Argilas pilarizadas: uma tecnologia limpa na reação de isomerização do óxido de estireno

Neste trabalho, fracionou-se e tratou-se a argila Brasgel. Esta argila foi pilarizada em vários estágios de facionamento e/ou tratamento com 5 meq de Al / g de argila: (i) Al-PILC, a argila passou por todos os estágios de fracionamento e tratamento (ARG), (ii) Al-PILCFe, a argila não passou pela etapa de retirada de Fe livre (ARGFe) e (iii) Al-PILCFe/silte, a argila não passou pelas etapas de retirada de silte e Fe livre (ARGFE/silte). Em análise por DRX observou-se que as Al-PILCs apresentaram uma distância basal maior que as argilas de partida. A análise textural indicou que as argilas Al-PILCs e ARGs são materiais mesoporosos, com poros do tipo fenda estreita e do tipo fenda, respectivamente. Além disso, as Al-PILCs apresentaram área superficial razoavelmente maior que as ARGs correspondentes. Outras análises feitas nas argilas foram: teor de Si, Fe e Al; CTC; FTIR; TGA e TGD. As argilas Brasgel pilarizadas foram usadas como catalisador na reação de isomerização do óxido de estireno em hexano sob refluxo. A reação foi seletiva na formação de fenilacetaldeído. As argilas Al-PILCFe e Al-PILCFe/silte apresentaram melhor desempenho catalítico (100 % de conversão em 20 min de reação). Assim, as argilas Brasgel pilarizadas se apresentaram como uma Tecnologia Limpa na reação de isomerização do óxido de estireno ao fenilacetaldeído. Palavras-chave: Desenvolvimento Sustentável. Tecnologia Limpa. Química Verde. Argilas Pilarizadas. Isomerização de Epóxidos.

Considerações sobre biodiesel como biocombustível alternativo ao diesel.

Biodiesel é definido como o produto da reação de gordura animal ou vegetal com álcool (ou transesterificação). Tecnicamente podemos dizer que dos triglicerídeos presentes nessas matérias graxas (óleos vegetais ou animais), ésteres monoalquílicos (como os ésteres de etila e de metila) são produzidos pela reação com um álcool primário (etanol ou metanol) em meio preferencialmente alcalino. Esses ésteres também podem ser obtidos a partir de ácidos graxos livres, mas, nesse caso, a reação é de esterificação, e sua condução deve ser em meio preferencialmente ácido. As principais matérias-primas para a produção nacional do biodiesel são: soja, milho, girassol, amendoim, algodão, canola, mamona, babaçu, palma (dendê) e macaúba, entre outras oleaginosas existentes no país. O combustível também pode ser obtido a partir de óleos residuais e de gorduras animais. Além de ser uma tecnologia limpa, o emprego do biodiesel no óleo diesel de petróleo polui menos o meio ambiente, pode reduzir a dependência brasileira das importações de petróleo e trazer vantagens econômicas, pois sua produção e o cultivo das matérias-primas podem criar milhares de novos empregos, inclusive na agricultura familiar, principalmente nas regiões mais pobres do Brasil.

Anodes for protonic ceramic fuel cells (PCFCs)

