Dessecação química em pré-colheita da mamona

A mamona (Ricinus communis) tem hábito de crescimento indeterminado, com expressiva desuniformidade de maturação dos grãos, o que dificulta sobremaneira a colheita mecanizada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do herbicida glifosato, isolado, ou, em mistura com 2,4-D, e também do paraquat, na dessecação em pré-colheita da mamona. Foram realizados dois experimentos de campo, no delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, em Rancharia-SP, de março a setembro de 2005. No experimento 1, avaliou-se a mistura de doses de 2,4-D e de glifosato, e no experimento 2 a dessecação somente com paraquat. Foi determinado o teor de água da parte aérea de plantas de mamona em diferentes dias após a aplicação (DAA). A dessecação da mamona com a mistura de 2,4-D e glifosato tem efeito somente a partir de 20 DAA. O 2,4-D aplicado isoladamente tem expressiva capacidade de desidratação do dossel vegetal, porém, inferior à da mistura de 2,4-D e glifosato. A melhor dessecação é com 1,34 kg ha-1 de 2,4-D mais 1,42 kg ha-1 de glifosato. A dose de 1,2 kg ha-1 de paraquat reduz expressivamente o teor de água das plantas da mamona, porém, com desempenho inferior ao da mistura de 2,4-D e glifosato.

Armazenamento de sementes de Crambe abyssinica Hochst. ex R.E.Fr. em diferentes embalagens e ambientes

O interesse pelo crambe (Crambeabyssinica) surgiu em virtude da sua superioridade, em relação à soja e às demais oleaginosas, na produção de óleos vegetais, e por adaptar-se com facilidade ao plantio direto. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o armazenamento de sementes de crambe, em diferentes embalagens e ambientes. Foram testadas as embalagens de saco de polietileno e embalagens de plástico rígido com fechamento hermético, nas seguintes condições: ambiente (25 ± 2 ºC e 60% de UR) e câmara fria e seca (15 ± 2 ºC e 45 % de UR), durante 0, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias (período de maio a novembro de 2010), sendo avaliados, mensalmente, o teor de água, a germinação, na primeira contagem, o índice de velocidade de germinação e o tempo médio de germinação das sementes. O experimento foi conduzido em DIC, com quatro repetições de 50 sementes para cada tratamento. Inicialmente, as sementes apresentaram germinação média de 60% e teor de água de 7,0%. As embalagens e ambientes empregados permitiram alterações no teor de água que desencadearam o início da deterioração das sementes, evidenciado pela redução de germinação na primeira contagem, índice de velocidade e aumento do tempo médio de germinação das sementes. Entretanto, a germinação não foi influenciada pelos tratamentos e períodos de armazenamento. De maneira geral, as sementes de crambe podem ser acondicionadas em embalagem impermeável durante 180 dias de armazenamento, em condição de15 ± 2 ºC e 45% de UR.

Teste de condutividade elétrica para avaliação do potencial fisiológico de sementes de aveia preta

As empresas têm buscado aprimorar, cada vez mais, o controle interno de qualidade das sementes produzidas. Métodos que avaliem com maior rapidez o vigor da semente, como o teste de condutividade elétrica, são ferramentas úteis na tomada de decisão sobre o destino dos lotes. Objetivou-se, nesta pesquisa, avaliar o teste de condutividade elétrica para estimar o vigor de sementes de aveia preta, visando a estabelecer uma metodologia eficiente para a sua execução. Para isso, foram utilizados quatro lotes de aveia preta, cultivar IAPAR 61 (Ibiporã), sendo estudados: a) quantidade de sementes: 50 e 100 sementes com casca; b) volumes de embebição: 50, 75 e 100 mL de água deionizada; c) períodos de embebição: 4, 8, 16 e 20 horas, mantida fixa a temperatura do germinador em 20 °C. Paralelamente, foi realizada a determinação do teor de água das sementes e a condução dos testes de germinação e de emergência de plântulas em campo. Os dados obtidos foram analisados de acordo com delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O teste de condutividade elétrica para sementes de aveia preta pode ser realizado mediante o uso de 100 sementes com casca, embebidas em 100 mL de água deionizada, a 20 °C, por 16 ou 20 horas.

