MODELO DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA NUM FLUXO DE ÁGUA COM ALTA PRESSÃO PARA DESSALINIZAÇÃO POR OSMOSE REVERSA OU/E GERAÇÃO DE ELETRICIDADE

Este trabalho apresenta uma configuração alternativa para a dessalinização de água e geração de energia elétrica com recurso à energia eólica. Trata-se de um modelo físico que permite armazenar água do mar ou água salobra sob a forma de energia potencial gravitacional, através do seu bombeamento até um reservatório a uma determinada altura. O bombeamento é feito com o recurso à energia do vento. Uma vez, tendo a água sido acumulada no reservatório, sua energia potencial gravitacional EPG é usada para a sua dessalinização ou/e para a geração de eletricidade. O referido modelo é semelhante a um grupo de bombas de pistões. Os pistões possuem formato especial de modo que se consiga obter pressões elevadas suficientes quer para a dessalinização de água por osmose reversa, quer para a geração de eletricidade através de turbinas Pelton. Consegue-se o movimento alternado dos pistões a partir da transferência da energia da água acumulada (EPG) através dum sistema de roldanas e contrapesos. Assim sendo, provar que o modelo é capaz de transformar a EPG de baixa pressão (inferior a 2 bar) em energia cinética de um fluxo com alta pressão (superior a 55 bar) se apresenta como o foco principal deste trabalho. Com esse foco em mira, construiu-se um protótipo com o objetivo de demonstrar a viabilidade técnica da proposta. Imagens do protótipo são apresentadas neste trabalho. Em relação à osmose reversa, a referida configuração difere do que é convencional em plantas de dessalinização que usam esse processo, pelo fato de contemplar o uso de EPG. Com o modelo proposto, consegue-se um fluxo à entrada dos módulos de membrana (ou à saída do injetor da turbina Pelton) com pressão suficiente para a osmose reversa (ou para geração de eletricidade). Em relação à captação da energia eólica para o bombeamento de água, o modelo é divido em dois sistemas. O primeiro (sistema 1) usa cataventos tradicionais e o segundo (sistema 2) aerogeradores. É feita a comparação qualitativa entre os dois sistemas com base em alguns parâmetros tais como área ocupada, versatilidade etc.

Estimativa da capacidade de campo pela curva de retenção e pela densidade de fluxo da água

A capacidade de campo é um parâmetro de inegável relevância para o manejo adequado da irrigação. A partir da determinação confiável do conteúdo de água no solo na capacidade de campo, pode-se otimizar a produtividade das culturas agrícolas, maximizando a eficiência do uso da água pelas plantas e evitando a contaminação do lençol freático por lixiviação de fertilizantes e agroquímicos. Nesse sentido, o trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de campo (a) pelo cálculo da densidade de fluxo da água durante o processo de redistribuição no experimento clássico de determinação desse parâmetro e (b) a partir de uma dada tensão da água na curva de retenção, em um Latossolo Vermelho-Amarelo textura média, localizado em área experimental da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, município de Piracicaba, Estado de São Paulo (Brasil). Para isso, instalaram-se no solo, até a profundidade de 1,9 m, 60 tubos de acesso a uma sonda de nêutrons, numa rede de malha quadrada de 5 m (6 x 10 pontos amostrais), e, adjacente a cada tubo, dois tensiômetros, um a 0,75 m e outro a 0,85 m de profundidade. Nos 60 pontos (locais) amostrais, desenvolveu-se um experimento similar ao experimento clássico de determinação da capacidade de campo, no qual o solo foi devidamente submetido a uma lâmina de infiltração visando à saturação do seu perfil; sua superfície, coberta com lona plástica para evitar fluxo de água através dela; e a redistribuição da água, monitorada até a profundidade de 0,8 m durante 20 dias. Observou-se que o conteúdo de água correspondente a uma densidade de fluxo de 1,0 mm dia-1 é a melhor estimativa da capacidade de campo para esse solo, uma vez que as densidades de fluxo de 0,1 e 0,01 mm dia-1, também recomendadas para estimar a capacidade de campo, são muito baixas, a ponto de não terem sido alcançadas neste estudo. Quanto aos resultados obtidos pelo método baseado na curva de retenção, utilizando-se o conteúdo de água correspondente à tensão de 10 kPa em curvas de retenção elaboradas no campo e no laboratório também para os 60 pontos, na profundidade de 0,8 m, observou-se que os valores obtidos a partir das curvas de retenção elaboradas no campo e no laboratório subestimaram e superestimaram, respectivamente, aqueles baseados na densidade de fluxo da água de 1,0 mm dia-1, e a medida de campo foi mais confiável.