One of the more promising possibilities for future “green” electrical energy generation is the protonic ceramic fuel cell (PCFC). PCFCs offer a low-pollution technology to generate electricity electrochemically with high efficiency. Reducing the operating temperature of solid oxide fuel cells (SOFCs) to the 500-700°C range is desirable to reduce fabrication costs and improve overall longevity. This aim can be achieved by using protonic ceramic fuel cells (PCFCs) due to their higher electrolyte conductivity at these temperatures than traditional ceramic oxide-ion conducting membranes. This thesis deals with the state of the art Ni-BaZr0.85Y0.15O3-δ cermet anodes for PCFCs. The study of PCFCs is in its initial stage and currently only a few methods have been developed to prepare suitable anodes via solid state mechanical mixing of the relevant oxides or by combustion routes using nitrate precursors. This thesis aims to highlight the disadvantages of these traditional methods of anode preparation and to, instead, offer a novel, efficient and low cost nitrate free combustion route to prepare Ni-BaZr0.85Y0.15O3-δ cermet anodes for PCFCs. A wide range of techniques mainly X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), environmental scanning electron microscopy, (ESEM) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were employed in the cermet anode study. The work also offers a fundamental examination of the effect of porosity, redox cycling behaviour, involvement of proton conducting oxide phase in PCFC cermet anodes and finally progresses to study the electrochemical performance of a state of the art anode supported PCFC. The polarisation behaviour of anodes has been assessed as a function of temperature (T), water vapour (pH2O), hydrogen partial pressures (pH2) and phase purity for electrodes of comparable microstructure. The impedance spectra generally show two arcs at high frequency R2 and low frequency R3 at 600 °C, which correspond to the electrode polarisation resistance. Work shows that the R2 and R3 terms correspond to proton transport and dissociative H2 adsorption on electrode surface, respectively. The polarization resistance of the cermet anode (Rp) was shown to be significantly affected by porosity, with the PCFC cermet anode with the lowest porosity exhibiting the lowest Rp under standard operating conditions. This result highlights that porogens are not required for peak performance in PCFC anodes, a result contrary to that of their oxide-ion conducting anode counterparts. In-situ redox cycling studies demonstrate that polarisation behaviour was drastically impaired by redox cycling. In-situ measurements using an environmental scanning electron microscopy (ESEM) reveal that degradation proceeds due to volume expansion of the Ni-phase during the re-oxidation stage of redox cycling.The anode supported thin BCZY44 based protonic ceramic fuel cell, formed using a peak performing Ni-BaZr0.85Y0.15O3-δ cermet anode with no porogen, shows promising results in fuel cell testing conditions at intermediate temperatures with good durability and an overall performance that exceeds current literature data.

Estudo teórico-experimental do processo de microfiltração de partículas de sílica em suspensão aquosa

Cada vez mais muitos processos industriais convencionais de separação, tais como destilação, centrifugação e extração com solventes, entre outros, estão sendo substituídos pelos processos de separação por membranas em virtude desses apresentarem vantagens em relação aos processos convencionais, além de serem considerados uma tecnologia limpa. Entre estas vantagens pode-se citar a economia de energia, pois não envolvem mudança de fase; a possibilidade de processamento de substâncias termolábeis, pois podem operar à temperatura ambiente; a maior seletividade; a facilidade de scale – up, pois são modulares e não extensivos em mão de obra, entre outros. Uma característica limitante destes processos é a existência de uma camada de elevada concentração de partículas ou moléculas que se forma próxima à superfície da membrana e que ocasiona uma redução no fluxo permeado, podendo modificar as características de retenção da membrana. Este fenômeno é conhecido como polarização por concentração. O entendimento dos mecanismos de polarização é considerado de grande importância neste campo e o estudo e validação de modelos matemáticos preditivos torna-se necessário para se obter sucesso na aplicação dos processos com membranas no meio industrial O objetivo geral deste trabalho consiste na análise teórico-experimental do processo de microfiltração tangencial com suspensão aquosa de partículas de sílica. O objetivo específico é a utilização de dados experimentais para a estimação de um parâmetro do modelo matemático que descreve o perfil de concentração na superfície da membrana ( membrana). A configuração tangencial implica que a alimentação, contendo as partículas a serem removidas ou concentradas, flui paralelamente à superfície da membrana reduzindo, assim, o fenômeno de polarização por concentração. Os experimentos foram efetuados em uma unidade de bancada de microfiltração tangencial, também conhecido como fluxo cruzado, em um módulo para membrana plana com canal de escoamento retangular sob condições de escoamento laminar. Os seguintes parâmetros foram variados durante os experimentos: pressão transmembrana, velocidade tangencial e concentração de partículas de sílica Os dados experimentais foram utilizados em uma modelagem matemática, baseada nas equações fundamentais da mecânica dos fluidos e da transferência de massa, que considera as propriedades físicas da suspensão, viscosidade dinâmica e difusividade mássica, variáveis com a concentração de sílica para se estimar a concentração máxima de sílica junto à superfície da membrana. Esta modelagem engloba os parâmetros operacionais, bem como as características da membrana nesta única variável. Com a finalidade de se verificar como a concentração máxima sobre a membrana é afetada pelas condições operacionais e, conseqüentemente, como esta afeta o fluxo permeado, a concentração máxima sobre a superfície da membrana é apresentada em função das condições operacionais variadas durante os experimentos de microfiltração. Finalmente, após a estimação desta variável, pôde-se concluir que ela é influenciada pelas condições operacionais típicas do processo de microfiltração tangencial, tais como velocidade tangencial de escoamento, pressão através da membrana e concentração da alimentação.