Teste de envelhecimento acelerado em sementes de crambe (Crambe abyssinica Hochst), cultivar FMS Brilhante

A utilização de sementes de alta qualidade fisiológica merece destaque na instalação de qualquer cultura, sendo necessário avaliá-las por meio dos testes de germinação e de vigor. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do teste de envelhecimento acelerado na determinação do vigor de sementes de crambe. Foram utilizados cinco lotes de sementes de crambe, cultivar FMS Brilhante, e a qualidade inicial de cada lote foi avaliada pela determinação do teor de água, germinação, primeira contagem de germinação, emergência de plântulas e índice de velocidade de emergência. Para o teste de envelhecimento acelerado, as sementes foram submetidas a temperaturas de 41 e 43 ºC, em câmara tipo BOD, durante 48, 72 e 96 horas. No final de cada período de envelhecimento, as sementes foram colocadas para germinar, conforme método descrito para o teste de germinação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições por lote. O teste de envelhecimento acelerado na condição de 41 ºC, por 72 h, proporciona maior diferenciação do vigor entre os lotes de sementes de crambe, cultivar FMS Brilhante.

Determinação do azoto total num adubo (nitrato de cálcio e amónio) por termogravimetria

A acentuada diminuição da área arável per capita nas últimas décadas exige uma maior produtividade para os terrenos agrícolas. O acréscimo na produtividade é em parte conseguido pelo uso de adubos orgânicos e/ou inorgânicos. O consumo e consequente produção de adubos acompanham a tendência ditada pela necessidade de maximizar a produção agrícola. Recentes normas europeias exigem um controlo de qualidade rigoroso para os adubos em geral e em particular para os que tem um elevado teor em azoto. Para o nitrato de cálcio e amónio (NCa), essencial para a cultura de cereais, os teores em azoto nítrico e amoniacal tem de ser rigorosamente controlados dado que o nitrato de amónio pode ser usado na produção de explosivos. Na indústria o controlo de qualidade do NCa é feito por técnicas de análise volumétrica morosas e dispendiosas. Com o objectivo de seleccionar uma técnica mais expedita para o controlo de qualidade do NCa, várias amostras (sólidos granulares) comercializadas em Portugal e algumas de origem nórdica foram caracterizadas por difracção de raios x, espectroscopia do infravermelho por reflectância e termogravimetria. Todas as amostras foram previamente peneiradas de forma a obter a sua distribuição granulométrica. A difracção de raios X confirmou que as amostras eram semi-cristalinas, o que era previsível em face do processo de produção. A baixa cristalinidade não permitiu o cálculo dos parâmetros da rede cristalina que indicariam, ou não, a formação do sal duplo. A espectroscopia do infravermelho permitiu a identificação das bandas correspondentes aos dois nitratos. Os resultados da termogravimetria permitiram identificar os processos de desidratação e de decomposição dos dois nitratos. Numa só análise foi possível quantificar a água de cristalização, o azoto nítrico, o azoto amoniacal e o teor em CaO das amostras. Os resultados obtidos por termogravimetria mostraram elevada coerência com os análogos obtidos pelas técnicas clássicas de análise volumétrica. O teor em água de cristalização, obtido por TG, concorda com a estequiometria prevista para o nitrato duplo de cálcio e amónia (10 moléculas de água de hidratação). As réplicas efectuadas mostraram excelente reprodutibilidade da análise termogravimétrica das amostras de NCa. Não obstante o investimento inicial necessário, a termogravimetria afigura-se uma solução expedita para o controlo de qualidade do NCa na indústria.

