Estudo de carbonizados resultantes da gasificação e co-pirólise de resíduos da produção e processamento de arroz. Remoção de Cr3+ presente em meio líquido

A presente dissertação apresenta o estudo de dois carbonizados, provenientes da gasificação (CG) e co-pirólise (CP) de resíduos da cultura e processamento de arroz, no processo de remoção de Cr3+ presente em meio líquido. Os materiais de partida – casca de arroz (CA) e polietileno (PE) – utilizados nos ensaios de gasificação e co-pirólise, e os carbonizados resultantes destes processos térmicos, foram caracterizados através de ensaios físicos, químicos e ecotoxicológicos. O elemento químico com maior concentração, em todos os materiais, foi o Si. Nenhum dos eluatos revelou ecotoxicidade. No estudo de remoção de Cr3+ com os dois carbonizados avaliaram-se os efeitos dos seguintes parâmetros: pH inicial da solução, massa de adsorvente, tempo de contacto e concentração inicial de Cr3+. O carbonizado que teve o melhor desempenho na remoção de Cr3+ foi o CG, com remoções de cerca de 100%, devido ao aumento de pH, que provocou a precipitação do Cr. A capacidade de adsorção deste carbonizado variou entre 12 e 26 mg Cr3+.mg-1 CG, para uma concentração inicial aproximada de Cr3+ de 50 mg.L-1, pH inicial de 5, tempo de contacto de 24 horas e razões L/S entre 800 e 1000 mL. g-1. Foram aplicados os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem, e as isotérmicas de Langmuir, Freundlich e Sips. Observou-se um melhor ajustamento da cinética de pseudo-segunda ordem para CG. No CP verificou-se que ambos os modelos cinéticos se ajustavam aos dados experimentais. No CG observou-se que as isotérmicas de Freundlich e Sips apresentaram os melhores ajustamentos. Foi realizado um estudo dos mecanismos de adsorção para o CG e verificou-se que a troca iónica foi o fenómeno predominante. A avaliação ecotoxicológica das soluções contendo Cr, antes e após o ensaio de adsorção, indicou que o CG promoveu uma redução acentuada da ecotoxicidade das soluções até um nível não detetável.

Lessons from the Terra Preta de Índios of the Amazon region for the utilisation of charcoal for soil amendment

The potential of charcoal and of partially combusted organic waste to mimic the soil organic matter of the Terras Pretas de Índios (Amazonian Dark Earths) from the Amazon Region is discussed. These materials serve as soil conditioners and as sequesterers of carbon in recalcitrant and in reactive forms. Studies carried out by Brazilian and by international groups have contributed to the emergence of an awareness of the compositions and of the uses of these materials. In this contribution we report on chemical studies that are leading to the development of a scientific and technological awareness, and of innovations that will have value in finding novel uses in applications to soil of chars from organic wastes such as those from the biofuel industry, and from metallurgical and various coal plant residues.

Avaliação do desempenho de adsorventes obtidos a partir de resíduos da indústria de curtumes na adsorção de poluentes

