A região do rio Capim (Nordeste do Estado do Pará), por suas grandes reservas de caulim para a cobertura de papel, destaca-se nacionalmente. A extração do minério ocorre em média a 20 metros de profundidade, recoberto por sedimentos argilo- arenosos da formação barreiras e de um nível de caulim duro, também conhecido como caulim Flint ou semi-Flint(Ferruginoso), considerado resíduo em função do teor elevado de ferro o que inviabiliza sua aplicação para cobertura. A pesquisa tem como objetivo principal abordar o desenvolvimento dos geopolimeros sintetizados a temperatura ambiente partir de resíduos de extração de beneficiamento de caulins e cinza volante, bem como avaliar suas propriedades e aplicações em placas geopoliméricas de alto relevo. Os Geopolímeros são álcalis amorfos, tridimensionais sintetizado por meio de um precursor(aluminossilicato) em meio alcalino. Essa síntese pode ser derivada de, argilas calcinadas, caulins calcinados, resíduos industriais, cinza volante e outros aluminosilicatos. A cinza volante gerada nas caldeiras do processo Bayer em condições de 900 °C e 120KPa foi também utilizada como fonte de aluminossilicato na reação de geopolimerização. Para aumentar a reatividade da reação foi avaliado o uso de caulim Soft e caulim Flint e semi-flint(ferruginoso) calcinados em diferentes temperaturas (450, 550, 650 700 e 800 °C).E, também em diferentes tempos de calcinação(15,30,60,90 e 120 minutos) . O Hidróxido de sódio (NaOH, 5-40 M) e silicato de sódio (Na2SiO3, SiO2/Na2O = 3,2) como meio alcalino da reação. Os resíduos foram caracterizados por métodos de análise de fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e a análise térmica diferencial (DTA). E, também foram realizados ensaios de resistência à compressão nas amostras geopoliméricas para avaliar o grau de polimerização, uma vez que quanto mais polimerizada estiver a estrutura, maior será a resistência. Para o geopolímero a base de (caulim soft e cinza volante), o melhor resultado foi obtido para a razão SiO2/Al2O3 de 2,65 a 3,04. Para o geopolimero a base de (caulim Flint e cinza volante) o melhor resultado foi para a razão SiO2/Al2O3 de 2,95 e 3,57. O melhor resultado em relação a composição da mistura e desempenho mecânico a compressão foi para o geopolimero a base de (metacaulim ferruginoso e cinza volante) obtidos com razão de SiO2/Al2O3 em uma proporção de 2,88 e 3,54.A placa cerâmica geopolimérica obtida se mostrou com desempenho satisfatório em relação a resistência mecânica a compressão e, também foi sintetizada com matéria prima que contamina o meio ambiente, pois é considerado resíduo de caulim pelo teor de ferro elevado. Além disso, contribui com o meio ambiente, pois são sintetizados com resíduos ambientais gerados pela cadeia produtiva do alumínio. Ademais, essa placa cerâmica sintetizada de resíduos de caulins contribui com o fator economicosocioambiental, pois possui resíduos industriais no processo de obtenção e, também contribui com o meio ambiente, posto que são reaproveitados em novos materiais usados na construção civil. E de certa forma contribui com as famílias que moram nas proximidades das minas, uma vez que essas famílias são as mais prejudicadas por terem mais contato com os resíduos que muitas das vezes são lixiviados por rios e lagos. A síntese de cimento geopolimerico a partir de resíduos, se mostrou como uma alternativa ao uso do cimento Portland, devido o cimento geopolimerico ter apresentado maior resistência a compressão e ser menos poluente em sua obtenção.