Produção de biodiesel a partir de matérias-primas ácidas e de gorduras animais

A produção de energia a partir de fontes renováveis tornou-se num objectivo essencial para a sustentabilidade económica, social e ambiental do mundo actual. O biodiesel é uma dessas fontes renováveis que pode substituir o diesel fóssil. A principal via de produção do biodiesel é através de uma reacção de transesterificação de óleos vegetais, óleos alimentares usados ou gorduras animais por reacção com um álcool na presença de um catalisador alcalino. Contudo, a utilização de matérias-primas com um teor em ácidos gordos livres superior a cerca de 4% (8mg KOH/g óleo) inviabiliza a possibilidade de efectuar directamente a reacção de transesterificação básica das gorduras e obriga à realização de um pré-tratamento para redução da acidez inicial da amostra. Assim, este trabalho teve como principal objectivo estudar a possibilidade de produzir diesel a partir de matérias-primas alternativas como as gorduras vegetais com elevados teores em ácidos gordos livres após esterificação com glicerina e uma gordura animal de baixa acidez, conseguindo-se assim a valorização de um resíduo e ao mesmo tempo a diminuição do custo de produção do biodiesel. Após ensaios preliminares, a esterificação com glicerina foi estudada aplicando a metodologia do planeamento factorial dos ensaios. Nos ensaios preliminares foi analisado o efeito da temperatura, da percentagem de catalisador, da velocidade de agitação, da percentagem de excesso de glicerina e do tipo de catalisador na acidez da amostra. Os resultados obtidos mostraram que é possível reduzir o índice de acidez de 30% (60 mg KOH/g gordura) para 8% (4 mg KOH/g gordura) trabalhando a 220° C, 10% de excesso de glicerina e 0,2% de catalisador (zinco) em apenas 90 minutos de reacção. A transesterificação básica do produto obtido na esterificação com glicerina não permitiu produzir um biodiesel que cumprisse a Norma Europeia de qualidade do biodiesel no que diz respeito à pureza, acidez e teor em água. De facto, nas condições mais favoráveis, que corresponderam à utilização da razão molar de metanol/gordura de 12:1 e 1% de catalisador, foi possível produzir um biodiesel com um teor em ésteres metílicos de 94.7% e 1.1% de ácidos gordos livres. Por último, os ensaios de transesterificação com a gordura animal mostraram que estas gorduras são uma matéria-prima com grandes potencialidades para serem utilizadas na produção de biodiesel. Assim, utilizando condições operatórias idênticas às utilizadas para os óleos virgens (0.6% de metóxido de sódio catalisador e uma razão molar de metanol de 6:1) foi possível produzir em apenas 30 minutos de reacção um biodiesel com um teor em ésteres superior a 98%.

Estudo da influência das condições de armazenamento nas propriedades e composição do biodiesel