Controle automático do fluxo de água na etapa de limpeza em unidades de beneficiamento de tomate de mesa

A água é um recurso cada vez mais escasso e também de alto custo em várias regiões. O beneficiamento de frutas e hortaliças, em geral, apresenta elevado consumo de água durante o processo de limpeza. A linha de beneficiamento e de classificação do tomate de mesa é constituída de: recebimento, limpeza, seleção, classificação e embalagem. Normalmente, o recebimento dos tomates em uma linha de beneficiamento ocorre com taxa de alimentação constante, porém com interrupções frequentes dos operadores, ocasionando desperdício de energia e água, e a eficiência de limpeza dos frutos. O objetivo deste trabalho foi avaliar um sistema de limpeza dos frutos, equipado com um controle automático de fluxo de água, visando ao uso racional de água. Para a avaliação da eficiência do processo de limpeza, aplicou-se uma metodologia que utiliza o turbidímetro. Observou-se que o índice de limpeza foi, segundo critérios estatísticos, semelhante nos sistemas automatizado e tradicional, todavia o consumo de água no sistema automatizado foi quatro vezes inferior quando comparado ao sistema tradicional, indicando o potencial de aplicação comercial deste sistema.

Avaliação de herbicidas para o controle de egéria em laboratório, caixa d'água e represa sem fluxo de água

Este projeto teve por objetivo avaliar a eficácia de herbicidas para controle de plantas aquáticas submersas das espécies Egeria densa e Egeria najas. O estudo foi realizado em três etapas consecutivas: em laboratório, em caixas d'água e numa represa de pequeno porte, sem fluxo de água. Na primeira etapa, avaliou-se a eficiência de 23 herbicidas utilizados em áreas agrícolas e disponíveis no mercado brasileiro. As elevadas concentrações em que os herbicidas foram efetivos inviabilizam programas de controle fundamentados em uma única aplicação. No experimento em caixas d'água, foram avaliados os efeitos de doses crescentes de fluridone, nas formulações líquida e granulada, no controle de Egeria densa e Egeria najas. Foram testadas as concentrações de 10, 20, 40, 80 e 150 ppb de fluridone na formulação líquida e 20, 40, 80 e 150 ppb na granulada. Após uma única aplicação, os resultados indicaram que o fluridone, nas concentrações de 80 e 150 ppb, em ambas as formulações, foi eficaz no controle dessas duas espécies. No experimento em represa de pequeno porte sem fluxo de água, avaliou-se o efeito da manutenção das concentrações de fluridone no controle de Egeria najas. Uma represa de 1.980 m² foi tratada com sete aplicações de fluridone, na formulação líquida, visando a manutenção das concentrações do ingrediente ativo na água entre 10 e 20 ppb. Os resultados indicaram que o controle proporcionado pelo herbicida foi superior a 99%. Não houve modificação significativa nas características relacionadas à qualidade da água.

Avaliação de herbicidas para o controle de egéria em laboratório, caixa d'água e represa sem fluxo de água

Este projeto teve por objetivo avaliar a eficácia de herbicidas para controle de plantas aquáticas submersas das espécies Egeria densa e Egeria najas. O estudo foi realizado em três etapas consecutivas: em laboratório, em caixas d'água e numa represa de pequeno porte, sem fluxo de água. Na primeira etapa, avaliou-se a eficiência de 23 herbicidas utilizados em áreas agrícolas e disponíveis no mercado brasileiro. As elevadas concentrações em que os herbicidas foram efetivos inviabilizam programas de controle fundamentados em uma única aplicação. No experimento em caixas d'água, foram avaliados os efeitos de doses crescentes de fluridone, nas formulações líquida e granulada, no controle de Egeria densa e Egeria najas. Foram testadas as concentrações de 10, 20, 40, 80 e 150 ppb de fluridone na formulação líquida e 20, 40, 80 e 150 ppb na granulada. Após uma única aplicação, os resultados indicaram que o fluridone, nas concentrações de 80 e 150 ppb, em ambas as formulações, foi eficaz no controle dessas duas espécies. No experimento em represa de pequeno porte sem fluxo de água, avaliou-se o efeito da manutenção das concentrações de fluridone no controle de Egeria najas. Uma represa de 1.980 m² foi tratada com sete aplicações de fluridone, na formulação líquida, visando a manutenção das concentrações do ingrediente ativo na água entre 10 e 20 ppb. Os resultados indicaram que o controle proporcionado pelo herbicida foi superior a 99%. Não houve modificação significativa nas características relacionadas à qualidade da água.

