SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS ORGÂNICO-INORGÂNICOS MACROPOROSOS PARA O SENSORIAMENTO DE H2O2

Electrodes modified with poly(5-amino-1-naphthol)/Prussian blue (poly(5-NH2-1-NAP)/PB) hybrid films are able to electrochemically reduce H2O2 in medium containing an excess of Na+ cations. This is an important advantage for biosensing applications over electrodes in which only conventionally (electro) deposited Prussian blue is present. Consequently, the aim of this work was to examine the application of templates of ordered arrays of colloidal poly(styrene) spheres (800, 450 and 100 nm in diameter) to produce inverse opal structures of poly(5-NH2-1-NAP)/PB hybrid platforms, in an effort to study the influence of the increase in surface area/volume ratio and higher exposition of the mediator active sites on material performance during H2O2 determination employing the different sized porous structures. Moreover, since the accentuated hydrophilic character of poly(5-NH2-1-NAP)/PB also allows H2O2 electrochemical reduction in inner active sites, issues concerning the amount of mediator electrodeposited on the electrode were also reflected in the observed results.

Utilização de biomassa na secagem de produtos agrícolas via gaseificação com combustão adjacente dos gases produzidos

Este estudo determinou a viabilidade do uso de um gaseificador/combustor que utiliza tocos de eucalipto, resíduos de serraria, cavacos de lenha e sabugo de milho como combustível na secagem de produtos agrícolas. Utilizou-se o gaseificador desenvolvido por SILVA (1988) com modificações na câmara de gaseificação; área da grelha reduzida de 0,21 para 0,06 m²; adição de um revestimento envolvendo a parte superior do gaseificador, e foi colocado um registro tipo borboleta na saída da câmara de combustão. O ar aquecido no combustor foi enviado para um secador que possuía câmaras metálicas que eram removíveis, içadas por um sistema de roldanas, facilitando a homogeneização da secagem. Como teste do sistema, secou-se café com umidade inicial de 54,5% bu até 11,1 ± 1,6% bu, utilizando-se de cavacos de lenha. A temperatura do ar de secagem foi de 60 ºC, pressão estática do ar na saída do ventilador de 9 mmca e velocidade de 46,3 m³ min-1. Concluiu-se que o gaseificador, usando cavacos de eucalipto como combustível, consumiu entre 15,3 e18,8 kg h-1 de biomassa, que o equipamento é viável para a secagem de café despolpado e para outros produtos agrícolas, não o impregnando de fumaça ou outras partículas, geradas nas fornalhas de fogo direto, e que todos os combustíveis de biomassa testados são viáveis na utilização do sistema via gasificação com adjacente combustão dos gases gerados.

Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados ao uso da terra em microbacias hidrográficas, Botucatu - SP

O presente trabalho teve como objetivo identificar e quantificar o uso da terra em dez microbacias ocorrentes na bacia do Rio Capivara, município de Botucatu - SP, a partir da estruturação de um banco de dados utilizando o Sistema de Informações Geográficas (SIG) - IDRISI. Os resultados mostram que as classes de uso da terra, "uso agrícola" e "pastagem", foram as mais significativas, pois ocuparam mais da metade da área das microbacias. O alto índice de uso da terra por pastagens, capoeiras, reflorestamento e matas reflete a predominância de solos arenosos com baixa fertilidade. As imagens obtidas do satélite LANDSAT 5 permitiram o mapeamento do uso da terra de maneira rápida, além de fornecer um excelente banco de dados para futuro planejamento e gerenciamento das atividades agropecuárias regionais. O SIG-IDRISI permitiu identificar, por meio de seus diferentes módulos para georreferenciamento, classificação digital e modelo matemático, as classes de uso da terra com rapidez.