Balanço de massa : uma ferramenta para otimizar os processos de ribeira e curtimento

O setor do couro é de grande interesse para a economia do País, pois a produção mundial de couros é de 329,75 milhões e a do Brasil é de 35,50 milhões, com uma participação mundial de 10,77%, da qual grande parte é para exportação. O processamento de peles em couro consiste em diversas etapas, com adições seqüenciais de produtos químicos em meio aquoso, intercaladas por lavagens e processos mecânicos. Sabe-se que os mais diversos impactos ambientais são gerados nesta indústria, tornando o presente trabalho importante por analisar quantidades adicionadas de água, pele e insumos químicos, também por avaliar a produção, e respectivas quantidades geradas de couro, de resíduos sólidos, de efluentes líquidos, assim como de suas concentrações. Este trabalho teve por objetivo a caracterização das peles e dos banhos residuais, de ribeira e curtimento, através de análises químicas, para efetuar o balanço de massa destas operações. Para a realização desse balanço, foram definidos critérios para o monitoramento dos processos e foram estabelecidos e/ou adaptados os métodos analíticos adequados para quantificar as correntes de entrada e as concentrações das correntes de saída, através de amostragens de águas residuais e de peles, em cada etapa dos processos de ribeira e de curtimento. Foi feito o balanço global e por componentes em escalas piloto e industrial. Através da caracterização das peles por meio das análises químicas, foi mostrado que o processo piloto é representativo para o processo industrial A pesquisa demonstrou a importância do balanço de massa, pois somente através da análise do aproveitamento e das perdas nas diferentes etapas de transformação da matéria-prima pele em wet-blue, é possível otimizar a relação entre os materiais empregados no processo. Os dados obtidos podem ser utilizados como ferramenta para a implementação da gestão e gerenciamento de melhorias no processo produtivo em curtumes, onde se busca manter a qualidade do produto final e diminuir o impacto ambiental e econômico.

Fatores inibidores do uso de técnicas ambientais nos postos de combustíveis: um estudo de caso em Natal/RN

The objective of this work was to investigate the factors that inhibit the use of Environmental Techniques in the Gas Station of the city of Natal/RN. For this, a survey with the aid of a questionnaire was used like research instrument. It s used a sample for convenience, not probabilistic. For collection of the data, it was used directly application of the questionnaire to the Managers or Assistant managers of the gas station, in accordance with its availability or presence. The data was collected in all the regions of Natal (North, South, East and West). The population in accordance with the data of the ANP of September 2005 is of 111 ranks and the collected sample was of 86. To carry through the analysis of the data of this research had been used softwares Excel and Statistic version 5.0, for Windows. The analysis of data is divided in two parts; descriptive analysis and analysis of groupings (clusters). The results showed that bigger part of the interviewed ones has between 30 and 39 years of age; they have second grade completed; they had declared to have little between and reasonable knowledge how much to the use of Clean Technology (CT) in gas station; and a small part of the interviewed ones had informed to have much knowledge how much the resolutions of the CONAMA established for the Gas Station. Of the searched ranks, the majority is national(76.7%); the most accurate practice environmental used in the gas station are: it collects selective of oil used or contaminated and ecological tanks - coated with strengthened fibre glass; great part of the interviewed ones (33.8%) informed that never the TL makes planning of referring future action; about of the half of the interviewed ones (84.9%) they had more declared that its employees have of none to a reasonable level of training for deal with problems that compromise the environment; the majority of the ranks (72.1%) functions has for more then six years. It is observed that almost all the interviewed ones (96.5%) evaluate as being important or very important the implantation of CT in Gas Station and the great majority (82.1%) evaluates the difficulty in if implanting these technologies in Gas Station as being easy or very easy. In the analysis of cluster, it was verified existence of two groupings (as much in the variable of the barriers and benefits), being that inside of each clusters exists homogeneity and between clusters exists heterogeneity. In reality, everything is important or very important in the opinion of the interviewed ones. There only exists a small significant difference that separates them in clusters