Interações do ácido indolil-3-acético e calcio sobre o fluxo de água de células de Nitella

The effect of indol-3-acetic acid (lAA) and calcium (Ca + + ) on the flow of water through Nitella celIs was studied. Nitella cernua Braun was selected because it is possible tb study the permeability of a single isolated cell. IAA was used at a concentration of 0,28 10-3 M and CaCI2 at 10-3 M. The effect of IAA on the isolated celIs was confirmed by the increase of plasticity and permeability of the plasmalema of th.e treated cells with absorption and a consequent elimination of water. The effect was reversed by Ca ions.

Efeito do extrato aquoso de sete-sangrias [Cuphea mesostemon (Koehne) Lourt] sobre o fluxo de água, medido em bexiga urinária de sapo in vitro

The Cuphea mesostemon specie, known as sete-sangrias, is widely used as a diuretic substance in popular medicine. As the toad urinary bladder is an epithelium analogous to the distal nephron of mammals, it is used in order to study the transport water and electrolytes in many laboratories. This preparation permits excellent observation in water flow, from the urinary bladder lumen to the external side or the serosal one (water re-absorption), by means of gravimetrical measures. In the present work the hydrosmotic effect of aqueous extract (AE) of sete-sangrias leaf was studied. A 20% solution was added to the serosal side (S) of the bladder preparation, and the water flow was measured every 15 minutes after that. The results showed that 4mL of AE in the S side, increased the JH20 in a significant manner (p<0,05). This effect had a dose - response shape, with the volumes of 0,2mL, 0,4mL and 0,8mL of AE in the S bath. The hydro-osmotic effect of the anti-diuretic hormone (ADH) was studied as well and a significant stimulation (p<0,05) in the JH2O was observed with the magnitude of 150%. The AE effect was similar to the ADH one, and was not antagonized by this hormone. We concluded that Cuphea possesses an anti-diuretic activity similar to that presented by ADH, in toad urinary bladder, in vitro.

Eficácia de fluridone para o controle de Egeria spp. em caixas d'água e em represa de pequeno porte sem fluxo de água

Pós-graduação em Agronomia (Agricultura) - FCA

Fluxo da água subterrânea em sistema de encosta-rio, município de Paulínia (SP): caracterização hidrogeológica e simulação numérica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

CALIBRAÇÃO DE UM REFLECTÔMETRO PARA ESTUDOS DO FLUXO DE ÁGUA EM SOLO NÃO SATURADO

Este trabalho trata sobre a calibração de um aparelho baseado na técnica TDR para estudos do fluxo de água em solo não saturado, com base na medição indireta da umidade, sucção matricial (ψ) e condutividade hidráulica não saturada k(ψ), num perfil de solo inalterado. Isto é possível mediante ensaios de laboratório decorrentes da mecânica de solos tradicional e não saturada, a partir de amostras indeformadas retiradas a diferentes profundidades durante a construção de um poço, onde foram instaladas as sondas do TDR. Dos ensaios, obtiveram-se equações polinomiais para relacionar o comportamento da variação do período de tempo do pulso eletromagnético percorrido pela sonda TDR com a variação da umidade do solo e modelos de van Genuchten (1980) para relacionar a umidade com (ψ) e k(ψ). Os resultados mostraram que, para a calibração da umidade neste tipo de solos, um ajuste polinomial de quarto grau se apresenta como melhor alternativa em relação às expressões existentes em lugares onde foram derivadas estas teorias. Adicionalmente, se observou, que as maiores variações de (ψ) e k(ψ). ocorrerão entre a saturação e 10% de umidade devido à peculiaridade da curva de retenção. Finalmente, a presente calibração se apresenta como um expediente útil e prático para estudos hidrodinâmicos de solos não saturados. Palavras-chave: calibração, reflectômetro, teor de umidade, solo não saturado.

FORMAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA ANTRÓPICA NO SISTEMA FLUVIAL DO RIO GAVIÃO NO SUDOESTE DA BAHIA A PARTIR DA PERENIZAÇÃO DO SEU FLUXO DE ÁGUA

A construção de reservatórios de água na bacia hidrográfica do rio Gavião por órgãos federal, estaduais e municipais altera a dinâmica do ambiente no sistema. Nesse sentido, este texto tem como objetivo apresentar ao XIII Encontro de Geógrafos da América Latina aspectos das modificações ambientais e sociais verificadas nessa bacia hidrográfica. A análise é delimitada por hipótese que aponta a construção de reservatórios de água (barragens, açudes, tanques e aguadas) como fato gerador de bacia hidrográfica antrópica, ou seja, uma bacia modelada, nas condições atuais, essencialmente pela ação humana. Como não se encontra referência na literatura sobre bacia hidrográfica antrópica, a elaboração desse conceito é baseado em reflexões acerca do tecnógeno e do relevo antrópico, além de observações e análises empíricas. Utiliza-se como concepção teórico-metodológica a abordagem sistêmica, analisando dados/fatos que se organizam e funcionam como um conjunto ligado por fluxos de entrada (input) e saída (output) de energia capaz de construir uma dinâmica própria, estabelecendo elos que podem resultar em situações de equilíbrio ou desequilíbrio.

