina ou a betaína diminuíram a gordura abdominal em nenhum dos experimentos. Em média, os dados do experimento II e III indicaram que a biodisponibilidade relativa...

Viabilidade da Disposição de Lodo Secundário da Ete de Araraquara (SP) em Argissolo Vermelho

No tratamento de águas residuárias o acúmulo de materiais sólidos (lodo) é comumente verificado ao final dos processos, cuja disposição apresenta-se como problemática e dispendiosa. Dentre as formas de reaproveitamento do lodo ou biossólido gerado nas estações de tratamento de esgotos (ETEs), destaca-se a aplicação agrícola, permitindo a reciclagem de matéria orgânica e nutrientes ao meio. Baseando-se nos potenciais impactos associados ao descarte do biossólido em solos, os efeitos da aplicação do lodo da ETE do Município de Araraquara (SP) em solo do tipo argissolo vermelho foram avaliados. Desta forma, tanques (lisímetros) com o solo estudado foram construídos e doses distintas de lodo – 500 e 1500 gramas de sólidos totais (ST) por m2 – foram aplicadas em cada tanque. Os lisímetros ficaram expostos às condições ambientes e foram monitorados por aproximadamente quatro meses. Cinco aplicações acumulativas de lodo foram realizadas durante 90 dias. As águas de chuva infiltradas nos tanques foram analisadas para detecção de metais e patogenicidade. A composição química de gramíneas eventualmente germinadas nos tanques também foi analisada para detecção de metais e seu poder nutricional. As análises indicaram a ausência de organismos patogênicos nas águas percoladas. Quanto aos teores de metais na água, os valores obtidos foram superiores ao limite de detecção do equipamento utilizado e inferiores aos limites máximos permitidos para classificação de águas doces classe I. Além disso, um acréscimo na fertilidade do solo ao final das aplicações foi observado. Assim, verificou-se que o lodo amostrado apresenta potencial para reuso agrícola, ressaltando-se a necessidade da aplicação das doses recomendadas pela legislação vigente e do monitoramento periódico das areas aplicadas.

Seleção de ingredientes ativos para o desenvolvimento de iscas tóxicas para o controle de formigas-cortadeiras (Hymenoptera: Formicidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)