Otimização e validação de sistema multiplex para genotipagem de SNPs em genes candidatos relacionados a características de interesse econômico

2015

Estoque de carbono e nutrientes em solos sob diferentes usos no Sudoeste Goiano.

O Cerrado é o bioma de maior uso agrícola no Brasil, representando uma área de importância estratégica para a produção de grãos, fibras e biocombustíveis. Contudo, técnicas de manejo inadequadas podem resultar na perda de matéria orgânica do solo (MOS), degradação física e da fertilidade, e emissão de gases de efeito estufa. O objetivo deste trabalho foi avaliar o estoque de carbono e nutrientes em solos sob diferentes usos no sudoeste goiano. Foram amostradas as camadas superficiais até 40 cm de profundidade de solos sob uso agrícola, pastagem, vegetação natural e silvicultura, totalizando 69 perfis. Solos sob vegetação natural apresentaram um estoque de carbono médio superior aos demais usos, mas apresentaram os menores níveis de fertilidade, o que pode ter limitado a atividade microbiana e permitiu a preservação da MOS. Por outro lado, os solos agrícolas apresentaram os maiores níveis de fertilidade e menores estoques de carbono, embora tenham sido observado solo com mais de 10 anos em SPD com estoque de carbono similar aos encontrados em áreas de reserva. Pastagens e silvicultura estão concentradas em solos menos argilosos e de menor fertilidade. Teores de potássio foram encontrados em maiores quantidades nas áreas de reserva, enquanto que maiores teores de fósforo e cálcio foram observados em solos agrícolas.

Estoque de carbono em leguminosas utilizadas em recuperação de área no Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro, Galeão.

2008

Variação no estoque de carbono do solo na mudança do uso da terra para cana-de-açúcar em Mococa, SP, Brasil.

A mudança na cobertura e uso da terra (MUT) gerada pela expansão da cana-de-açúcar implica em relevantes alterações nos ciclos biogeoquímicos, incluindo os estoques de carbono (C) do solo, além das emissões de gases de efeito estufa (GEE). Objetivou-se, com este estudo, determinar as variações do estoque de C do solo na expansão (MUT) da cana-de-açúcar sobre áreas de pastagem e cultura anual na região de Mococa (SP), Brasil. O experimento foi conduzido em parcelas subdivididas com cinco repetições e sob delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos principais são em pares amostrais próximos, sendo o primeiro representado pelo uso da terra anterior à conversão e o segundo referente à cultura da cana-de-açúcar após a MUT. Os tratamentos secundários foram quatro profundidades de solo (0-10, 10-20, 20-60, 60-100 cm). A área de mata nativa apresentou o maior estoque de C no solo (228,6 Mg C ha-1), sendo muito superior comparado aos demais agrossistemas: pastagem, cana-pasto, cultura anual e cana-anual. Observa-se que a conversão de pastagem para cana-de-açúcar resultou em diferença significativa nos estoques de C do solo, de 102,3 para 76,3 Mg C ha-1 (25,4%) durante 8 anos. Em contrapartida, a variação dos estoques de C devido à conversão de cultura anual para cana-de-açúcar foi não significativa, variando de 116,2 para 121,2 Mg C ha-1 ao longo de 7 anos. Estes resultados indicam como a expansão da cana-de-açúcar impacta nesse importante aspecto e aponta para rotas de maior sustentabilidade do etanol de cana considerando-se a MUT.

Estoque de serapilheira e de carbono no solo em sistemas de transição produtiva agroecológica.

O objetivo do trabalho foi estudar a mudança no estoque de carbono do solo e massa seca da serrapilheira nos sistemas em processo de transição produtiva agroecológica. O estudo foi realizado no município de Igarapé-Açu em uma propriedade com sistemas de cultivo corte-e-queima, corte-e-trituração e com floresta secundária. Foram coletadas amostras deformadas e indeformadas de solo, e serrapilheira. O sistema corte-e-trituração apresentou maior estoque de serrapilheira e carbono no solo, mostrando um maior potencial para manutenção da qualidade do solo

Seleção de marcadores microssatélites e otimização de protocolo de amplificação em alfafa.

2016

Otimização da síntese de nanopartículas para encapsulamento de princípios ativos aplicados em revestimento pós-colheita.