Na procura por uma solução de valorização dos resíduos gerados pela indústria de curtumes, o presente trabalho tem como principais objectivos a preparação de adsorventes a partir de resíduos desta actividade e a avaliação do seu desempenho na adsorção de poluentes. Para atingir este objectivo, inicialmente procedeu-se à carbonização das aparas de couro wet-white à temperatura de 800 ºC. Seguidamente, os carbonizados foram activados por activação química, tendo sido o hidróxido de potássio o agente activante escolhido. As razões mássicas hidróxido de potássio:precursor usadas na impregnação, foram iguais a 0,5:1 e 1:1. Para a razão 0,5:1, as temperaturas de activação escolhidas foram 700 e 800 ºC. Para a razão de impregnação 1:1, as temperaturas de activação usadas foram 700, 800 e 900 ºC. Para uma avaliação preliminar da capacidade de adsorção dos carvões activados produzidos, efectuou-se a determinação do número de azul de metileno. Este teste provou serem as amostras activadas a 900 ºC as que apresentaram melhores resultados (número de azul de metileno: 24g/100g) e as amostras activadas a 700 ºC, as que apresentaram menor capacidade de adsorção (1g/100g, para a razão de 0,5:1 e 7g/100g, para a razão de 1:1). Verificou-se também que amostras preparadas com iguais condições de activação (temperatura de activação e razão de impregnação), mas produzidas a partir de carbonizado de diferentes granulometrias, apresentaram diferentes desempenhos na adsorção de azul de metileno. As propriedades texturais dos carvões activados produzidos foram obtidas pela determinação das isotérmicas de adsorção de azoto a 77 K. Para tal, selecionaram-se quatro amostras: dois carvões activados a 800 ºC, com uma razão de impregnação de 1:1 e dois carvões activados a 900 ºC, com a mesma razão de impregnação, obtidos a partir de carbonizados com diferentes granulometrias. As isotérmicas obtidas são características de materiais essencialmente microporosos, com mesoporos e macroporos. Verificou-se também que a granulometria do precursor carbonizado influencia as propriedades texturais dos carvões activados produzidos. Para as temperaturas de activação usadas, 800 e 900 ºC, os carvões activados preparados a partir de carbonizado de menor granulometria apresentam melhores propriedades texturais. O carvão activado que apresentou maior área superficial específica foi obtido a 900 ºC, a partir de carbonizado finamente moído (SBET = 1475 m2/g). Determinadas as propriedades texturais dos carvões activados produzidos, realizaram-se ensaios de adsorção do corante CORIACIDE DARK BROWN VR, usado na indústria de curtumes com um carvão activado produzido no âmbito deste trabalho e com um carvão activado comercial NORIT ROW 0,8. A amostra de carvão activado produzida a partir de resíduos de wet-white escolhida para estes ensaios foi o carvão activado a 800 ºC, à razão de 1:1, a partir de carbonizado finamente moído (ww_800_1:1_carb.moído). Verificou-se que as quantidades adsorvidas pela amostra ww_800_1:1_carb.moído variaram entre os valores 7,47 e 32,07 mgcorante/gcarvão activado. Quanto ao carvão activado comercial, as quantidades adsorvidas situaram-se entre 8,95 e 69,13 mgcorante/gcarvão activado. Assim, conclui-se que o carvão activado comercial apresentou melhor desempenho na adsorção do corante da indústria de curtumes. Os carvões activados obtidos revelaram-se materiais essencialmente microporosos, com capacidade de adsorção de poluentes, como por exemplo corantes, no entanto o seu desempenho seria mais eficaz na adsorção de pequenas moléculas devido ao elevado volume de microporos que apresentaram.

Produção de carvão activado a partir de resíduos da indústria de curtumes

As aparas de wet-blue e de wet-white constituem um resíduo sólido da indústria de curtumes com um elevado teor em carbono, tornando relevante a sua utilização na preparação de materiais de interesse tecnológico. Este trabalho teve como objectivo a preparação de carvões activados a partir de resíduos da indústria de curtumes. Os métodos de activação utilizados para a preparação dos carvões activados foram a activação física com dióxido de carbono e activação química com hidróxido de potássio. A carbonização dos resíduos foi estudada na gama de temperaturas de 500 ºC a 800 ºC, verificando-se que a sua carbonização se pode considerar completa para a temperatura de 800 ºC. Na activação física os precursores foram previamente carbonizados sob uma atmosfera inerte a 800 ºC e posteriormente activados a 940 ºC usando o CO2 como agente activante. Na etapa de activação variou-se o tempo de activação (20, 40 e 60 minutos) de modo a estudar a influência do grau de queima nas propriedades texturais dos carvões activados. O carvão activado obtido pelo método de activação física com maior área superficial específica foi o carvão preparado a partir do resíduo de wet-blue para um tempo de activação de 40 minutos e grau de queima de 23 % (SBET = 152 m2/g). Para a activação química, procedeu-se à impregnação dos precursores com KOH usando razões mássicas de impregnação KOH:precursor de 0,5:1, 1:1 e 3:1. A impregnação foi efectuada directamente nos resíduos de wet-blue e de wet-white e nos resíduos de wet-blue e de wet-white carbonizados. A activação foi efectuada a 940 ºC sob uma atmosfera inerte, com uma velocidade de aquecimento de 5 ºC/min, e um tempo de activação de 1 hora. No caso da série de carvões activados obtidos por impregnação do precursor, o carvão que exibe melhores propriedades texturais é o carvão activado preparado por impregnação na razão de 1:1 a partir do resíduo de wet-blue (SBET = 1696 m2/g). Na série de carvões activados preparados por impregnação do precursor carbonizado, o carvão com melhores propriedades texturais é o carvão proveniente da impregnação do carbonizado do resíduo de wet-blue na razão de 3:1 (SBET = 1507 m2/g). Os carvões activados obtidos por este método de activação são essencialmente microporosos e com elevada área superficial específica. Testes de adsorção preliminares mostram que estes carvões activados têm um bom desempenho para a remoção de cor de efluentes da indústria de curtumes. Concluiu-se que por activação química com KOH dos resíduos de wet-blue e wet-white se obtêm carvões activados com boas propriedades texturais, elevadas áreas superficiais específicas e elevado volume de microporos, quando comparadas com as dos carvões activados resultantes da activação física. Deste modo, chegou-se à conclusão que ambos os resíduos são bons precursores para a produção de carvão activado, mais propriamente recorrendo à activação química, reduzindo assim o volume de resíduos da indústria de curtumes destinados ao aterro.

