Conversão de árvores em multiprodutos da madeira utilizando programação inteira

Este estudo foi conduzido visando aumentar a renda e a segurança de um empreendimento florestal através da conversão de árvores em multiprodutos de madeira utilizando programação inteira. Os dados utilizados são referentes a um plantio de um clone híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, aos 7 anos de um produtor rural na zona da mata em Minas Gerais. Para realização da conversão otimizada, foram utilizadas informações de alternativas de comercialiação da madeira produzida no povoamento e das características dos produtos. Foram consideradas 4 alternativas de destino das toras: energia, celulose, escora e serraria, com diferentes dimensões requeridas quanto aos diâmetros mínimos e máximos e o comprimento das toras. O problema se resumiu em atender a combinação otimizada baseado em dois cenários propostos: a) Maximização do volume total obtido, e b) otimização da receita global obtida. A fim comparativo, destinou-se a floresta a um único produto sem estudo de otimização. A comparação dos resultados obtidos demonstra os benefícios econômicos obtidos pela conversão do plantio em multiprodutos quando comparado a uso único, tendo um acréscimo médio de 33,69% na receita média obtida por apenas um produto. A maximização da receita total obtida teve um acréscimo de 20,6% e 16,3% quando comparada a receita obtida pela destinação do povoamento para escora e pela maximização do volume respectivamente. Logo, conclui-se que a otimização da receita global demonstrou-se ser a melhor alternativa de remuneração advinda do povoamento florestal.

Força de tração e volume de solo mobilizado por haste sulcadora em semeadura direta sobre campo nativo, em função do teor de água no solo, profundidade e velocidade de operação

A semeadura direta é um sistema de manejo eficiente em termos de conservação do solo e da água, economia de energia e capacidade operacional dos conjuntos mecanizados. No entanto, em áreas onde existem pecuária e produção de grãos, ou onde o solo é trafegado e trabalhado em condições inadequadas, pode ocorrer compactação do solo nas camadas superficiais. Mesmo compactadas, essas camadas não necessitariam ser descompactadas ou revolvidas, se boa germinação e desenvolvimento da cultura fossem alcançados apenas com a mobilização efetuada pelos sulcadores da semeadora. Os objetivos deste estudo foram determinar a força de tração demandada e o volume de solo mobilizado pelas hastes sulcadoras de adubo, além da patinagem do trator, em diferentes estados de consistência de um Argissolo, em semeadura direta sobre campo nativo dessecado. Houve aumento na demanda de tração com o aumento da profundidade de atuação da haste, e sua magnitude dependeu do estado de consistência do solo. O aumento da velocidade não influenciou na força de tração na haste em solos seco e úmido, porém, na condição de friabilidade, essa foi maior. O volume de solo mobilizado pelo sulcador foi maior em solo seco e a 12 cm de profundidade. Nos estados de consistência seco e friável e na maior profundidade testada, verificou-se a necessidade de acionamento da TDA do trator para obtenção de níveis aceitáveis de patinagem.

Radiação solar direta em Porto Alegre

Neste trabalho foi calculada teoricamente a radiação solar direta normal para Porto Alegre e vizinhanças. Para tal fim foi feito um levantamento da insolação horária em Porto Alegre, entre os anos de 1968 a 1982 e, a partir destes como não se dispunha de dados experimentais, calculou-se a radiação solar global efetiva, com o auxílio de uma expressão do tipo Angstrom. A posse destes dados permitiu calcular a radiação direta normal, que se apresenta em forma de tabelas e gráficas. Como um resultado adicional, calculou-se a percentagem de dias aproveitáveis ou não para distintas hipóteses de uso da Energia Solar. Com o intuito de comprovar a validade dos cálculos desenvolvidos, compararam-se os dados de radiação difusa, calculados a partir dos de direta normal, com os obtidos por outras teorias.

Sistema eletro-eletrônico para medição direta de torque em dispositivos girantes utilizando extensômetros de resistência elétrica

Neste trabalho propõe-se um sistema para medição de torque em dispositivos girantes, que utiliza extensômetros de resistência elétrica colados nos próprios elementos constituintes do arranjo mecânico sob análise. Um conjunto de circuitos eletrônicos foi especialmente desenvolvido para o sensoreamento das pequenas deformações que ocorrem nos disposotivos girantes. O sistema opera sem contato eletro-mecânico entre a parte estacionária e a parte girante. Para tanto desenvolveu-se também uma metodologia de projeto e construção de transformadores rotativos que são utilizados para transferência da energia que alimenta os circuitos eletrônicos solidários ao elemento mecânico instrumentado. Também foi necessário utilizar um transmissor em freqüência modulada do sinal elétrico proporcional ao torque medido. Uma análise comparativa, dos resultados obtidos entre os sistemas existentes e aqueles alcançados com a técnica proposta neste trabalho, demonstra sua aplicabilidade em diversas situações práticas.