Polissacarídeos, como quitosana, são muito empregados para a obtenção de nanopartículas (NP), mas, a concentração e o tipo de ácido para solubilizar a quitosana pode influenciar na qualidade. Isto também influenciará na eficiência de encapsulação de princípios ativos, e.g., óleo essencial e polifenóis. Assim, para otimizar os parâmetros de síntese de NP, foram feitas análises de condutividade, tamanho de partículas e morfologia em diferentes concentrações de ácido acético e clorídrico (1,0%; 0,5% e 0,1%). Com as análises de condutividade, observou-se que há excesso de ácido na concentração de 1% e isto demanda mais adição de tripolifosfato de sódio (TPP). NP, com tamanho desejável em torno de 200 nm, podem ser obtida empregando menos ácido (0,1%) e também menor quantidade de TPP.

A INFLUÊNCIA DO ESTOQUE DE MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO EM FRAGMENTOS FLORESTAIS DE MATA ATLÂNTICA

In the Atlantic forest biome, very fragmented and with high diversity of ecosystems, of species, and high endemism degree, the maintenance of the status of the biological diversity presupposes the recovery and conservation of the mosaic of existent fragments. In that context, the use of global functional indicators for the evaluation of the state of conservation of fragments, for the character of systemic synthesis that they act becomes interesting. In tropical forests ecosystems, the surface organic matter stock of the soil is one functional indicator of the decomposition subsystem and they are responsible in big measured by the maintenance and survival of the communities of those ecosystems group. The human action when fragmenting the forest ecosystems, as it substitutes the native forest for different forms of use of the soil, it creates different head offices that they exercise pressures differentiated on the fragment and, consequently, on the operation of the fundamental processes of the ecosystem that represents it. Thus, in the sense of understanding the state of functional conservation of fragments forest remainders of the Atlantic forest, in the extent of the Environmental Protection Area of Petrópolis - Rio de Janeiro, which interferes in the Mosaic of Units of Conservation of the Fluminense Central Atlantic forest and, in a larger scale still, in the Ecological Corridor of the Serra do Mar, in the present study the stock of organic matter of surface of four forest fragments in summer of 2008 and summer of 2009 are analyzed comparatively.

Monitoramento do estoque de carbono no solo no sistema de Integração Lavoura-Pecuária-Floresta em área de cerrado de Minas Gerais.

2016

Projeto para a organização de dados automatizados em bancos de dados na Câmara dos Deputados : um estudo de caso

A desorganização de dados em bancos de dados automatizados implica em ineficiência operacional causada por redundâncias, inconsistências, baixo reuso, riscos informacionais, enfim, menor valor agregado da TI aos objetivos organizacionais. Apoiado por técnicas de gerenciamento de projetos, busca-se em um estudo de caso na Câmara dos Deputados a otimização da organização dos dados em bancos de dados automatizados.

Redução do uso e do consumo de açúcar por merendeiras de escolas públicas : ensaio randomizado por conglomerado