As grandes quantidades de resíduos minerais geradas pelas indústrias de bauxita metalúrgica na Amazônia - escala de produção na mesma ordem de magnitude de suas commodities de origem - vêm sendo olhadas como novas fontes de matérias-primas (minas secundárias) e/ou parte indissociável de um sistema produtivo sustentável, isto é: geração de co-produtos dentro de um sistema de economia circular. Neste contexto, buscou-se no presente trabalho dar foco a dois resíduos alcalinos dessa indústria minerometalúrgica visando sua incorporação a solos ácidos amazônicos, são eles: resíduo sólido insolúvel do Processo Bayer (resíduo de bauxita - BR) e cinzas da produção de energia a partir de carvão mineral (resíduos da combustão do carvão – CCRs: cinza leve - FA e cinza pesada - BA). Devido ao elevado caráter alcalino do BR e dos CCRs, bem como, a presença de teores consideráveis de macronutrientes nos CCRs (Ca e S), tais resíduos vislumbram potenciais características químicas, mineralógicas e físico-químicas para uso na correção de pH, condicionamento e fertilização de solos ácidos. Além disso, a atração de cargas positivas devido a presença dos ânions SO4 2- e CO3 2- nos CCRs contribuem para o aumento da CTC. E no caso do BR, além do Na+ , o balanceamento das cargas por compensação de cátions na estrutura framework negativa da sodalita Bayer e as substituições de Fe3+ por Al3+ na Al-goethita (carga por quebra de arestas), também contribuem para o aumento da CTC. A disponibilidade dos nutrientes no solo depende fortemente do pH, parâmetro eletroquímico mais importante nas reações em solo. Dessa maneira, planejou-se por meio do método composto central, uma protonação prévia dos resíduos com H3PO4, variando: razão sólido/líquido (S/L:1:30-1:10 g/ml), concentração do ácido (CA: 10-30 %) e volume do ácido (VA: 1-24 ml), de modo a obter um material com pH 8-10, associando ainda acréscimo de fósforo para compor o produto final. A faixa de ajuste desejada (pH 8-10) foi alcançada com modelos de regressão altamente preditivos (R2>0,80), para todos os resíduos. As análises químicas indicaram que o conteúdo do macronutriente P aumentou significativamente para os três resíduos protonados (PBR, PFA e PBA, o prefixo P significa resíduo protonado), com destaque para a PBA com 152,6 g kg-1 . Além disso, Ca e S mantiveram-se disponíveis com teores consideráveis para os CCRs, enquanto no PBR destacou-se a diminuição da disponibilidade do Na e a indisponibilidade do alumínio (Al3+) pela acidez potencial (H+Al) < 0,6. Com relação a mineralogia, o BR é composto principalmente por óxi-hidróxidos de ferro e fases aluminossilicatadas, enquanto fases carbonatadas, sulfetadas e silicatadas dominam os CCRs. Após a protonação, houve a formação da fase brushita (CaHPO4.2H2O) na PBA. O teor de P total para os três resíduos aumentou consideravelmente com relação aos mesmos não protonados, principalmente para a PBA (P2O5 = 12 %). Realizou-se uma incubação de um Latossolo Amarelo Distrófico a partir de um delineamento em bloco completamente casualizado (DBCC) aplicando os resíduos tratados (protonados) e não tratados (não protonados), em duplas e triplas combinações, em comparação com uma testemunha positiva (calcário agrícola), nas dosagens de: 0, 2, 4, 8, 16, 32 e 64 t/ha (blocos), durante 60 dias. Em 30 dias de incubação, as melhorias do solo foram alcançadas com 8 e 16 t/ha da tripla combinação dos resíduos protonados (PBR+PFA+PBA), com correção do pH para: pHH2O=5,5-6,5; pHCaCl2=5,1-5,3 e aumentou da disponibilidade dos macronutrientes P, S e Ca. Além disso, a presença de Al3+ foi reduzida significativamente (< 0,1) e a proporção de cátions básicos trocáveis foi elevada (V > 60 e 70 %). Quanto a presença de metais pesados, o solo tratado não ultrapassou os limites pré-estabelecidos para corretivos agrícolas e fertilizantes minerais para os elementos: As, Cd, Pb e Cr. A manutenção do pH e a perda de nutrientes, com 8 e 16 t/ha, também foram investigados a partir de ensaios em colunas de lixiviação por 120 h. As análises dos eluídos mostraram que as maiores perdas foram de P, Na e Ca, pH~6,4. Por fim, e de acordo com os resultados, pode-se dizer que o uso combinado dos resíduos protonados eleva sobremaneira o potencial deles para aplicações agronômicas, ficando evidente o poder de correção de pH e a oferta de macro e micronutrientes para um Latossolo Amarelo Distrófico amazônico. Mostra-se, assim, uma boa alternativa para os produtores agrícolas da região, com boas perspectivas para uma diminuição da dependência externa de insumos tradicionais. Ademais, o consumo dos estoques desses resíduos minerais, consolidaria um duplo benefício ao unir dois dos maiores ramos do setor primário brasileiro: agricultura e mineração, com desenvolvimento econômico circular na região.

O objetivo deste trabalho foi comparar a rugosidade provocada por escovas de fibras do caroço do açaizeiro Euterpe oleracea Mart. e de sisal Agave sisalana como cerdas na produção de escovas dentárias. Doze discos de resina composta foram utilizados para avaliar cada escova: açaí 66 cerdas por 38 tufos, sisal 58 cerdas por 38 tufos, e controle 60 cerdas por 30 tufos. Em uma máquina de escovação, contendo dentifrício na proporção de 1:3 de água, cada escova foi submetida a 3.000 ciclos com velocidade de 250 ciclos por minuto. Os discos foram então lavados com ar e água por 30 segundos e limpos em banho de ultrassom com água destilada por 10 minutos. Três leituras da rugosidade foram obtidas de cada amostra com rugosímetro antes e depois do teste e os valores comparados entre si com o teste estatístico Kruskal-Wallis ao nível de significância de 0,05 e teste de comparações múltiplas pelo método de ajuste Bonferroni. Houve diferença significante na rugosidade das amostras antes e depois com a escova de açaí (p < 0,01) e de sisal (p < 0,001), mas não no controle (p = 0,4885). Depois da escovação houve diferença significante entre os materiais (p < 0,001), com a rugosidade da escova controle sendo menor que a escova de açaí (p < 0,005) e de sisal (p < 0,005), não havendo diferença entre estas (p = 0,9855). As escovas de açaí e sisal, sem diferença entre ambas, provocaram maior rugosidade do que as escovas de cerdas de nailon.