Conservar depois da catástrofe. O caso dos documentos queimados do antigo Arquivo Histórico do Museu Bocage: caracterização material e proposta de um protocolo de intervenção

Tendo como caso de estudo um conjunto documental do Arquivo Histórico dos Museus da Universidade de Lisboa (AHMUL) – Museu Nacional de História Natural e da Ciência (MUHNAC), anteriormente fazendo parte do antigo Arquivo Histórico do Museu Bocage – fortemente atingido por um incêndio em 1978, o objectivo principal desta investigação é dar início à pesquisa e explorar a possibilidade de aplicação de métodos não invasivos de restauro digital, como a técnica de digitalização volumétrica (volumetric scanning), para a recuperação da informação escrita na parte mais deteriorada do arquivo; e propor métodos de estabilização/recuperação do seu suporte físico, usando técnicas tradicionais de conservação e restauro. Assim, o objectivo deste estudo não é apenas rever métodos de recuperação da informação para estes documentos tidos como perdidos, mas também propor uma forma de recuperar, tanto quanto possível, o seu suporte original. Será realizada a caracterização material da colecção, com recurso a métodos de exame e análise e o diagnóstico de conservação da parte da colecção mais deteriorada, bem como uma contextualização histórica sobre o arquivo e as condições do incêndio. Como conclusões principais salienta-se a confirmação da possibilidade de aplicação de técnicas de digitalização, os resultados promissores de outras técnicas como a fotografia de infravermelho com recurso adicional a software de processamento da imagem e o uso da imagem multiespectral em documentos carbonizados, além do estabelecimento de uma proposta de protocolo de intervenção para documentos queimados, com recurso a dois éteres de celulose, com diferentes solventes (água e etanol) de acordo com a solubilidade dos meios de escrita. Pretendeu-se ainda com este estudo contribuir para a divulgação da existência deste fundo do AHMUL em específico, tendo sido fundamental a realização, após 37 anos, do primeiro registo e compilação de fontes documentais sobre o incêndio de 18 de março de 1978, um facto tão relevante para a Memória do MUHNAC e dos Museus de Portugal.

Qualidade de tubérculos de batatas-semente tratados com paraquat e o desenvolvimento de uma metodologia simplificada de detecção de resíduo do herbicida