Contribuição ao estudo da viabilidade da cura do concreto por energia solar

O presente trabalho visou a utilização da energia solar na cura de pré-fabricados de concreto. Para tanto, foi utilizado dois modelos. O primeiro modelo constou da utilização de coletores solares planos, ligados até uma câmara de cura por um sistema de dutos; A radiação direta do sol incide sobre os coletores, que acumulam energia, que é removida pela água que circula pelos mesmos, levando essa energia através do sistema de distribuição (dutos) até a câmara de cura; Essa câmara, possui uma pista metálica em sua base, onde a energia é cedida para os pré-fabricados de concreto; Esse ciclo de captação distribuição e consumo é repetido a cada hora do dia, onde há radiação solar; Um segundo modelo constou de uma heliocâmara, princípio de um destilador solar convencional, onde a radiação incide diretamente sobre a câmara de cura; A radiação, penetra pela cobertura e forma-se um efeito estufa no interior da câmara, aquecendo seu interior e consequentemente os pré-fabricados de concreto; Avaliou-se os dois sistemas para as estações de verão e inverno na cidade de Porto Alegre (dias típicos) e concluiu-se que para o verão, tanto o sistema com coletores solares quanto o sistema com heliocâmaras poderão ser utilizados. No período de inverno, nenhum destes sistemas serão satisfatórios, porém suas utilizações serão viáveis em conjunto com uma fonte de energia alternativa; A energia solar constitui-se assim numa importante fonte de energia a ser utilizada em pré-fabricados de concreto.

Esterificação direta de butenos com ácido acético em fase líquida

Este trabalho investiga o comportamento da reação de esterificação direta de butenos com ácido acético em fase líquida a partir de uma carga contendo butenos e butano. O estudo faz parte de um projeto que visa desenvolver uma rota alternativa para a produção do acetato de sec-butila, um solvente amplamente utilizado na indústria de tintas e vernizes e de elevado valor agregado. Foram testados três tipos de catalisadores para a reação de interesse: zeólitas, resinas de troca iônica e um catalisador a base de óxido de nióbio. As resinas mostraram-se mais eficientes sendo que, entre as resinas, aquela que apresentou maior conversão a acetato foi a resina Amberlyst 36 Dry. O estudo avaliou também a desativação do catalisador num tempo de aproximadamente 300h de operação a 90 ºC. Observou-se que, além do acetato de sec-butila, os principais sub-produtos formados foram o álcool sec-butílico, o éter butílico e oligômeros provenientes do buteno. Foram realizados experimentos a 50 ºC, 70 ºC, 90 ºC e 110 ºC com a razão molar inicial de ácido/buteno variando entre 0,6 e 2,6. Os testes foram conduzidos em um reator batelada com volume útil de um litro acoplado a um cromatógrafo, na ausência de efeitos difusivos. Foi proposto um modelo pseudo-homogêneo para descrever o comportamento da reação e foram estimadas as energias de ativação e os coeficientes pré-exponenciais das reações direta e inversa. A constante de equilíbrio termodinâmico também foi calculada, utilizando o modelo UNIFAC para a determinação dos coeficientes de atividade. Finalmente, os dados de equilíbrio foram comparados com os dados cinéticos, observando-se boa correlação principalmente para as temperaturas de trabalho mais altas.

Transição à turbulência na camada de mistura estavelmente estratificada utilizando simulação numérica direta e simulação de grandes escalas