Fibras naturais apresentam um potencial crescente no reforço de compósitos poliméricos, representando um promissor concorrente das fibras de vidro e carbono extensamente usadas na construção de pás de aerogeradores, cuja reciclabilidade/descartabilidade e alto custo energético de produção já tem sido discutido nos principais centros produtores de turbinas. Por outro lado, o desenvolvimento de turbinas eólicas para áreas com ventos de 2 a 6m/s considerados de baixa velocidade, utilizando perfil aerofólio S1210 pode incrementar o potencial energético de geração de regiões não originalmente elegíveis para a instalação de turbinas de grande porte. Este estudo propõe a avaliação do uso da fibra de juta (Corchorus capsularis) no projeto de pás de uma turbina eólica de pequena escala, considerando os parâmetros aerodinâmicos e estruturais. O presente projeto foi desenvolvido incorporando a Teoria do Momento do Elemento de Pá (BEM), a Teoria Clássica dos Laminados (TCL) e a Teoria de Fluxo de Cisalhamento de Bredt-Batho Extendida (EBSFT), de forma a levantar as propriedades elásticas e possibilitar o uso dos critérios de falha. As lâminas do compósito foram caracterizadas segundo a ASTM D 3039, ASTM D 638 e ASTM D 5379, as propriedades mecânicas levantadas, aliadas aos parâmetros elásticos da seção transversal, rigidez torsional, rigidez axial e rigidez flexural, demonstraram a viabilidade do uso da fibra de juta na construção da pá, definido segundo o critério de falha de tensão máxima, se apresentando para concorrer com as fibras de vidro hoje utilizadas.

Nanocompósitos baseados em cobre e nanotubos de carbono (Cu/NTC) em matriz metálica vem proporcionando melhorias nas propriedades elétricas e térmicas dos materiais, apresentando grande potencial de aplicação em áreas como o setor elétrico. Grandes desafios são encontrados na transmissão e distribuição de energia elétrica, como perdas técnicas, principalmente por efeito Joule, resultando em baixa eficiência dos condutores convencionais de alumínio (Al). Neste sentido, novos condutores nanoestruturados foram desenvolvidos baseados em cobre/nanotubos de carbono funcionalizados e dopados com iodo (Cu/NTC-f), como revestimento de fios de alumínio Al 1350, utilizando o processo de deposição eletroforética em solução de sulfato de cobre, sob correntes elétricas de 1,2 A, 1,5 A e 1,8 A, foram investigados quanto as suas propriedades elétricas e mecânica. Os condutores Al@Cu/NTC-f foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura; difração de raios-X; espectroscopia Raman; ensaio de tração, além de medições elétricas, em temperatura ambiente e sob aquecimento, via ponte de Kelvin. Os resultados mostram um aumento de aproximadamente 18% do IACS com boa estabilidade sob aquecimento em comparação ao condutor de alumínio comercial Al 1350, devido as propriedades intrínsecas dos NTCs, funcionalização, boa dispersão e ao efeito dopante do iodo, confirmado por
espectroscopia Raman com efeitos redshifts nas sub-bandas de Gint e Gext. A morfologia característica dos filmes finos de Cu/NTC-f, apresentaram estruturas piramidais, aglomerados, estruturas de cobre envolveram os NTCs, bem como NTCs eletrodepositados homogeneamente no substrato de alumínio com boa cristalinidade, cultivados nas direções CuI (311) e Cu (220), Cu (200), favorecendo a formação de filmes finos com boa cristalinidade. Este método de eletrodeposição de Cu/NTC-f na superfície de fios metálicos mostra-se promissor para a produção de condutores metálicos nanoestruturados de alta ampacidade, estabilidade térmica, baixa densidade e alto desempenho, aplicados em linhas de transmissão de energia elétrica.

Foram avaliados a capacidade de interação entre nano partículas com as proteinas do virus SAR-CoV 2. Em uma primeira simulação os ligantes utilizados foram os nanotubos de carbono de parede única (NTCPUs) e os receptores as principais estruturas do vírus: a proteína do envelope (E-pro), a principal protease (M-pro) e a glicoproteína Spike (S-gly). Para isso foram utilizadas modelagem molecular de docagem e dinâmica molecular. A dinâmica molecular forneceu informações sobre o desvio quadrático médio de posições atômicas entre 0,5Å e 3,0Å. A dinâmica molecular mostrou que o nanotubo zigzag obteve uma melhor energia de Gibbs (ΔG) que corresponde a energia livre de ligação entre as nanopartículas e os alvos proteicos apresentaram valores: - 9,48, - 9,98 e - 10,08 kcal/mol para E-pro, M-pro e S-gly respectivamente, os valores de desvio quadrado médio das posições atômicas permaneceram mais estáveis para esta espécie de nanotubos, indicando que ela possui alta probabilidade de se ligar aos resíduos do sítio ativo das macromoléculas. Acoplamentos moleculares e energia livre de ligação mostraram que os resíduos do sítio ativo S-gly interagiram fortemente com os NTCPUs, registrando valores de: -112,73, -94,38, -80,49 kcal/mol para os zigzag, quiral e armchair, respectivamente. Em uma segunda etapa fazendo-se uso de quase a mesma metodologia anterior para os ligantes, porém os modificando para cinco pontos quânticos de óxido de grafeno (OG) com dimensões inferiores a 20 nm e interagindo apenas com os receptores das spikes de três cepas diferentes: S-gly-Omicron, S-gly-Kappa e S-gly – Delta. Fazendo uma comparação entre os dois ligantes o que se evidência foi uma melhor afinidade da interação S-Gly-Omicron/GO-E comenergia livre de Gibbs = - 172,2510 KJ/mol, em comparação com a melhor afinidade dos nanotubos de carbono, S-gly/zig-zag com ΔG = - 112,73 KJ/mol. Os oito ligantes propostos tendem a se ligar ao sítio ativo das macroestruturas. Concluem-se que os nanotubos de carbono e os oxidos de grafenos possuem alta probabilidade de aplicação em produtos inibidores do SAR-CoV-2, por meio do desenvolvimento de materiais que sejam produzidos pra a fabricação de EPIs, Sprays e soluções impermeabilizantes em geral.