O Brasil é um dos maiores consumidores per capita de açúcar e estudos têm mostrado um papel específico do consumo excessivo de açúcar no ganho de peso. Com o aumento do ganho de peso observado em vários países, e também no Brasil, é importante testar quais mensagens, estratégias e propostas de intervenção seriam eficazes na prevenção dessa epidemia. Os dados reportados são referentes a um ensaio randomizado por conglomerado, controlado, conduzido em 20 escolas municipais na cidade metropolitana de Niterói no Estado de Rio de Janeiro, de março a dezembro de 2007, que testou a eficácia de orientações para merendeiras objetivando reduzir a disponibilidade de açúcar e de alimentos fontes de açúcar na alimentação escolar e no consumo delas. A intervenção consistiu em um programa de educação nutricional nas escolas usando mensagens, atividades e material educativo que encorajassem a redução da adição de açúcar na alimentação escolar pelas merendeiras e no consumo delas. A redução da disponibilidade per capita de açúcar pelas escolas foi analisada através de planilhas com dados da utilização dos itens do estoque. O consumo individual das merendeiras foi avaliado através de questionário de freqüência de consumo alimentar. As medidas antropométricas e bioquímicas foram realizadas de acordo com técnicas padronizadas. As escolas de intervenção apresentaram maior redução da disponibilidade per capita de açúcar quando comparadas às escolas controle (-6,0 kg vs. 3,4 kg), mas sem diferença estatisticamente significante. Houve redução no consumo de doces e bebidas açucaradas nas merendeiras dos dois grupos, mas o consumo de açúcar não apresentou diferenças estatisticamente significativas entre eles. Houve redução do consumo de energia total nos dois grupos, mas sem diferença entre eles, e sem modificação dos percentuais de adequação dos macronutrientes em relação ao consumo de energia. Ao final do estudo somente as merendeiras do grupo de intervenção conseguiram manter a perda de peso, porém sem diferença estatisticamente significante. A estratégia de redução da disponibilidade e do consumo de açúcar por merendeiras de escolas públicas não atingiu o principal objetivo de redução de adição de açúcar. Uma análise secundária dos dados avaliou a associação entre a auto-percepção da saúde e da qualidade da alimentação com o excesso de peso e concentração elevada de colesterol sérico das merendeiras na linha de base. As perguntas de auto-percepção foram coletadas por entrevista. Dentre as que consideraram a sua alimentação como saudável, 40% apresentavam colesterol elevado e 61% apresentavam excesso de peso vs. 68% e 74%, respectivamente, para as que consideraram a sua alimentação como não-saudável. Dentre as que consideraram a sua saúde como boa, 41% apresentavam colesterol elevado e 59% apresentavam excesso de peso vs. 71% e 81%, respectivamente, para as que consideraram a sua saúde como ruim. A maioria das mulheres que relatou ter alimentação saudável apresentou maior frequência de consumo de frutas, verduras e legumes, feijão, leite e derivados e menor freqüência de consumo de refrigerante. Conclui-se que perguntas únicas e simples como as utilizadas para a auto-avaliação da saúde podem também ter importância na avaliação da alimentação.

Avaliação de proposições matemáticas para interpretação do comportamento de solos residuais não saturados

Nas últimas décadas, teorias têm sido formuladas para interpretar o comportamento de solos não saturados e estas têm se mostrado coerentes com resultados experimentais. Paralelamente, várias técnicas de campo e de laboratório têm sido desenvolvidas. No entanto, a determinação experimental dos parâmetros dos solos não saturados é cara, morosa, exige equipamentos especiais e técnicos experientes. Como resultado, essas teorias têm aplicação limitada a pesquisas acadêmicas e são pouco utilizados na prática da engenharia. Para superar este problema, vários pesquisadores propuseram equações para representar matematicamente o comportamento de solos não saturados. Estas proposições são baseadas em índices físicos, caracterização do solo, em ensaios convencionais ou simplesmente em ajustes de curvas. A relação entre a umidade e a sucção matricial, convencionalmente denominada curva característica de sucção do solo (SWCC) é também uma ferramenta útil na previsão do comportamento de engenharia de solos não saturados. Existem muitas equações para representar matematicamente a SWCC. Algumas são baseadas no pressuposto de que sua forma está diretamente relacionada com a distribuição dos poros e, portanto, com a granulometria. Nestas proposições, os parâmetros são calibrados pelo ajuste da curva de dados experimentais. Outros métodos supõem que a curva pode ser estimada diretamente a partir de propriedades físicas dos solos. Estas propostas são simples e conveniente para a utilização prática, mas são substancialmente incorretas, uma vez que ignoram a influência do teor de umidade, nível de tensões, estrutura do solo e mineralogia. Como resultado, a maioria tem sucesso limitado, dependendo do tipo de solo. Algumas tentativas têm sido feitas para prever a variação da resistência ao cisalhamento com relação a sucção matricial. Estes procedimentos usam, como uma ferramenta, direta ou indiretamente, a SWCC em conjunto com os parâmetros efetivos de resistência c e . Este trabalho discute a aplicabilidade de três equações para previsão da SWCC (Gardner, 1958; van Genuchten, 1980; Fredlund; Xing, 1994) para vinte e quatro amostras de solos residuais brasileiros. A adequação do uso da curva característica normalizada, proposta por Camapum de Carvalho e Leroueil (2004), também foi investigada. Os parâmetros dos modelos foram determinados por ajuste de curva, utilizando técnicas de problema inverso; dois métodos foram usados: algoritmo genético (AG) e Levenberq-Marquardt. Vários parâmetros que influênciam o comportamento da SWCC são discutidos. A relação entre a sucção matricial e resistência ao cisalhamento foi avaliada através de ajuste de curva utilizando as equações propostas por Öberg (1995); Sällfors (1997), Vanapalli et al., (1996), Vilar (2007); Futai (2002); oito resultados experimentais foram analisados. Os vários parâmetros que influênciam a forma da SWCC e a parcela não saturadas da resistência ao cisalhamento são discutidos.