O objectivo deste trabalho era a determinação da influência das condições de armazenamento do biodiesel nas suas propriedades e composição. Para isso foi produzido biodiesel a partir de óleo alimentar usado e armazenado em diferentes condições. O biodiesel foi colocado em frascos de vidro e dividido em três grupos diferentes de temperatura. O primeiro foi colocado a uma temperatura de 6ºC (frigorifico) com frascos fechados e expostos ao ar e água. O segundo grupo foi colocado a uma temperatura de 40ºC (banho termostático) com frascos fechados, abertos ao ar e abertos ao ar e água. O terceiro e ultimo grupo foi colocado à temperatura ambiente (18,6água. O armazenamento foi realizado durante 118 dias (16 semanas) e os parâmetros foram avaliados regularmente. Os parâmetros estudados foram o teor de ésteres, índice de acidez, índice de iodo, índice de peróxidos, teor de água, viscosidade cinemática a 40ºC e absorvância (UV/VIS e FTIR). Depois da análise dos resultados obtidos verificou-se que para as amostras armazenadas a 40ºC e expostas a ar e água, o índice de acidez e viscosidade aumentaram, enquanto o teor de ésteres totais diminuiu. Já o índice de peróxidos aumentou inicialmente, até atingir um valor máximo, apresentando de seguida uma tendência decrescente. O aumento inicial corresponde à formação de hidroperóxidos, já o declínio provavelmente corresponderá à sua degradação e formação de compostos como aldeídos. Os aldeídos por sua vez oxidam e dão origem a ácidos, justificando assim o aumento do índice de acidez. Este índice pode aumentar também devido à hidrólise dos ésteres causada pela presença de água, dando origem a álcoois e ácidos. Em contrapartida para as amostras armazenadas a temperaturas mais baixas os parâmetros mantiveram-se praticamente constantes ao longo do tempo. O índice de iodo não permitiu concluir claramente que houve uma diminuição nas ligações duplas como seria espectável. Ao analisar os cromatogramas obtidos na determinação dos ésteres das amostras armazenadas em contacto com ar e água, a 40ºC verifica-se a formação de ácidos gordos a partir dos 81 dias de armazenamento. Com os resultados obtidos verificou-se que para as amostras colocadas a 40ºC e em contacto com ar e água a taxa de oxidação é mais acelerada, fazendo com que o biodiesel perca as características e propriedades iniciais, já no caso das amostras armazenadas a 6ºC e em frascos fechados verifica-se que os parâmetros estudados praticamente não sofrem alterações, mantendo quase inalteradas as propriedades e composição do biodiesel ao fim das 16 semanas de estudo. Assim é possível concluir que para se conseguir manter as características e propriedades do biodiesel durante um armazenamento prolongado é necessário garantir um ambiente fresco de preferência inerte e depósitos completamentos secos, de forma a evitar as condições que provocam oxidação.

Utilização de co-solventes na produção de biodiesel a partir de óleo residual e etanol por catálise enzimática

A constante e sistemática subida de preço dos combustíveis fósseis e as contínuas preocupações com o meio ambiente determinaram a procura de soluções ambientalmente sustentáveis. O biodiesel surge, então, como uma alternativa para essa problemática, bem como uma solução para resíduos líquidos e gordurosos produzidos pelo ser humano. A produção de biodiesel tem sido alvo de extensa atenção nos últimos anos, pois trata-se de um combustível biodegradável e não poluente. A produção de biodiesel pelo processo de transesterificação usando álcoois de cadeia curta e catalisadores químicos, nomeadamente alcalinos, tem sido aceite industrialmente devido à sua elevada conversão. Recentemente, a transesterificação enzimática tem ganho adeptos. No entanto, o custo da enzima permanece uma barreira para a sua aplicação em grande escala. O presente trabalho visa a produção de biodiesel por transesterificação enzimática a partir de óleo residual de origem vegetal. O álcool usado foi o etanol, em substituição do metanol usado convencionalmente na catálise homogénea, pois a atividade da enzima é inibida pela presença deste último. As maiores dificuldades apresentadas na etanólise residem na separação das fases (Glicerol e Biodiesel) após a reação bem como na menor velocidade de reação. Para ajudar a colmatar esta desvantagem foi estudada a influência de dois cosolventes: o hexano e o hexanol, na proporção de 20% (v/v). Após a escolha do co-solvente que permite obter melhor rendimento (o hexano), foi elaborado um planeamento fatorial no qual se estudou a influência de três variáveis na produção de biodiesel por catálise enzimática com etanol e co-solventes: a razão molar óleo/álcool (1:8, 1:6 e 1:4), a quantidade de co-solvente adicionado (30, 20 e 10%, v/v) e o tempo de reação (48, 36 e 24h). A avaliação do processo foi inicialmente seguida pelo rendimento da reação, a fim de identificar as melhores condições, sendo substituída posteriormente pela quantificação do teor de ésteres por cromatografia em fase gasosa. O biodiesel com teor de ésteres mais elevado foi produzido nas condições correspondentes a uma razão molar óleo:álcool de 1:4, com 5g de Lipozyme TL IM como catalisador, 10% co-solvente (hexano, v/v), à temperatura de 35 ºC durante 24h. O rendimento do biodiesel produzido sob estas condições foi de 73,3%, traduzido em 64,7% de teor de ésteres etílicos. Contudo o rendimento mais elevado que se obteve foi de 99,7%, para uma razão óleo/álcool de 1:8, 30% de co-solvente (hexano, v/v), reação durante 48h a 35 ºC, obtendo-se apenas 46,1% de ésteres. Por fim, a qualidade do biodiesel foi ainda avaliada, de acordo com as especificações da norma EN 14214, através das determinações de densidade, viscosidade, ponto de inflamação, teor de água, corrosão ao cobre, índice de acidez, índice de iodo, teor de sódio (Na+) e potássio (K+), CFPP e poder calorífico. Na Europa, os ésteres etílicos não têm, neste momento, norma que os regule quanto à classificação da qualidade de biodiesel. Contudo, o biodiesel produzido foi analisado de acordo com a norma europeia EN14214, norma esta que regula a qualidade dos ésteres metílicos, sendo possível concluir que nenhum dos parâmetros avaliados se encontra em conformidade com a mesma.