         O objetivo deste estudo foi investigar a viabilidade operacional da variante HWGMAW
do processo GMAW na soldagem em aços comparativamente aos processos
CW-GMAW e GMAW. O estudo foi realizado em duas fases e as soldagens foram
realizadas por simples deposição. Na 1ª fase foi usado um aço de classificação ASTM A-
131 Grau A, variando a taxa de alimentação do arame adicional em 40%, 80% e 120%
para o CW e HW e a corrente em 40A e 80A. Na 2ª fase, um aço de classificação AISI
1020, variando a taxa de arame adicional em 20% e 100% de HW e a corrente em 70A.
A Análise de Variância (ANOVA), considerou que os resultados foram afetados pela
corrente e taxa de alimentação de arame (1ª fase) e pela polaridade e taxa de alimentação
de arame e orientação de deslocamento da tocha (2ª fase). Os resultados da 1ª fase
mostraram uma redução na penetração e diluição com o processo CW-GMAW em relação
ao GMAW, no entanto houve uma recuperação da penetração com o HW-GMAW. Na 2ª
fase, a captura de imagens em alta velocidade no estudo da dinâmica do arco elétrico
sugerem que houve instabilidade de arco ao se modificar o sentido de soldagem (puxando
e empurrando) e que a polaridade do HW foi responsável por atrair ou repelir o arco e,
juntamente com a taxa de alimentação, pode alterar a geometria do cordão na
profundidade de penetração em 45% e a diluição em até 25% em comparação com
GMAW quando a taxa de alimentação foi de 100%.

Este trabalho investigou o efeito da quantidade de catalisador e tempo de reação no upgrading catalítico de vapores provenientes da pirólise de gordura residual a 450 °C e 1,0 atm, no rendimento de produtos, propriedades físico-químicas (densidade, viscosidade cinemática, índice de refração e índice de acidez) e composição química dos produtos líquidos orgânicos (PLO) obtidos em reator de leito fixo catalítico em escala semi-piloto. Pellets de lama vermelha quimicamente ativada com HCl 1,0 M foram utilizados como catalisador, com teores de 5, 7,5 e 10% (m/m.) da razão catalisador/biomassa (C/F). Os rendimentos de PLO cresceram com o aumento da razão C/F, com variação do craqueamento termocatalítico de gordura residual entre 54,40 a 84,88% (m/m.) de bio-óleo; e 79,42% (m/m.) para o bio-óleo do craqueamento térmico; já para as fases aquosas, gasosas e sólida diminuem com o aumento do teor de catalisador. Para todos os experimentos, há diminuição das propriedades físico-químicas com o tempo de reação. A análise de GC-MS identificou a presença de hidrocarbonetos e compostos oxigenados e a concentração de hidrocarbonetos aumenta com o tempo de reação atingindo valores de 95% (m/m.). Os melhores resultados foram obtidos utilizando-se 5,0% (m/m.) de catalisador. As composições das frações destiladas do craqueamento térmico e catalítico apresentaram rendimentos médios ente 12-22% em massa, 13-19% em massa e 35-47% em massa de destilados leves, médios e pesados, respectivamente.