Gases e ruídos em edificações para suínos: aplicação das normas NR-15, CIGR e ACGIH

A produção de suínos representa importante setor da economia brasileira, e a possibilidade de crescimento na produção é iminente, principalmente se considerar o baixo consumo de carne suína comparado ao de outras carnes e com outros países. As transformações e exigências de mercado que vêm ocorrendo no cenário mundial mostram que, num futuro muito próximo, as barreiras serão baseadas no bem-estar dos animais, na proteção ao meio ambiente e na legislação trabalhista. Pouco conhecimento está disponível sobre as normas relacionadas ao trabalho com agentes ambientais nas atividades rurais, assim como as condições de qualidade do ar nas instalações brasileiras. Os objetivos deste trabalho foram aplicar as principais normas relacionadas a ruído e gases, e estimar os riscos de exposição ocupacional a partir de medidas de ruído, sulfeto de hidrogênio, metano e oxigênio em granjas de suínos nas fases de creche e terminação. Os resultados mostram que os níveis de ruídos contínuos ficaram abaixo do permitido pelas normas, entretanto foram observadas diferenças (P < 0,05) em relação ao ruído medido na creche com gaiolas e em piso semi-ripado; as concentrações de sulfeto de hidrogênio e metano foram inferiores a 1 ppm e 0,1% em volume, respectivamente, inferiores aos limites recomendados pelas normas NR-15, CIGR e ACGIH, e o nível de oxigênio ficou, em média, em 21%.

Sensoriamento remoto na identificação do uso e ocupação da terra na área do projeto "Conquista da Água", Ilha Solteira - SP, Brasil

A cidade de Ilha Solteira está propondo o projeto "Conquista da Água", visando ao desenvolvimento sustentável do Município, a partir do turismo, da cultura e da ciência e tecnologia. Para atingir esse objetivo, os planejadores do meio físico-ambiental necessitam de dados que possam auxiliá-los na seleção dos melhores locais onde serão instalados as avenidas, o aeroporto e os demais espaços que comporão esse projeto. A elaboração do mapa de uso e cobertura do solo da área de interesse do projeto constitui um dos temas necessários ao banco de dados a ser utilizado pelos planejadores. Neste trabalho, é apresentado o estado de degradação dessa área, o que auxiliará na definição das estratégias de conservação ambiental.

Ambiência aérea em alojamento de frangos de corte: poeira e gases

A qualidade do ar em ambientes de produção animal vem sendo referenciada como ponto de interesse em estudos de sistema de controle ambiental, focando tanto a saúde dos animais que vivem em total confinamento, quanto a dos trabalhadores. O objetivo do trabalho foi determinar a variação da qualidade da ambiência aérea em dois tipos de galpões criatórios de frangos de corte: convencional (Gc) e tipo túnel (Gt). Os valores de poeira total, em ambos os galpões, ofereceram condições adequadas às aves; entretanto, as concentrações de poeira respirável no ar estiveram acima do limite recomendado para humanos. A concentração de monóxido de carbono, na fase de aquecimento, esteve acima dos 10 ppm máximos recomendados, no período avaliado, sendo superior na época de frio no galpão Gt (30 ppm), comparada ao galpão Gc (18 ppm). Os picos de concentração de amônia no ar estiveram acima dos 20 ppm máximos recomendados às aves a partir do 20º dia de produção, em ambos os galpões, e na média diária, por período superior no galpão Gt (4h30), quando comparado ao Gc (2h45). Foram encontrados apenas traços de óxido nítrico e metano, enquanto a concentração de gás carbônico, avaliada em condições diurnas, atendeu aos limites máximos permitidos, tanto para aves quanto para o trabalhador.