Determinação da viscosidade de misturas assimétricas em alta pressão usando regras de mistura

O conhecimento de propriedades de transporte de misturas a diferentes pressões e temperaturas é importante em projetos, operação, controle e otimização de processos industriais. Nestes processos, frequentemente, o fluido é uma mistura binária ou multicomponente de hidrocarbonetos, como fluidos de petróleo. Propriedades experimentais de misturas, especialmente, a viscosidade absoluta como função de temperatura e pressão, podem fornecer importantes informações sobre o comportamento do fluido em diferentes composições e são usadas no desenvolvimento de modelos e correlações e na caracterização de misturas complexas. Diversas regras de mistura têm sido propostas na literatura para cálculo de viscosidade de misturas. Estas regras de mistura preveem o comportamento da mistura à pressão atmosférica usando propriedades dos componentes puros. Porém, em diversas aplicações é necessário estimar a viscosidade de misturas a altas pressões. Neste estudo, foram avaliadas regras de mistura comumente usadas como Refutas, Fator de Mistura, Índice de Mistura, Grunberg e Nissan, Kendall-Monroe e Eyring bem como Aditividade Molar, usando dados de viscosidade experimental de misturas em altas pressões. Inicialmente, foram realizadas medidas de viscosidade absoluta para a mistura altamente assimétrica de ciclohexano e n-hexadecano na faixa de temperatura entre (318,15 a 413,15) K e pressões até 62,053 MPa e, para este sistema, um modelo foi proposto para cálculo dos componentes puros para dada temperatura e pressão. Além disso, dados experimentais de viscosidade de trinta misturas cujos componentes diferem em forma, tamanho ou flexibilidade foram selecionados na literatura e modelados empregando-se regras de mistura. As viscosidades das misturas foram estimadas a partir de dados de viscosidade experimental dos componentes puros medidos nas mesmas temperaturas e pressões. A altas pressões, Refutas, Fator de Mistura e Índice de Mistura apresentaram os melhores resultados para todos os sistemas estudados. Mesmo para moléculas bastante assimétricas, Refutas, Fator de Mistura e Índice de Mistura podem ser usados.

Análise de unidades de pré-purificação de ar por adsorção

Os principais constituintes do ar, nitrogênio, oxigênio e argônio, estão cada vez mais presentes nas indústrias, onde são empregados nos processos químicos, para o transporte de alimentos e processamento de resíduos. As duas principais tecnologias para a separação dos componentes do ar são a adsorção e a destilação criogênica. Entretanto, para ambos os processos é necessário que os contaminantes do ar, como o gás carbônico, o vapor dágua e hidrocarbonetos, sejam removidos para evitar problemas operacionais e de segurança. Desta forma, o presente trabalho trata do estudo do processo de pré-purificação de ar utilizando adsorção. Neste sistema a corrente de ar flui alternadamente entre dois leitos adsorvedores para produzir ar purificado continuamente. Mais especificamente, o foco da dissertação corresponde à investigação do comportamento de unidades de pré-purificação tipo PSA (pressure swing adsorption), onde a etapa de dessorção é realizada pela redução da pressão. A análise da unidade de pré-purificação parte da modelagem dos leitos de adsorção através de um sistema de equações diferenciais parciais de balanço de massa na corrente gasosa e no leito. Neste modelo, a relação de equilíbrio relativa à adsorção é descrita pela isoterma de Dubinin-Astakhov estendida para misturas multicomponentes. Para a simulação do modelo, as derivadas espaciais são discretizadas via diferenças finitas e o sistema de equações diferenciais ordinárias resultante é resolvido por um solver apropriado (método das linhas). Para a simulação da unidade em operação, este modelo é acoplado a um algoritmo de convergência relativo às quatro etapas do ciclo de operação: adsorção, despressurização, purga e dessorção. O algoritmo em questão deve garantir que as condições finais da última etapa são equivalentes às condições iniciais da primeira etapa (estado estacionário cíclico). Desta forma, a simulação foi implementada na forma de um código computacional baseado no ambiente de programação Scilab (Scilab 5.3.0, 2010), que é um programa de distribuição gratuita. Os algoritmos de simulação de cada etapa individual e do ciclo completo são finalmente utilizados para analisar o comportamento da unidade de pré-purificação, verificando como o seu desempenho é afetado por alterações nas variáveis de projeto ou operacionais. Por exemplo, foi investigado o sistema de carregamento do leito que mostrou que a configuração ideal do leito é de 50% de alumina seguido de 50% de zeólita. Variáveis do processo foram também analisadas, a pressão de adsorção, a vazão de alimentação e o tempo do ciclo de adsorção, mostrando que o aumento da vazão de alimentação leva a perda da especificação que pode ser retomada reduzindo-se o tempo do ciclo de adsorção. Mostrou-se também que uma pressão de adsorção maior leva a uma maior remoção de contaminantes.