Este estudo investigou o craqueamento térmico e o melhoramento catalítico de vapores da pirólise de resíduos plásticos de equipamentos de informática em um reator em semi-batelada acoplado a um leito fixo catalítico aquecido (craqueamento a vapor em 2 estágios). O catalisador utilizado foi cinza de Si-Al obtida a partir da ativação de pastilhas comerciais de carbono por meio de solução concentrada de NaOH e calcinação. O objetivo do estudo foi caracterizar o fluxo de resíduos por meio de análise termogravimétrica e produtos de pirólise, estudar o efeito da temperatura (350 °C - 500 °C) e da quantidade de catalisador (0,0 % m/m – 7,5 % m/m) nos rendimentos de produtos de reação, propriedades físico-químicas e composição química do produto líquido orgânico, a fim de compreender e avaliar a produção de combustíveis e o melhoramento catalítico a partir de resíduos plásticos usados como matérias-primas químicas. Amostras fracionadas foram coletadas em determinados tempos de reação (15 min, 30 min, 45 min e 60 min) para estudar a evolução das reações de craqueamento nos experimentos através da composição química dos produtos na análise do GC-MS. Trabalhos anteriores também foram comparados para mostrar semelhanças entre matérias-primas diferentes em unidades térmicas iguais à utilizada. Os resultados indicaram composição de acrilonitrila-butadieno-estireno bromado (ABS), policarbonato (PC) e poliestireno de alto impacto (HIPS) para o resíduo plástico dos equipamentos de informática. À temperatura de 350 °C os resultados foram melhores quando se considera o índice de acidez, mas os rendimentos da fase líquida foram os menores (38%) e os rendimentos da fase gasosa elevados (42%). Os experimentos de melhoramento catalítico revelaram o aumento da presença de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) com o aumento da viscosidade do produto líquido orgânico, o aumento do rendimento de carvão (de 11% para 24%) e a diminuição do rendimento de gases (de 15% para 5%). A composição química mostrou presença de hidrocarbonetos aromáticos como estireno, metil-estireno e difenil-propano, e de compostos nitrogenados como benzenobutano-nitrila, de compostos fenólicos, de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e de compostos bromados. A pirólise de resíduos plásticos de equipamentos de informática é desafiadora, devido à composição variável de contaminantes presentes e à avaliação da composição química de acordo com o tempo de reação, que fornece informações interessantes a respeito da evolução de experimentos de pirólise em semi-batelada/melhoramento catalítico. A padronização e a reprodutibilidade do método devem ser conduzidas para continuar a avaliação da pirólise e melhoramento catalítico de uma ampla gama de matérias-primas.

Nanocompósitos de alumínio demonstram capacidade de melhorias nas propriedades mecânicas, condutividade térmica e elétrica. Para o alumínio, a incorporação de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) usando métodos de fusão convencionais é um problema antigo. Neste estudo, nanocompósitos de alumínio foram fabricados pelo método de fundição convencional, usando pó de aço inoxidável (304LSS), silício e níquel nanoestruturados. Os nanotubos de carbono foram tratados com peróxido de hidrogênio, permitindo uma fixação com as partículas dos pós-metálicos. Os compostos nanoestruturados foram adicionados a matriz de alumínio por meio de fundição convencional. Após a obtenção do material como fundido, ele passou pelo processo de usinagem para o diâmetro de 18,5 mm e em seguida pelo processo de trabalho a frio até ser obtido o diâmetro de 3,0 mm. As ligas foram caracterizadas mecanicamente através de ensaio de tração e de microdureza, eletricamente através do ensaio de resistência elétrica e estruturalmente através das análises de macroestrutura e microestrutura. O pó 304LSS adicionou elementos de liga, refinou os grãos e o NTC proporcionou melhor desempenho do condutor elétrico, com ganhos de condutividade elétrica na faixa de 10%. Os compostos nanoestruturados com Si não contribuíram para ganhos significativos de condutividade elétrica das ligas quando associados aos nanotubos de carbono, mas evitaram perdas significativas dessa característica e causaram ganhos de até 40% no LRT. Já as ligas com Ni e nanotubos de carbono contribuíram para ganhos significativos de condutividade elétrica e LRT, com a liga com 2% de níquel e 0,1% de NTC apresentando ganhos de aproximadamente 8% nas propriedades elétricas e mecânicas. As ligas nanoestruturadas também se mostraram superiores em termos de propriedades elétricas e mecânicas que ligas comerciais. 

O desenvolvimento de sistemas eficazes de blindagem balística, torna-se fundamental para garantir a proteção humana e veicular. Essas blindagens costumam ser formadas por diferentes materiais, como compósitos poliméricos reforçados com fibras, que são empregadas quando se deseja uma boa relação peso/proteção balística. Além disso, a busca por materiais ecologicamente corretos, que associem bom desempenho mecânico com sustentabilidade, tem sido muito frequente nos dias atuais. O presente trabalho foi direcionado ao estudo das propriedades mecânicas e balísticas apresentadas por compósitos reforçados com fibras lignocelulósicas, destinados a aplicações de blindagem. Foi realizada uma investigação a respeito das características das fibras de curauá (Ananas erectifolium) e carnaúba (Copernícia prunífera), examinando o diâmetro médio, análises morfológicas e químicas. A caracterização mecânica dos compósitos foi realizada utilizando as fibras de curauá e carnaúba nas distribuições contínuas e alinhadas por meio de uma produção manual de compósitos poliéster-fibras com 10, 20 e 30%v/v, por meio dos ensaios de tração, flexão e impacto Charpy. A partir desses resultados, produziu-se compósitos poliéster laminados, pela primeira vez, utilizou-se sistemas híbridos com camadas de tecidos de Aramida-Curauá, Aramida-Carnaúba e Curauá-Carnaúba, adotando o processo de moldagem por prensagem a frio. Todos os compósitos híbridos propostos possuem 30%v/v de fibras e foram produzidos na configuração não alternada, sendo submetidos a ensaios de impacto balístico considerando o nível de proteção e a velocidade residual. Os resultados balísticos mostraram que os sistemas Curauá-Carnaúba foram perfurados, ao contrário do sistema Aramida-Curauá e Aramida-Carnaúba, não transpassados, os quais obtiveram um nível I de proteção balística. Embora a configuração Curauá-Carnaúba dos compósitos poliéster com tecidos não tenham atendido ao requisito de nível balístico, faz-se necessário uma investigação mais abrangente da velocidade residual. Os resultados são um forte indício do possível potencial de soluções de compósitos híbridas similares.