Imagens de sensoriamento remoto no monitoramento da colheita da cana-de-açúcar

A prática agrícola da queima da palha da cana-de-açúcar tem por finalidade facilitar a colheita manual. No Estado de São Paulo, essa prática está submetida a uma rigorosa legislação ambiental devido ao impacto negativo para o meio ambiente. Está previsto que a queima da cana deve ser gradativamente eliminada até 2017. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a área de cana colhida com e sem queima em todo o Estado de São Paulo. Para tal, foram utilizadas as imagens disponíveis do sensor TM a bordo do satélite Landsat-5. As imagens foram adquiridas de abril a dezembro de 2006, que corresponde ao período de colheita da cana. Essas imagens foram analisadas por meio de técnicas de processamento digital e interpretação visual. A área de cana colhida sem queima foi avaliada em 1.085.730 ha e corresponde a 34,7% do total da área mecanizável colhida. Isso atende à legislação ambiental que, para o ano de 2006, previa que 30% da área de cana fosse colhida sem queima. A sequência temporal de imagens adquiridas entre abril e dezembro permite identificar as áreas de cana colhidas sem queima e, portanto, distingui-las das áreas de cana colhidas com queima.

Sazonalidade de variáveis biofísicas em regiões semiáridas pelo emprego do sensoriamento remoto

Para investigar alterações no albedo, no Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), no saldo de radiação e no fluxo de calor no solo, em decorrência do regime pluviométrico no semiárido cearense, desenvolveu-se um estudo na bacia do Rio Trussu - Ceará, empregando-se sensoriamento remoto. Foram utilizadas duas imagens Landsat 7 ETM+, datadas de 25-10-2000 e 24-7-2001, sendo as variáveis estimadas pelo emprego do algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land). Os resultados mostraram que as variáveis investigadas apresentaram alterações entre as duas estações, sendo os maiores valores de albedo registrados na estação seca. O NDVI apresentou maior sensibilidade ao regime hídrico, mostrando alto potencial de recuperação da vegetação ao efeito da precipitação. As margens do Rio Trussu apresentaram NDVI superior a 0,39, sendo indicativo de preservação da mata ciliar. A vegetação da bacia mostrou alto poder resiliente expresso pelo incremento nos valores de NDVI para o ano de 2001. A estação chuvosa exerceu também influência marcante sobre o saldo de radiação e fluxo de calor no solo, confirmando o efeito da estação climática na modificação do balanço de energia sobre a bacia.

Índíces de conforto térmico e concentração de gases em galpões avícolas no semiárido Paraibano

Esta pesquisa teve o objetivo de determinar os índices de conforto térmico e a concentração de gases no interior de galpões avícolas e suas influencias sobre o desempenho de frangos de corte comercias, em condições de verão, na região semiárida paraibana. Utilizaram-se dois aviários, um coberto com telha de cerâmica e outro coberto com telha de fibrocimento. Observou-se que não houve diferença significativa (p > 0,05) entre a temperatura ambiente (TA), umidade relativa do ar (UR), temperatura da água de bebida (Tágua) e da cama entre os galpões, sendo que os valores médios de TA (das 8h às 17h) e UR (das 10h às 16h) podem ser considerados fora do limite da zona de termoneutralidade recomendada para frangos de corte, como também a Tágua, no período diurno, ficou acima dos limites recomendados, que é de 24 ºC. Nenhum dos aviários apresentou concentrações de gases que oferecesse insalubridade para as aves e para os trabalhadores. Apesar de a Tágua e de os índices de conforto térmico, nos horários mais quentes do dia, estarem elevados, os índices produtivos ficaram dentro do estabelecido pela indústria avícola brasileira.

Mapeamento das áreas de cana-de-açúcar na região norte fluminense - RJ por uso de técnicas de sensoriamento remoto

Este trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica da ocupação do uso do solo cultivado com a cultura da cana-de-açúcar nos seis principais municípios produtores da região Norte Fluminense - RJ, entre o período de 1984 a 2007. Foram utilizadas 18 imagens do sensor TM-Landsat, técnicas de interpretação visual e de Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME), para gerar mapas temáticos das áreas ocupadas com a cultura. Com base nesses mapas, foi possível analisar a espacialização das áreas de cana e quantificá-las em cada município. Dos resultados obtidos, pode-se concluir que, entre os anos de 2004 a 2007, ocorreu um decremento total na área ocupada com a cultura, em 43.308,33 ha. A partir do ano de 2000 até 2007, houve um incremento de 24.422,72 ha, principalmente nos municípios de Campos dos Goytacazes, São Francisco de Itabapoana e Cardoso Moreira. Os resultados indicam que o uso do MLME permitiu um mapeamento mais exato das áreas ocupadas com cana-de-açúcar.