Oxidative Leaching of metals from electronic waste with solutions based on quaternary ammonium salts

The treatment of electric and electronic waste (WEEE) is a problem which receives ever more attention. An inadequate treatment results in harmful products ending up in the environment. This project intends to investigate the possibilities of an alternative route for recycling of metals from printed circuit boards (PCBs) obtained from rejected computers. The process is based on aqueous solutions composed of an etchant, either 0.2 M CuCl2.2H2O or 0.2 M FeCl3.6H2O, and a quaternary ammonium salt (quat) such as choline chloride or chlormequat. These solutions are reminiscent of deep eutectic solvents (DES) based on quats. DES are quite similar to ionic liquids (ILs) and are used as well as alternative solvents with a great diversity of physical properties, making them attractive for replacement of hazardous, volatile solvents (e.g. VOCs). A remarkable difference between genuine DES and ILs with the solutions used in this project is the addition of rather large quantities of water. It is shown the presence of water has a lot of advantages on the leaching of metals, while the properties typical for DES still remain. The oxidizing capacities of Cu(II) stem from the existence of a stable Cu(I) component in quat based DES and thus the leaching stems from the activity of the Cu(II)/Cu(I) redox couple. The advantage of Fe(III) in combination with DES is the fact that the Fe(III)/Fe(II) redox couple becomes reversible, which is not true in pure water. This opens perspectives for regeneration of the etching solution. In this project the leaching of copper was studied as a function of gradual increasing water content from 0 - 100w% with the same concentration of copper chloride or iron(III) chloride at room temperature and 80ºC. The solutions were also tested on real PCBs. At room temperature a maximum leaching effect for copper was obtained with 30w% choline chloride with 0.2 M CuCl2.2H2O. The leaching effect is still stronger at 80°C, b ut of course these solutions are more energy consuming. For aluminium, tin, zinc and lead, the leaching was faster at 80ºC. Iron and nickel dissolved easily at room temperature. The solutions were not able to dissolve gold, silver, rhodium and platinum.

Produção de biodiesel etílico por via enzimática a partir de óleo de milho transgénico

Mestrado em Engenharia Química

Controlo da compactação com recurso a gamadensímetro – Caso de estudo: ETAR de Castelo Branco

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Avaliação de estruturas de madeira em serviço: caso de estudo da Ermida da Ascensão de Cristo

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Utilização de resíduos do sector avícola para a produção de biodiesel

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Desenvolvimento de membranas para aplicação em células de combustível a alta temperatura

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

Tratamento de solos com cimento para obtenção de melhores características mecânicas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – perfil construção