A manutenção emergencial dos ativos ferroviários na Amazônia brasileira tem gerado perdas de receita e custos de oportunidade. O objetivo geral deste estudo foi identificar a importância do custo de oportunidade na tomada de decisão para estratégias de manutenção corretiva e preventiva. A metodologia propôs a modelagem das variáveis referentes aos dados econômicos e operacionais da manutenção ferroviária nos últimos dez anos, por aprendizado de máquina não paramétrico Gradient Boosting Regression Tree, e hibridizando-o com a análise do custo de oportunidade para o trade-off decisão de uma ferrovia de minério na Amazônia brasileira. Os resultados mostraram que o GBDT foi eficiente em ajustar os dados de treinamento com r2 igual a um. Da mesma forma, os dados do teste apresentaram valores de r2 satisfatórios, próximos a um, onde se obteve o grau de importância das variáveis independentes na predição das variáveis dependentes. O método de Pearson foi utilizado para construir a matriz de correlação para cada par de variáveis. A partir do modelo gerado, foram criados oito grupos de previsão para o ano de 2022. Em seguida, foram estabelecidos níveis de conflito, sugeridos pela literatura econômica, entre os cenários de previsão, onde o custo de oportunidade foi identificado entre as alternativas com melhor benefício às estratégias de manutenção. Dessa forma, o custo de oportunidade aliado ao aprendizado de máquina serve como um instrumento para auxiliar as empresas na busca por melhores decisões de manutenção, o que contribui para o aprimoramento da gestão dos ativos ferroviários. O estudo do custo de oportunidade a partir de uma análise trade off baseada em predições do custo das estratégias de manutenção através da modelagem por Machine Learning - Gradient Boosting Regression é um objetivo inédito na literatura.

A tecnologia de difusores alocados em torno de rotores de turbinas hidrocinéticas objetiva
melhorar a conversão da energia do fluido em potência mecânica, embora as pás de turbinas
sob efeito difusor sejam suscetíveis à cavitação, o que pode comprometer o aumento da
eficiência do sistema. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de modelo de otimização
geométrica aplicado à pás de turbinas hidrocinéticas aumentadas por difusor. O modelo
proposto leva em conta o possível surgimento de cavitação nas pás do rotor. A principal
contribuição desta proposta de trabalho para o estado-da-arte é o desenvolvimento de um
procedimento de otimização que considera os parâmetros da eficiência do difusor, ηd, e
o empuxo no difusor, CTd, na formulação do problema. O modelo é baseado no Teoria
do Elemento de Pá para a busca da geometria otimizada, resultante da distribuição das
cordas e ângulos de torção que minimizem ou eliminem a ocorrência de cavitação. O
critério do mínimo coeficiente de pressão é usado para avaliar a cavitação nas pás. Além
disto, uma investigação por meio de Dinâmica dos Fluidos Computacional é conduzida
para validar o modelo com base na formulação das Equações Médias de Navier-Stokes,
usando o modelo κ-ω-SST de turbulência e o modelo de cavitação de Rayleigh-Plesset na
geração de cavitação, conforme a produção de vapor de água nas pás. Tal metodologia foi
aplicada no projeto de um rotor hidrocinético com diâmetro de 10m, potência nominal
de 250 kW em uma corrente d’água de 2,5 m/s. Uma análise do modelo proposto com
e sem difusor foi realizada a fim de avaliar a influência da cavitação em uma geometria
otimizada em termos da distribuição de cordas e ângulos de torção ao longo da pá. Como
resultado, verifica-se que a turbina hidrocinética aumentada por difusor dobra a ocorrência
de cavitação quando comparada com a turbina sem difusor. Além disso, considerando o
efeito do difusor, o modelo de otimização se mostra capaz de captar e permitir o ajuste da
geometria das pás no sentido de remover a ocorrência de cavitação, sendo, portanto, uma
boa alternativa para o projeto de turbinas hidrocinéticas com pás livres de cavitação.

As bombas como turbinas (BFTs) são consideradas uma solução econômica para controlar a pressão na rede de distribuição de água (RDAs) substituindo válvulas de controle de pressão (VCPs). Seu uso requer uma compreensão precisa da operação sob várias condições hidráulicas em uma RDA. Este estudo apresenta uma metodologia que detalha a regulação de pressão em uma rede municipal com o controle da velocidade da BFT. As etapas de setorização RDA são descritas usando o software EPANET 2.0. A seleção e a operação associada fora do projeto da bomba são apresentadas. As máquinas são simuladas em velocidades constantes e variáveis substituindo VCPs em 18h de operação. Critério de substituição de válvulas e as vantagens econômicas também foram estimadas. Uma rede foi dividida em 6 setores, com 14 VCPs, que foram substituídas por BFTs. A seleção foi rápida baseada na boa validação do modelo proposto. Em velocidade constante, a bomba não consegue regular a pressão. Em velocidade variável, a BFT 3.3 mantém as melhores eficiências (0,62 a 0,64) e potência (3,44 kW) quando as vazões são altas e as velocidades são reduzidas (2.400 rpm e 3.000 rpm). Assim, a pressão de saída do BFT e em toda a rede são mantidas como valores exigidos pelas VCPs. Com as 14 máquinas operando, o sistema pode recuperar 270.192,19 kWh/ano, com período de retorno estimado em 3,75 anos, considerando critério de 12 anos para uma concessionária Brasileira. Bombas com velocidade variável podem regular a pressão na RDA como uma VCP, recuperando maior quantidade de energia.