Avaliação de áreas potenciais ao cultivo de biomassa para produção de energia e uma contribuição de sensoriamento remoto e sistemas de informações geográficas

A humanidade sempre utilizou a biomassa para fins energéticos, porém com o aumento da demanda, ameaças à segurança energética e os danos para o ambiente e para a saúde decorrentes da utilização dos combustíveis fósseis, a importância desta fonte renovável vem sendo resgatada. Neste cenário, o planejamento agroenergético passa a ser de grande importância para países tropicais como o Brasil, pois permite viabilizar a produção de biomassa para energia onde esta é requerida, de forma sustentável, sem deixar de considerar os aspectos sociais e ambientais. Desta forma, o presente artigo tem por objetivo apresentar importantes questões relacionadas ao planejamento energético regional, como forma de contribuir para soluções e políticas públicas relacionadas à produção de energia de biomassa. Ademais, é apresentada a contribuição das técnicas de Sensoriamento Remoto e Sistemas de Informações Geográficas para avaliações de áreas potenciais ao cultivo de culturas bioenergéticas, além de um modelo conceitual que demonstra como essas técnicas podem constituir-se em ferramentas de apoio à tomada de decisão estratégica nesta área de bioenergia. Adicionalmente, algumas dificuldades e limitações para o planejamento territorial e agroenergético também foram relacionadas.

Thermal performance and concentration of gases in facilities for pigs in semiarid region from State of Paraiba - Brazil

The study was conducted in a facility for pigs during the nursery and finishing in the town of 'Montadas', in the semiarid of the state of Paraiba, Brazil, in the rainy and dry season, aiming to evaluate the concentration of oxygen, methane, carbon monoxide and ammonia, and the bioclimatic indexes: ambient temperature (AT), relative humidity (RH) and the index of black globe temperature and humidity (IBGTH). These indexes differed significantly (P>0.05) between the periods and times. The AT in the rainy season was in the thermal comfort zone(TCZ) in most of the times in the nursery; for the finishing phase, thermal discomfort occurred; during the dry season, there was thermal comfort in the nursery phase; in the finishing phase the thermal discomfort occurred at all times. In the rainy season, the IBGTH was in TCZ; in the dry season, it was above the TCZ. The RH in the rainy period was in the TCZ; in the dry season, in most of the times, below the range of the TCZ. The concentration of gases showed no differences (P > 0.05) between periods and between the times, and the carbon monoxide, hydrogen sulfide and methane were below 1.0 ppm, and the ammonia showed a mean of 5.2 ppm. None of the analyzed gases exceeded the limits established by Brazilian and international standards for animals and workers.

Efeito de diferentes gases sobre o crescimento bacteriano: estudo experimental "in vitro"

OBJETIVO: Criar um modelo experimental in vitro para estudar isolada e controladamente o efeito direto de alguns gases utilizados em vídeo-laparoscopia sobre o crescimento bacteriano, além de compará-los ao efeito do ozônio, um gás sabidamente bactericida. MÉTODO: Exposição de grupos de quinze laminocultivos do tipo URIBAC (Probac do Brasil, São Paulo/Brasil), semeados com uma de três cepas das seguintes bactérias: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, e Staphylococcus aureus. A concentração utilizada de bactéria foi de 10(4) ufc/ml, o tempo de exposição foi de uma hora, o fluxo dos gases e a pressão foram mantidos constantes em 2L/m e 11 mmHg, respectivamente. Os gases utilizados foram o dióxido de carbono e o hélio na concentração de 99,99% para ambos, o ozônio a 0,4% e ar comprimido como controle. Foram também deixados um grupo de quatro placas de cada bactéria sem exposição aos gases como um controle da técnica de diluição. A leitura foi realizada após vinte e quatro horas em estufa. RESULTADOS: O ozônio promoveu esterilização de 100% dos laminocultivos; os demais gases não alteraram significativamente nenhuma das culturas em relação aos controles. CONCLUSÕES: O modelo de exposição criado é prático e eficiente. Os gases atualmente utilizados para a realização do pneumoperitônio não apresentam efeito bactericida significativo sobre as bactérias testadas. O Ozônio têm efeito bactericida superior aos demais gases estudados.