Competitividade de diferentes atmosferas de plasma sobre as propriedades hidrofílicas em tecidos de polilático

Os polímeros biodegradáveis, como o poliácido láctico (PLA) apesar de consolidado nos campos farmacêuticos, médico e biomédico como biomateriais úteis para aplicações variadas, porém, depende da necessidade de funcionalizar a sua superfície estudando suas propriedades tais como hidrofilidade e hidrofobicidade favorecendo a interação do polímero com os materiais de aplicação farmacêutica, médica e biomédica. Este trabalho tem como objetivo produzir um material com características diferentes em cada um de seus lados, sendo um lado hidrofílico e o outro hidrofóbico. O substrato têxtil utilizado neste estudo foi um tecido de malha de composição 100% PLA que é biodegradável e biocompatível, o que possibilita sua aplicação na área biomédica. Para modificação superficial foi utilizado o tratamento a plasma de baixa pressão. A técnica de modificação de superfície por plasma foi escolhida por ser uma tecnologia limpa, anticorrosiva e não tóxica ao contrario de muitos processos químicos convencionais utilizados na indústria têxtil, além disso, não afeta as propriedades de massa do substrato. Neste estudo, um lado da superfície do substrato foi tratado com plasma oxigênio, argônio e nitrogênio, para o trabalho de melhoria da hidrofilidade da superfície e metano para a hidrofobicidade da amostra. A espectroscopia de emissão ótica (OEE) foi utilizada para fazer o diagnóstico das espécies do plasma durante o tratamento. Após o tratamento a plasma as amostras foram caracterizadas por medidas de ângulo de contato, microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) de reflexão total atenuada (ATR), medidas da área de espalhamento do líquido e arraste vertical. Onde foi caracterizado o aumento e diminuição da molhabilidade das amostras tratadas por plasma bem como as variáveis que contribuíram para tal efeito. O tratamento das amostras de PLA com O2 + CH4 apresenta comportamento hidrofílico no lado tratado com O2, apresentando aumento de rugosidade e grupos funcionais e no lado tratado com CH4, apresentando a formação de um filme polimérico formado sobre a superfície da amostra. O tratamento com N2 + CH4 apresenta comportamento hidrofóbico, porém com variações no fluxo do CH4 tem-se um controle da molhabilidade na superfície das amostras, podendo ir de hidrofóbico a hidrofílico, neste tratamento as amostras apresentaram pequenas diferenças de molhabilidade entre os lados tratados com plasma de N2 e com plasma de CH4

Desenvolvimento de um destilador solar para tratamento de águas de produção de petróleo com vistas a sua utilização na agricultura e geração de vapor

The production of petroleum is frequently accomplished with great volumes of water, that it is carried of the underground with the oil. It is a challenge of the present century the development of technologies that allow the use of waste water for purposes that consume great amounts of water and don't demand as rigid as the one of the drinking water requirements. The solar distillation has been configuring as an alternative of clean technology for desalination of brine and saline. Besides causing the minimum possible damage to the environment, it takes advantage of an abundant and free energy source: the solar energy. That study aims to develop a Solar Distillator for treatment of the produced water of the oil wells, to obtain an efluent to use in agriculture and vapor generation. The methodology for collection, conservation and analysis of the physical-chemical parameters obeyed the norms in APHA (1995). The sampling was of the composed type. Experiments were accomplished in the solar distillation pilot and simulation in thermostatic bathing. The operation was in batch system and for periods of 4, 6 and 12 h. The developed Distillator is of the type simple effect of two waters. It was still tested two inclination angles for covering; 20º and 45º. The Distillator presented minimum of 2,85 L/m2d revenues and maximum of 7,14 L/m2d. The removals of salts were great than 98%. The removal of TOC in the simulation was great than 90%. In agreement with the data of energy and mass balance, it was verified that the developed solar Distillator presented compatible revenues with those found in literature for similar types. It can be inferred that the obtained distilled water assists to the requirements CONAMA in almost all the points and could be used for irrigation of cultures such as cotton and mamona. As the distilled water has characteristics of fresh water it can be used in the generation of vapor

Fotocatálise heterogênea em instrumental odontológico recoberto com nanopartículas TiO2 e Ag

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desempenho de genótipos de girassol em Jaguariúna - SP - Análise preliminar.