O objetivo desse trabalho foi avaliar a qualidade de tubérculos de batatas-semente (Solanum tuberosum) tratados com paraquat e desenvolver uma metodologia simplificada de detecção de resíduos de herbicida. Dois ensaios foram realizados no Laboratório da Ciência das Plantas Daninhas do Centro Nacional de Pesquisa de hortaliças, Brasília, DF. No experimento, tubérculos das cultivares Achat e Baronesa foram submersos em soluções de 0 e 200 ppm de paraquat ou injetados com 0,5 ml de soluções de 0 e 200 ppm do herbicida. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 8 repetições e 12 tubérculos por parcela. Os tubérculos foram colocados em câmara fria, após a aplicação com paraquat, para quebra da dormência. Após a brotação dos tubérculos avaliou-se a qualidade interna dos mesmos, amostrando, posteriormente, 2 tubérculos de cada parcela para o plantio em vasos, sob condições de telado, para verificar possíveis danos no crescimento das plantas oriundas dos tubérculos tratados. Os tratamentos de imersão não provocaram, aparentemente, nenhum dano interno nos tubérculos, ou nem mesmo afetaram a nova geração, entretanto, os tubérculos injetados com paraquat foram severamente deteriorados e carbonizados, originando plantas bastante debilitadas. Esses resultados indicam que quando o paraquat for aplicado sob condições que favoreçam sua penetração ou translocação para o interior do tubérculo, atingindo os vasos e a polpa, pode danificá-lo severamente, prejudicar sua aparência, qualidade de produção e reduzir o desenvolvimento da nova geração de plantas oriundas dos tubérculos contaminados . No segundo experimento, desenvolveu-se uma metodologia simplificada para detectar resíduos de paraquat nos tubérculos através de colorimetria, visto que o paraquat é reduzido a um radical de cor azul na presença de ditionito de sódio (Na2S2O4) a 1% em meio básico, a qual se intensifica à medida que a concentração do produto aumenta. A metodologia simplificada desenvolvida permitiu detectar resíduos de paraquat ao nível de 0,06 ppm, indicando uma excelente aproximação, pois, o limite de tolerância do paraquat em tubérculos de batata é de 0,2 ppm, normalmente, determinado pelo método analítico completo, que apresenta limites de detecção em torno de 0,01 ppm e recuperação acima de 70%. Uma avaliação qualitativa da concentração residual de produto nas amostras foi possível através de leitura e comparações visuais entre os diferentes graus de cores desenvolvidas nas soluções visuais entre os diferentes graus de cores desenvolvidas nas soluções padrão e a cor desenvolvida na amostra, não necessitando, portanto, das leituras colorimétricas, podendo ser feita inclusive no campo. Observou-se que a maioria do paraquat permaneceu na região de casca até o período de 4 semanas após a aplicação do paraquat.

Marcas, passagens e condensações : (des)encaminhamentos de um processo de gravura

Marcas, passagens e condensações: (des) encaminhamentos de um processo de gravura é uma pesquisa em Poéticas Visuais que articula questões provenientes de uma prática artística com base na gravura e uma produção textual. Investigam-se as possibilidades de potencializar o vazio e o cheio através da gravação de matrizes com instrumentos de corte e da gravação com fogo. Os procedimentos operatórios de cortar, queimar e condensar originaram a impressão das matrizes sobre suportes de papéis e de parafina. As imagens dessa produção gráfica resultaram em uma série de obras denominadas de Carbonizados, Sílex e Luas Negras, cujas ações instauradoras propiciaram diferentes etapas de gravação e impressão: marcas, passagens e condensações que foram analisadas a partir dos conceitos operatórios identificados no processo de criação. O estudo conduz a aproximações com obras de artistas contemporâneos e articula referenciais na História da Arte e na fenomenologia, propiciando o inter-relacionamento da prática com a teoria e vice-versa.

Produção de carvão ativado a partir da biomassa residual da castanha do Brasil (Bertholletia excelsa L.) para adsorção de cobre (II)