A transição à turbulência em uma camada de mistura estavelmente estratificada é de grande interesse para uma variedade de problemas geofísicos e de engenharia. Esta transição é controlada pela competição entre o cisalhamento do escoamento de base e as forças de empuxo, devido à estratificação em densidade do ambiente. Os efeitos do empuxo atuam no escoamento reduzindo a taxa de crescimento das perturbações e retardando a transição à turbulência, enquanto o cisalhamento fornece energia cinética ao escoamento. O presente trabalho investiga a natureza da transição à turbulência em uma camada de mistura temporal estavelmente estratificada através de Simulação Numérica Direta (DNS) e Simulação de Grandes Escalas (LES). O propósito da investigação é analisar o efeito da estratificação estável no desenvolvimento da instabilidade de Kelvin-Helmholtz (K-H) e na formação dos vórtices longitudinais, que se formam após a saturação dos turbilhões primários de K-H. Além deste propósito, é examinado, utilizando de DNS e LES, o desenvolvimento das instabilidades secundárias de K-H na camada baroclínica. Os testes numéricos tridimensionais são realizados com diferentes tipos de condições iniciais para a flutuação de velocidade transversal, enquanto uma condição forçada é usada para as outras duas componentes de flutuação de velocidade. Em particular, o efeito do comprimento transversal do domínio de cálculo é testado empregando diferentes comprimentos, enquanto são usadas as mesmas dimensões para a direção longitudinal e vertical. As simulações bidimensionais mostram que o aumento da estratificação inibe o processo de emparelhamento, reduz a troca de energia entre os turbilhões de K-H e o escoamento, atenua a instabilidade de K-H e diminui o fluxo vertical de massa. A instabilidade secundária do tipo K-H é identtificada na camada baroclínica para Re ¸ 500 quando há o processo de emparelhamento dos vórtices simulados. Na simulação a Re = 500, a instabilidade secundária de K-H aparece tanto para Ri = 0.07 (fraca estratificação) como para Ri = 0.167 (forte estratificação). Os resultados tridimensionais demonstram que os vórtices longitudinais são claramente formados na camada a Ri = 0. Por outro lado, nos casos estratificados os vórtices são enfraquecidos, devido ao gradiente longitudinal de densidade, que diminui a vorticidade nos turbilhões de K-H enquanto aumenta na região entre eles.

GreenEnergy: produção de energia eléctrica a partir de fontes de energia renovável para sistemas de microprodução

O uso de energias renováveis está cada vez mais presente no nosso quotidiano. A forte aposta por parte de várias empresas, grupos privados e habitações domésticas na produção de energia renovável tem vindo a crescer bastante nos últimos anos, porque além de ser uma energia limpa, é economicamente vantajosa. No âmbito residencial na Ilha da Madeira, tem havido um grande crescimento na microprodução de energia fotovoltaica. Para que se consiga converter energia garantindo os critérios e qualidade da energia elétrica maximizando a eficiência são necessários conversores eletrónicos de potência, responsáveis pela conversão e gestão da energia produzida a partir de uma fonte de energia renovável e conversão para a REE (Rede Elétrica de Energia). A oferta de soluções na área tem vindo a aumentar com o aumento dos pedidos do mercado, existindo cada vez mais concorrência, devido ao surgimento de sistemas mais compactos e eficientes. Neste trabalho é desenvolvido um sistema para microprodução de energia renovável, através de uma ou mais fontes de energia, de maneira a que este seja compacto e eficiente, além de adicionar várias soluções a nível de software (automatismos) de maneira a aumentar as funções do sistema sem utilizar hardware adicional. Apresentam-se também resultados de simulação de maneira a demonstrar todas as funcionalidades do sistema. Conseguiu-se demonstrar que é possível melhorar o rendimento, qualidade de energia e diminuir os custos dos sistemas de conversão de energia utilizando software, mantendo o hardware do sistema. Além das melhorias no sistema que o software permite, conseguiu-se adicionar novos modos de funcionamento ao sistema utilizando automatismos.

Síntese e caracterização de NiO-CGO para anodo e eletrólitos sólidos e base de Céria para SOFC

The direct use of natural gas makes the Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) potentially more competitive with the current energy conversions technologies. The Intermediate Temperature SOFC (IT-SOFC) offer several advantages over the High Temperature SOFC (HT-SOFC), which includes better thermal compatibility among components, fast start with lower energy consumption, manufacture and operation cost reduction. The CeO2 based materials are alternatives to the Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) to application in SOFC, as they have higher ionic conductivity and less ohmic losses comparing to YSZ, and they can operate at lower temperatures (500-800°C). Ceria has been doped with a variety of cations, although, the Gd3+ has the ionic radius closest to the ideal one to form solid solution. These electrolytes based in ceria require special electrodes with a higher performance and chemical and termomechanical compatibility. In this work compounds of gadolinia-doped ceria, Ce1-xGdxO2-δ (x = 0,1; 0,2 and 0,3), used as electrolytes, were synthesized by polymeric precursors method, Pechini, as well as the composite material NiO - Ce0,9Gd0,1O1,95, used as anode, also attained by oxide mixture method, mixturing the powders of the both phases calcinated already. The materials were characterized by X ray diffraction, dilatometry and scanning electronic microscopy. The refinement of the diffraction data indicated that all the Ce1-xGdxO2-δ powders were crystallized in a unique cubic phase with fluorite structure, and the composite synthesized by Pechini method produced smaller crystallite size in comparison with the same material attained by oxide mixture method. All the produced powders had nanometric characteristics. The composite produced by Pechini method has microstructural characteristics that can increase the triple phase boundaries (TPB) in the anode, improving the cell efficiency, as well as reducing the mass transport mechanism effect that provokes anode degradation