Modelagem computacional do fluxo unidimensional de água em meio não saturado do solo

O estudo do fluxo de água em zonas não saturadas do solo é de grande importância para pesquisas relacionadas à disponibilidade hídrica para o desenvolvimento das plantas. Devido ao alto custo, ao tempo demandado e ao esforço humano nas investigações de campo, os modelos matemáticos, aliados às técnicas numéricas e avanços computacionais, constituem-se em uma ferramenta importante na previsão desses estudos. No presente trabalho, objetivou-se solucionar a equação diferencial parcial não linear de Richards mediante a aplicação do Método de Elementos Finitos. Na aproximação espacial, foi empregada a adaptatividade com refinamento "h" na malha de elementos finitos e, na derivada temporal, foi aplicado o esquema de Euler Explícito. A função interpolação polinomial utilizada foi de grau 2, e a que garantiu a conservação de massa da estratégia de adaptação. Para a validação do modelo, foram utilizados dados disponíveis em literatura. A utilização da função interpolação polinomial de grau 2 e o refinamento "h", com considerável redução do tempo de execução da rotina computacional, permitiram uma boa concordância do modelo em comparação a soluções disponíveis na literatura.

Modelos geológicos estocásticos 3D e interface para modelos de simulação de fluxo: aplicação à área subjacente da antiga fábrica da SPEL

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Geológica (Georrecursos)

Água no solo influenciada pela posição na paisagem, em uma toposseqüência de solos de tabuleiro do estado da Bahia

Em relevo ondulado, a posição do solo na paisagem é importante quanto à quantidade de água armazenada e disponível para as plantas. A camada coesa dos solos dos Tabuleiros Costeiros do Nordeste do Brasil prejudica o fluxo de água no perfil. Em períodos mais chuvosos, pode ocorrer a formação de lençol freático suspenso acima dos horizontes coesos, em decorrência da restrição ao fluxo vertical descendente causada por tais horizontes. Dessa forma, em áreas declivosas, é possível ocorrer o interfluxo (fluxo lateral subsuperficial da água) no sentido morro abaixo sobre os horizontes coesos. Tal hipótese foi avaliada em uma toposseqüência com 190 m de comprimento e 0,097 m m-1 de declividade média, composta por Latossolo Amarelo argissólico coeso-LAx (terço superior), Argissolo Amarelo coeso-PAx (terço médio), solo transicional-PAx/PAC e Argissolo Acinzentado-PAC, não-coeso (terço inferior). Dados de umidade, medidos semanalmente durante o ano de 1996 (53 semanas), em 10 pontos ao longo da toposseqüência e em sete profundidades, permitiram comprovar a hipótese citada, com o interfluxo, acima dos horizontes coesos, proporcionando um aporte maior e mais contínuo de umidade ao longo do tempo, no sentido LAx → PAx → PAx/PAC → PAC.

Modelos de ajuste e métodos para a determinação da curva de retenção de água de um Latossolo-vermelho-amarelo

A caracterização da capacidade de retenção de água de um solo é fundamental para a descrição do fluxo de água através dele e para o adequado manejo da irrigação. São apresentadas comparações entre curvas de retenção de água do solo: ajustadas pelos modelos propostos por van Genuchten e por Hutson & Cass; obtidas pelo método do WP4 usando processo de umedecimento e de secagem; obtidas pelo método da centrífuga utilizando amostras deformadas e indeformadas; e obtidas pelo WP4 e centrífuga, usando um processo de secagem e amostra deformada. Amostras deformadas e indeformadas foram coletadas com trados específicos em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), textura argilosa. Foram determinadas as propriedades hídricas do solo necessárias à elaboração das curvas de retenção de água obtidas por análise de regressão. O modelo de van Genuchten possibilitou o melhor ajuste nas diversas situações estudadas. Considerando o processo de secagem, o teor de água útil obtido superou em 13 % o resultado do processo de umedecimento e evidenciou reduzido efeito de histerese. A amostra deformada apresentou-se com um teor de água útil superior 61,7 % ao valor obtido para a amostra indeformada. Entre os métodos estudados, verificou-se que aquele que usa o WP4 subestimou os dados obtidos pela centrífuga. Verificou-se que há diferenças entre amostra deformada e indeformada e os métodos utilizados na obtenção da curva de retenção.