Neste trabalho, foi sistematicamente investigado a desacidificação do produto líquido orgânico (PLO) obtido via craqueamento térmico catalítico do óleo de palma a 450 C, 1,0 atmosfera, com 10% (m/m.) de Na2CO3 como catalisador, em colunas de absorção multiestágio em modo contracorrente com dióxido de carbono supercrítico
(SC-CO2) como solvente, aplicando o simulador de processos químicos Aspen HYSYS®. Em um estudo anterior, a base de dados termodinâmica e a modelagem das equações de estado necessárias para simular a desacidificação do PLO foram apresentadas [Molecules 2021, 26, 4382. https://doi.org/10.3390/molecules26144382 ]. Este trabalho propõem um novo fluxograma, composto por 03 colunas de absorção, 10 válvulas de expansão, 10 tambores flash, 08 trocadores de calor, 01 bomba de alta pressão e 02 make-up de CO2, visando melhorar a desacidificação do PLO. A simulação foi realizada a 333 K, 140 bar e (S/F) = 17; 350K, 140 bar e (S/F) = 38; 333 K, 140 bar e (S/F) = 25. A simulação mostrou que 81,49% do PLO pode ser recuperado e as concentrações de
hidrocarbonetos nos extratos nas colunas de absorção 01 e 02 foram 96,95% e 92,78% (m/m.) em base livre de solvente, enquanto a corrente de fundo da coluna de absorção 03 foi enriquecida em compostos oxigenados com concentrações de até 32,66% (m/m.) em base livre de solvente, mostrando que o CO2-SC foi capaz de desacidificar os produtos líquidos orgânicos, obtendo frações com menor teor de olefinas. As melhores condições de desacidificação foram obtidas a 333 K, 140 bar e (S/F) = 17.

A disposição de resíduos sólidos urbanos mais comum no Brasil é o aterro sanitário. Além disso,
ainda existem unidades de descarte inadequadas em aterros controlados (lixões), mas existem
alternativas tecnológicas para esse descarte e projetos já estão instalados no Brasil. É
fundamental identificar a opção tecnológica adequada por meio de análises econômicas,
transformando um problema ambiental em uma solução viável. Este trabalho tem como objetivo
analisar a viabilidade financeira da combinação de destinos consolidados para a gestão de
Resíduos Sólidos Urbanos identificados neste trabalho como rotas tecnológicas, que utilizam
resíduos para energia, considerando inicialmente cidades de com população até 250.000
habitantes, posteriormente foi realizada uma análise de viabilidade utilizando as duas melhores
rotas desta primeira analise em função do agrupamento de municípios paraenses tomando como
base as distâncias, integridade das estradas e usabilidade ao longo do ano segundo o plano
regional de resíduos sólidos do estado do Pará. Foi elaborado um algoritmo estruturado com
foco na estimativa da receita a partir da taxa de contribuição da população (TCP), utilizando os
indicadores econômicos: Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Tempo
de Retorno Descontado (TRD) e Custo Nivelado da Eletricidade (LCOE), foi realizada ainda
uma análise de sensibilidade de todos os componentes de custo com base no VPL. Os melhores
resultados são as rotas com aterro e gás de aterro, e com reciclagem e digestão anaeróbica,
considerando a venda de digerido e posteriormente encaminhados ao aterro sanitário. Estas
apresentaram os melhores valores financeiros, com payback descontado de 15 e 20 anos, TCP
máximo de R$ 0,22 e R$ 1,82, por habitante/mês, respectivamente, com TIR de 11,61%, para
ambos. A análise de sensibilidade indicou maior influência nos custos de investimento do gás
de aterro sanitário e serviços de coleta e limpeza urbana para a rota de reciclagem, digestão
anaeróbica, digestato e aterro sanitário. Com relação ao agrupamento de municípios, o
percentual médio estimados dos gastos com a renda de meio salário mínimo da população foi
em média um pouco acima dos 3 %.