Conversão térmica e termocatalítica à baixa temperatura do óleo de girassol para obtenção de bio-óleo

The use of biofuels remotes to the eighteenth century, when Rudolf Diesel made the first trials using peanut oil as fuel in a compression ignition engine. Based on these trials, there was the need for some chemical change to vegetable oil. Among these chemical transformations, we can mention the cracking and transesterification. This work aims at conducting a study using the thermocatalytic and thermal cracking of sunflower oil, using the Al-MCM-41 catalyst. The material type mesoporous Al-MCM-41 was synthesized and characterized by Hydrothermical methods of X-ray diffraction, scanning electron microscopy, nitrogen adsorption, absorption spectroscopy in the infrared and thermal gravimetric analysis (TG / DTG).The study was conducted on the thermogravimetric behavior of sunflower oil on the mesoporous catalyst cited. Activation energy, conversion, and oil degradation as a function of temperature were estimated based on the integral curves of thermogravimetric analysis and the kinetic method of Vyazovkin. The mesoporous material Al-MCM-41 showed one-dimensional hexagonal formation. The study of the kinetic behavior of sunflower oil with the catalyst showed a lower activation energy against the activation energy of pure sunflower oil. Two liquid fractions of sunflower oil were obtained, both in thermal and thermocatalytic pyrolisis. The first fraction obtained was called bio-oil and the second fraction obtained was called acid fraction. The acid fraction collected, in thermal and thermocatalytic pyrolisis, showed very high level of acidity, which is why it was called acid fraction. The first fraction was collected bio-called because it presented results in the range similar to petroleum diesel

Determinação da idade dental de crianças brasileiras nordestinas: novos valores de conversão de maturidade dental para população específica

Since Demirjian's system of estimating dental maturity was first described, many researchers from different countries have tested its accuracy among diverse populations. Some of these studies have pointed out a need to determine population-specific standards. In Brazil, the Northeast region is the one that most suffers the negative impact of exodus, specially related to the increase of abandoned children in the cities. The aim of this study was to test the accuracy of Demirjian's system for assessing the dental maturity of northeastern Brazilian children, so as to present a scale for maturity score conversion into dental age developed specifically for this population. This could be used for forensic, anthropological and legal matters, and also as a model for other countries attempting to formulate their own conversion scales. Panoramic radiographs of 1,491 children (821 females and 670 males), aged 7 to 13 years, from Ceará state, northeast Brazil, were assessed by a single observer to determine dental age (DA) according to Demirjian's system. The mean percentage of intra-observer agreement was 86.6%, with a mean Cohen's Kappa coefficient of 0.67 (substantial agreement). The DA was compared by paired t-test to subjects' chronological age (CA). The differences between CA and DA in all age groups were statistically significant (p<0.0001), demonstrating a great advancement in DA among Brazilians. Scatter plots were drawn for both genders, and the data were fitted to a growth curve, y = 100/ (1 + e-a(x b)). Graphs corresponding to the 50th percentile curves were produced. A table with new values for the conversion of maturity score into dental age for northeastern Brazilian children is presented. The great advancement in DA, as obtained by Demirjian's system in this population, justified the determination of specific scores for dental maturity assessment

Proteína e energia na alimentação de pacus criados em tanques-rede

O objetivo neste trabalho foi avaliar o desempenho de pacus (Piaractus mesopotamicus) criados em tanques-rede e alimentados com dietas contendo níveis de proteína bruta (PB) e energia digestível (ED). Foram utilizados 3.960 peixes com 293,38 ± 5,67 g de peso inicial, distribuídos em 18 tanques-rede de 5 m³, com 220 peixes por unidade experimental (44 peixes/m³), em esquema fatorial 3 × 2, composto de três níveis de proteína bruta (25, 30 e 35%) e dois de energia digestível (3.250 e 3.500 kcal/kg). O arraçoamento foi realizado quatro vezes ao dia (às 9 h, 11h30min, 14 h e 17 h) até a saciedade aparente dos animais. Não foram observadas diferenças no ganho de peso, na taxa de sobrevivência, na conversão alimentar aparente nem na taxa de crescimento específico. No entanto, houve diferença na deposição de gordura visceral, que foi maior nos animais alimentados com as rações de maior nível energético. Também não foi observada influência dos níveis de proteína e energia da dieta nos teores de umidade, proteína bruta, matéria mineral e lipídio dos filés. Rações contendo 25% de proteína bruta e 3.250 kcal/kg de energia digestível promovem melhores resultados de desempenho.