A cultura do girassol vem se destacando no Brasil e um dos principais motivos para este crescimento é seu uso como matéria-prima no Programa Nacional de Produção e uso do Biodiesel. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho produtivo de 12 genótipos de girassol (HLS 01; HLE 11; HELIO 358; EMBRAPA 122; BRSGIRA 01; BRSGIRA 09; SRM 822; TRITON MAX; ZENIT; AGROBEL 960; MG 52 e M 734) na região de Jaguariúna-SP. Os materiais foram avaliados através das seguintes características agronômicas: produtividade (kg.ha-1), produção por capítulo (g), diâmetro do capítulo (m), altura da planta (m) e altura do capítulo (m). Os genótipos apresentaram altos rendimentos (média de 2869 kg ha-1), sem diferirem estatisticamente entre si; o que nos leva a concluir que na região de Jaguariúna - SP há grande potencial de cultivo do girassol, sendo inclusive, uma possível opção para o plantio em sucessão à cana de açúcar.

Avaliação de progênies de mamona (Ricinus communis L.) para produção e rendimento de semente em condições de safrinha no Estado de São Paulo.

Foi instalado um ensaio de avaliação de 73 progênies do Programa de Melhoramento de mamona do Instituto Agronômico para dias para florescimento dos racemos, produção de grãos e rendimento de grãos, em Campinas-SP, em fevereiro, e avaliado na safrinha de 2007, em blocos casualisados com três repetições, incluindo sete testemunhas comerciais. A análise de variância e a distribuição de médias para produção de grãos evidenciaram a larga variabilidade e o potencial dos materiais para o melhoramento. As progênies mais produtivas foram: PB72II com 804,07 g; PB05II com 755,20 g; TS38 com 716,13 g; PB08II com 714,67 g e PB48 com 698,00 g, e não foram melhores que a testemunha mais produtiva, IAC 2028 com 1019,67 g. Os rendimentos no processamento das sementes foram bastante variados e refletiram a ocorrência de déficits hídricos de severidade moderada, com alto número de sementes chochas ou não granadas. Os resultados mostraram o elevado potencial para o melhoramento do conjunto de progênies estudado e a possibilidade de plantio da cultura da mamona em condição de safrinha no Sudeste do Brasil.

Caracterização de progênies de mamona (Ricinus communis L.) para arquitetura de planta em condições de safrinha no Estado de São Paulo.

A arquitetura da mamoneira é bastante variável, constituída por caracteres que apresentam, geralmente, herança independente que se encontram distribuídos pelo germoplasma da espécie. Variações nos padrões de arquitetura das plantas de mamona possibilitam novas distribuições espaciais na implantação da cultura, viabilizando diferentes métodos de cultivo e novas épocas de semeadura para a espécie. Foi instalado um ensaio de avaliação com 73 progênies do Programa de Melhoramento de Mamona do Instituto Agronômico - IAC e sete materiais comerciais como testemunhas intercalares. O delineamento experimental foi em blocos casualisados com três repetições e as parcelas foram semeadas em fevereiro de 2007, em Campinas, SP. Foram avaliados os caracteres: altura da planta, altura do racemo primário, altura do racemo secundário, diâmetro do caule, número de entrenós e tamanho de entrenós. Os resultados da análise de variância e a distribuição de médias para os caracteres avaliados evidenciaram a larga variabilidade e o potencial dos materiais para o melhoramento, além da possibilidade de cultivo da mamona em condição de safrinha no Sudeste do Brasil.

Avaliação da arquitetura dos racemos e produção de progênies de mamona (Ricinus communis L.) em condições de safrinha no Estado de São Paulo.