Análise global da estabilidade termodinâmica de misturas: um estudo com o método do conjunto gerador

O cálculo do equilíbrio de fases é um problema de grande importância em processos da engenharia, como, por exemplo, na separação por destilação, em processos de extração e simulação da recuperação terciária de petróleo, entre outros. Mas para resolvê-lo é aconselhável que se estude a priori a estabilidade termodinâmica do sistema, a qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. Tal problema pode ser abordado como um problema de otimização, conhecido como a minimização da função distância do plano tangente à energia livre de Gibbs molar, onde modelos termodinâmicos, de natureza não convexa e não linear, são utilizados para descrevê-lo. Esse fato tem motivado um grande interesse em técnicas de otimização robustas e eficientes para a resolução de problemas relacionados com a termodinâmica do equilíbrio de fases. Como tem sido ressaltado na literatura, para proporcionar uma completa predição do equilíbrio de fases, faz-se necessário não apenas a determinação do minimizador global da função objetivo do teste de estabilidade, mas também a obtenção de todos os seus pontos estacionários. Assim, o desenvolvimento de metodologias para essa tarefa desafiadora tem se tornado uma nova área de pesquisa da otimização global aplicada à termodinâmica do equilíbrio, com interesses comuns na engenharia química e na engenharia do petróleo. O foco do presente trabalho é uma nova metodologia para resolver o problema do teste de estabilidade. Para isso, usa-se o chamado método do conjunto gerador para realizar buscas do tipo local em uma rede de pontos previamente gerada por buscas globais efetuadas com uma metaheurística populacional, no caso o método do enxame de partículas.Para se obter mais de um ponto estacionário, minimizam-se funções de mérito polarizadas, cujos pólos são os pontos previamente encontrados. A metodologia proposta foi testada na análise de quatorze misturas polares previamente consideradas na literatura. Os resultados mostraram que o método proposto é robusto e eficiente a ponto de encontrar, além do minimizador global, todos os pontos estacionários apontados previamente na literatura, sendo também capaz de detectar, em duas misturas ternárias estudadas, pontos estacionários não obtidos pelo chamado método de análise intervalar, uma técnica confiável e muito difundida na literatura. A análise do teste de estabilidade pela simples utilização do método do enxame de partículas associado à técnica de polarização mencionada acima, para a obtenção de mais de um ponto estacionário (sem a busca local feita pelo método do conjunto gerador em uma dada rede de pontos), constitui outra metodologia para a resolução do problema de interesse. Essa utilização é uma novidade secundária deste trabalho. Tal metodologia simplificada exibiu também uma grande robustez, sendo capaz de encontrar todos os pontos estacionários pesquisados. No entanto, quando comparada com a abordagem mais geral proposta aqui, observou-se que tal simplificação pode, em alguns casos onde a função de mérito apresenta uma geometria mais complexa, consumir um tempo de máquina relativamente grande, dessa forma é menos eficiente.