Desempenho zootécnico de girinos de rã-touro com diferentes níveis de proteína e energia digestíveis

A partir dos valores de digestibilidade de alguns ingredientes foram propostas dietas, com diferentes níveis de proteína e energia digestíveis, em esquema fatorial 3 x 3, destinadas a girinos de rã-touro para avaliar o desempenho zootécnico. O experimento, com duração de 60 dias, foi conduzido com 810 girinos, oriundos da mesma desova, distribuídos em 27 caixas de polipropileno, em uma densidade de 1girino/L. O delineamento experimental foi um esquema fatorial com três níveis de proteína digestível (27; 31 e 35%) e três níveis de energia digestível (2.700; 2.800 e 2.900kcal/kg) com três réplicas. Os parâmetros avaliados aos 60 dias foram ganho de peso, consumo da dieta, consumo em proteína da dieta, conversão alimentar, taxa de eficiência proteica e índice de sobrevivência. Os resultados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Duncan (95% de precisão). Os resultados encontrados não apresentaram interação entre proteína e energia digestível para nenhum parâmetro avaliado. em relação à proteína digestível, foram verificadas diferenças nos parâmetros consumo em proteína da dieta e taxa de eficiência proteica (TEP), o que demonstra ineficiência das dietas com altos valores proteicos. Deve-se oferecer aos girinos de rã-touro dietas com 27% de proteína digestível, por apresentarem melhor resultado para taxa de eficiência proteica e para consumo em proteína da dieta.

Energia metabolizável de alimentos na formulação de ração para frangos de corte

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da formulação de rações para frangos de corte, com a utilização de valores de energia metabolizável (EM) dos alimentos determinados por diferentes métodos. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro tratamentos, que consistiram na formulação de rações baseadas na: em aparente corrigida e em aparente, ambas determinadas pelo método da coleta total com pintos; em aparente corrigida, determinada pelo método da coleta total com galos; e em verdadeira corrigida, determinada pelo método da alimentação forçada com galos. Na fase inicial, foi obtido maior consumo de ração, ganho de peso e melhor conversão alimentar com a formulação baseada na em aparente corrigida (pintos). Durante a fase final, a formulação com em verdadeira corrigida (galos) promoveu maior ganho de peso e melhor conversão alimentar. No período de 1 a 49 dias, as aves alimentadas com as rações formuladas com em aparente corrigida (pintos) tiveram melhor desempenho. As características de carcaça não foram influenciadas pelos tratamentos. Até os 21 dias de idade, deve-se considerar os valores de em aparente corrigida (pintos), para a formulação das rações de frangos de corte; após essa idade, deve-se considerar os valores de em aparente corrigida (galos) ou em verdadeira corrigida (galos).

Efeito de diferentes níveis de energia e de programas de alimentação sobre o desempenho de frangos de corte abatidos tardiamente

O experimento foi realizado com o objetivo de avaliar diferentes níveis de energia metabolizável e de programas de alimentação sobre o desempenho de frangos de corte no período de 42 a 57 dias de idade. Foram utilizados 1.600 pintos machos da linhagem Cobb, em um delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 2 x 4, composto de dois níveis de energia (3.200 e 3.600 kcal EM/kg) e quatro programas de alimentação (recomendações de aminoácidos). As aves foram alimentadas com ração à base de milho e farelo de soja até os 41 dias de idade, quando foram pesadas, homogeneizadas e separadas por tratamento, dando-se início ao fornecimento das rações experimentais. Foram avaliados dados de ganho de peso, consumo de ração e conversão alimentar ao final de cada período experimental, a conversão calórica e o índice de eficiência produtiva para todo o período experimental. O nível de 3.600 kcal EM/kg melhorou o desempenho das aves, mas o fracionamento das exigências de aminoácidos digestíveis em dois períodos piorou os resultados. O desempenho no período de 50 a 57 dias de idade indicou que o abate tardio deve ser antecipado em uma semana, pois, após os 49 dias de idade, ocorre piora na conversão alimentar.