Spin-Dynamics in Cold Gases of 87Rb and Atomic Hydrogen. The spins they are a-changin’

In this thesis the dynamics of cold gaseous atoms is studied. Two different atomic species and two different experimental techniques have been used. In the first part of the thesis experiments with Bose-Einstein condensates of Rb-87 are presented. In these experiments the methods of laser cooling and magnetic trapping of atoms were utilized. An atom chip was used as the experimental technique for implementation of magnetic trapping. The atom chip is a small integrated instrument allowing accurate and detailed manipulation of the atoms. The experiments with Rb-87 probed the behaviour of a falling beam of atoms outcoupled from the Bose-Einstein condensate by electromagnetic field induced spin flips. In the experiments a correspondence between the phases of the outcoupling radio frequency field and the falling beam of atoms was found. In the second part of the thesis experiments of spin dynamics in cold atomic hydrogen gas are discussed. The experiments with atomic hydrogen are conducted in a cryostat using a dilution refrigerator as the cooling method. These experiments concentrated on explaining and quantifying modulations in the electron spin resonance spectra of doubly polarized atomic hydrogen. The modifications to the previous experimental setup are described and the observation of electron spin waves is presented. The observed spin wave modes were caused by the identical spin rotation effect. These modes have a strong dependence on the spatial profile of the polarizing magnetic field. We also demonstrated confinement of these modes in regions of strong magnetic field and manipulated their spatial distribution by changing the position of the field maximum.

Theoretical Analysis and Numerical Simulation of Spectral Radiative Properties of Combustion Gases in Oxy/Air-Fired Combustion Systems

Energy efficiency is one of the major objectives which should be achieved in order to implement the limited energy resources of the world in a sustainable way. Since radiative heat transfer is the dominant heat transfer mechanism in most of fossil fuel combustion systems, more accurate insight and models may cause improvement in the energy efficiency of the new designed combustion systems. The radiative properties of combustion gases are highly wavelength dependent. Better models for calculating the radiative properties of combustion gases are highly required in the modeling of large scale industrial combustion systems. With detailed knowledge of spectral radiative properties of gases, the modeling of combustion processes in the different applications can be more accurate. In order to propose a new method for effective non gray modeling of radiative heat transfer in combustion systems, different models for the spectral properties of gases including SNBM, EWBM, and WSGGM have been studied in this research. Using this detailed analysis of different approaches, the thesis presents new methods for gray and non gray radiative heat transfer modeling in homogeneous and inhomogeneous H2O–CO2 mixtures at atmospheric pressure. The proposed method is able to support the modeling of a wide range of combustion systems including the oxy-fired combustion scenario. The new methods are based on implementing some pre-obtained correlations for the total emissivity and band absorption coefficient of H2O–CO2 mixtures in different temperatures, gas compositions, and optical path lengths. They can be easily used within any commercial CFD software for radiative heat transfer modeling resulting in more accurate, simple, and fast calculations. The new methods were successfully used in CFD modeling by applying them to industrial scale backpass channel under oxy-fired conditions. The developed approaches are more accurate compared with other methods; moreover, they can provide complete explanation and detailed analysis of the radiation heat transfer in different systems under different combustion conditions. The methods were verified by applying them to some benchmarks, and they showed a good level of accuracy and computational speed compared to other methods. Furthermore, the implementation of the suggested banded approach in CFD software is very easy and straightforward.