Foi instalado um ensaio de avaliação com 73 progênies do Programa de Melhoramento de Mamona do Instituto Agronômico - IAC e sete materiais comerciais como testemunhas intercalares. O delineamento experimental foi em blocos casualisados com três repetições e as parcelas foram plantadas em fevereiro de 2007, em Campinas, SP. Foram avaliadas as características dos racemos primários e secundários: quanto ao comprimento (CRP e CRS, em centímetros), número de frutos (NFRP e NFRS), produção de grãos (PRP e PRS, em gramas) e rendimento no descascamento (RRP e RRS, em %) de cinco plantas de 73 progênies de mamona desenvolvidas pelo Programa de Melhoramento. Foram conduzidas análises de variâncias sendo as progênies separadas pelo grupo de seleção sendo 42 da seleção PBII, 15 da seleção PB e 16 da seleção TS. Embora as condições ambientais não favoráveis da safrinha tenham contribuído para o elevado coeficiente de variação observado para alguns caracteres, quadrados médios altamente significativos, para caracteres do racemo primário, foram encontrados para diferença entre médias de Genótipos, Genótipos dentro de PBII e entre Seleções, exceto para número de frutos que foi não significativo. Nos caracteres do racemo secundário, foram encontrados testes F altamente significativos (P<0,01) para diferenças entre Genótipos e entre Genótipos dentro do grupo PBII. Diferenças não significativas foram detectadas entre Seleções e entre Genótipos dentro do Grupo PB, exceto para rendimento no descascamento que apresentou P<0,05. São apresentadas as distribuições de médias para os caracteres.

Tecnologia mais limpa aplicada ao tratamento de água em sistemas de resfriamento abertos com recirculação

Os estudos destinados à aplicação de uma tecnologia mais limpa ao tratamento de águas em sistemas de resfriamento abertos com recirculação resultaram no desenvolvimento de uma filosofia de tratamento baseada na busca de uma operação com ciclo de concentração ideal. Assim, por meio do controle do balanço material no sistema de resfriamento, seria alcançado um nível de concentração em que a água de circulação apresentaria, naturalmente e ao mesmo tempo, baixa tendência à corrosão do ferro e baixa tendência à formação de incrustação de carbonato de cálcio. O tratamento com inibidores de corrosão e de formação de depósitos seria apenas complementar e, conseqüentemente, reduzido o emprego de produtos químicos para o condicionamento da água. O presente trabalho procura demonstrar que o critério de tratamento baseado apenas no índice de estabilidade não leva em conta o fato de que as espécies solúveis em água não se concentram de uma mesma forma, principalmente como decorrência de reações de conversão envolvendo o íon bicarbonato e de precipitação do íon cálcio. Como suporte desse trabalho, foram realizados ensaios de campo em um sistema de resfriamento aberto com recirculação em operação normal, porém sem tratamento químico da água. Foi possível, desse modo, observar a variação da concentração de cada espécie crítica presente na água com a vazão de descarga efetuada. Os resultados obtidos e o estudo realizado mostram que a metodologia tradicional pode apresentar desvios da realidade que podem comprometer a qualidade do tratamento, obrigando o emprego de maiores concentrações de produtos químicos para condicionamento da água, contrariando, assim, o próprio propósito original de execução de um tratamento dentro dos princípios de uma produção mais limpa. Este trabalho procura, ainda, salientar a importância qualitativa e quantitativa das espécies presentes, na água de reposição, na qualidade do tratamento, alertando que o emprego de reúso de água, como reposição de um sistema de resfriamento, deve ser criteriosamente analisado, pois uma água de má qualidade pode tornar o tratamento interno impraticável, exigindo a execução de um tratamento prévio muitas vezes inviável do ponto de vista econômico e causador de impacto ambiental

Aplicação de tecnologia de produção mais limpa no setor metal-mecânico : um estudo de caso

Buscando contribuir na discussão sobre a validade de uma visão ecológica sobre os sistemas produtivos, este trabalho estuda o caso de uma empresa, em Caxias do Sul, que está implementando tecnologia de Produção Mais Limpa. Depois de descrever o processo de implantação desta tecnologia e de avaliar os resultados econômicos e ambientais da medida, descreve suas dificuldades e perspectivas futuras. O trabalho propõe, também, uma nova metodologia de aplicação de tecnologia de Produção Mais Limpa, visando a uma maior simplicidade e praticidade, na intenção de socializar o conhecimento adquirido.