Produziu-se carvão ativado a partir da casca da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa L.) para ser utilizado na remoção de cobre (II), no processo de adsorção em sistema de batelada. A casca é resíduo do beneficiamento da castanha, que foi coletada, selecionada, lavada em água corrente e depois secada em estufa a 150ºC por 24 h. Os carvões foram carbonizados a 400 ºC por 3 h e ativados termicamente a 800ºC em tempos de 1, 2 e 3 h, quando receberam as respectivas codificaçõesCA1, CA2 e CA3. Depois foram caracterizadas quanto: à área superficial específica, ao volume e tamanho de poros, à difração de raios-X, à microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada ao EDS(sistema de energia dispersiva por raios-X) e à espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ensaios preliminares foram realizados para avaliar a eficiência dos carvões quanto à remoção de cobre (II) em solução sintética de concentração inicial 50 mg L^-1. Como os resultados foram satisfatórios para CA1, CA2 e CA3 (93,43, 97,23 e 96, 92 % para os respectivos carvões), decidiu-se pelo que apresentou maior percentual de remoção. O CA2 foi produzido e caracterizado quanto: às densidades reais e aparentes, à porosidade em leito fixo, ao pH, à umidade (em base úmida), às cinzas, ao carbono fixo e aos grupos funcionais pelo método de Boehm. Realizaram-se ensaios para determinar a eficiência de remoção de cobre (II) quanto à influência do diâmetro da partícula do carvão, ao pH da solução, à influência do tempo de contato e à variação da concentração inicial. Os resultados de maior percentual de remoção foram para o diâmetro 0,595≤D≤1,19mm, pH 5,09, tempo de 5 min e concentrações de 50, 100 e 150mg L^-1.O modelo cinético de adsorção que melhor se ajustou aos dados foi o de pseudo2^a ordem. Os dados experimentais apresentaram bom ajuste aos modelos matemáticos de isotermas de Langmuir e Frendlich. Sendo assim, obteve-se carvão ativado de baixo custo a partir da casca da castanha-do-Brasil a qual apresentou boa eficiência na remoção de cobre (II) (acima de 90 % para maioria das análises) possibilitando também a utilização no tratamento de efluentes.

Comportamiento del color de discos y restauraciones en resina compuesta sometidos a altas temperatura con fines forenses

El objetivo de este estudio fue determinar el comportamiento del color de discos y restauraciones en resina compuesta sometidos a altas temperaturas con fines forenses. Para ello se realizó un estudio descriptivo de naturaleza pseudoexperimental in vitro que describió los cambios colorimétricos que ocurrieron en 75 discos y 75 dientes restaurados en resina compuesta (Z100 3M-ESPE®), confeccionados en cinco colores (A1, A2, A3, A3.5 y B2), al ser sometidos a la acción de altas temperaturas, con el propósito de establecer parámetros cualitativos a partir del cambio de color de utilidad forense. Los resultados obtenidos permitieron explicar los cambios de color por espectrometría, de tal forma que una resina compuesta, a 200 ºC, pierde brillo y matiz; a 400 ºC, pierde brillo, matiz y saturación; y a 600 ºC, 800 ºC y 1.000 ºC gana brillo y pierde matiz y saturación. Así, no existieron diferencias significativas en las coordenadas de color L* a* b* al comparar los discos con los dientes restaurados. En conclusión, la interpretación visual del cambio de color y las coordenadas de color L* a* b* a través del uso de un espectrofotómetro puede constituirse en un método comparativo de bajo costo y de aplicación forense al momento de identificar el tipo y el color de un material restaurador en un cadáver o en restos humanos quemados, carbonizados o incinerados, para obtener marcadores positivos durante el cotejo ante mórtem-post mórtem, y estimar la temperatura máxima alcanzada durante la exposición.

Lessons from the Terra Preta de Índios of the Amazon region for the utilisation of charcoal for soil amendment.

Neste trabalho faz-se a divulgação do potencial de carvões e resíduos orgânicos parcialmente carbonizados visando obter materiais que mimetizam a matéria orgânica do solo das Terras Pretas de Índio da Amazônia, e que sirvam como condicionadores de solo e seqüestrem carbono de forma recalcitrante e reativa. Pesquisas desenvolvidas por grupos brasileiros e estrangeiros têm contribuído para o entendimento do surgimento e utilização das Terras Pretas de Índio da Amazônia. Aqui são divulgados resultados de estudos químicos no sentido do desenvolvimento do conhecimento científico e tecnológico e de inovação no aproveitamento de subprodutos orgânicos, principalmente de indústrias de biocombustíveis, carvão vegetal metalúrgico e outros, buscando imitar a excelente performance da chamada Terras Pretas de Índio da Amazônia.