Nas últimas décadas, muitos incidentes com graneleiros ocorreram devido à liquefação de cargas sólidas a granel, sendo o minério de ferro o responsável pelo maior volume de negócios de cargas sólidas no mundo. A liquefação de cargas sólidas a granel em navios graneleiros tem sido uma das principais causas de acidentes graves, inclusive com perda de vidas e embarcações. O minério de ferro é o responsável pelo maior volume de negócios de cargas sólidas no mundo. No entanto, nas últimas décadas ocorreram muitos incidentes com graneleiros devido à liquefação de cargas sólidas a granel, ocasionando acidentes graves, inclusive com óbitos e prejuízos com embarcações. Os finos de minério de ferro, conhecido do acrônimo em inglês IOF “Iron Ore Fines”, são produtos preparados a partir do refino de minério de ferro e foi reclassificado, em 2011, pela International Maritime Organization (IMO), como um material liquefável do 'Grupo A'. Atualmente, o limite de umidade transportável, do inglês TML “Transportable Moisture Limit” é o único parâmetro, usado pela IMO, para minimizar o risco de liquefação de cargas do 'Grupo A' para transporte marítimo. Nesta tese foram propostas duas metodologias para investigar o potencial de liquefação do IOF. A primeira metodologia objetivou classificar o potencial de liquefação das amostras de IOF considerando o TML e o fator de coesão de Coulomb. A segunda metodologia teve por objetivo utilizar o teste de mesa de vibração para análise do potencial de liquefação do IOF através de indicadores propostos. Os estudos foram realizados com amostras de IOF preparadas com tamanhos de partícula de 9,5 mm a 25 μm em diferentes conteúdos de finos (partículas < 150 μm) e umidade. Na primeira parte da tese, os testes de cisalhamento direto detectaram que a adição do conteúdo de finos nas amostras de IOF proporciona grande influência na resistência ao cisalhamento. Também foi constatado, através do teste Proctor/Fagerberg e teste de mesa de fluxo, que a adição do conteúdo de finos nas amostras de IOF produziram aumento do TML. Estes resultados foram utilizados para proposição de uma metodologia para classificação do potencial de liquefação de IOF. Na segunda parte da tese, o teste Proctor/Fagerberg modificado identificou um conteúdo de finos de transição para o TML. Por meio da metodologia experimental proposta para o teste de mesa de vibração, observou-se que o potencial de liquefação do IOF possui correlação com a migração de umidade para a superfície e valores de índices de vazios, grau de saturação e densidade são equivalentes à metodologia de compactação teste Proctor/Fagerberg modificado. Finaliza com a proposição dos indicadores, Ip e ISWC, que são parâmetros úteis avaliar potencial de liquefação de IOF em amostras com diferentes conteúdos de finos e umidades; para o IOF testado, Ip ≤ 3,63 indicou que não houve liquefação e ISWC > 0 indicou liquefação.

Com a crescente demanda mundial por produtos e geração de riqueza, surge a necessidade de investir em novos processos sustentáveis e práticas de engenharia para a ampliação de escala. Assim, o objetivo deste trabalho foi obter óleo de tucumã-do-Pará (Astrocaryum vulgare) rico em β-caroteno usando CO2 supercrítico e verificar a adequação de duas novas equações de aumento de escala. Portanto, foram utilizadas duas isotermas e três pressões (40°C, 60°C, 150bar, 250bar, 400bar). Na condição que apresentou maior rendimento de extração de óleo e de β-caroteno foi realizado um estudo cinético, seguido da aplicação de uma nova equação baseada no teorema π de Buckingham. O maior rendimento de extração de óleo (31,49±0,04%) foi obtido a 60°C e 400bar com alta concentração de ácido oleico, sendo este rendimento similar ao valor obtido por soxhlet que foi de 32,73±0,59% de óleo. A aplicação do teste Tukey (p <0,05) mostra que não há diferença significativa entre o rendimento de extração obtido na isoterma de 40 °C e 60 °C na condição de pressão de 400bar. A maior concentração de β-caroteno (1351,8±0,02 μg/g) foi obtida a 40°C e 400bar, sendo a densidade do solvente considerada a variável mais significativa com maior influência na extração de β-caroteno. O estudo cinético feito com aplicação de uma nova proposta matemática baseada na correlação entre variáveis operacionais (vazão de solvente, massa de alimentação, altura e diâmetro do leito de extração), mecanismo de transferência de massa e constância do ângulo de inclinação das curvas cinéticas que, para a vazão de solvente de 10,93 g/min, na escala maior, a etapa difusiva controlava o mecanismo de transferência de massa.

A geração de resíduos sólidos tem se tornado um grande desafio para a preservação do meio ambiente devido ao estilo de vida adotado pela sociedade moderna que busca a praticidade e imediatismo, com isso novos produtos são lançados diariamente no mercado consumidor acarretando maior geração de resíduos. A decomposição desses resíduos de diversas origens gera um líquido escuro denominado de chorume, que apresenta altas concentrações de compostos orgânicos e inorgânicos. Este estudo teve como principal objetivo o aproveitamento de cinza volante, rejeito produzido em usina termoelétrica para geração de energia, como matéria prima na produção de síntese de zeólitas para ser aplicada como adsorvente de baixo custo para na remoção dos metais potencialmente tóxicos cobre, zinco, cádmio e cromo, que estão presentes no chorume do Aterro do Aurá. Foram determinadas as concentrações de Cd, Cu, Cr, Mn, Ni, Pb e Zn em amostras de solo e chorume gerado na área de deposição de resíduos sólidos na Região Metropolitana de Belém no estado do Pará, no período de um ano abrangendo os dois períodos sazonais característicos na região amazônica de mais e menos chuvoso. As concentrações dos metais potencialmente tóxicos nas amostras de solo e chorume coletadas no aterro do Aurá foram analisadas no Laboratório de Toxicologia do Instituto Evandro Chagas (IEC) utilizando a técnica de Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Induzido (ICP OES). As zeólitas sintetizadas foram caracterizadas por diferentes técnicas, tais como, espectrometria de fluorescência de raios-X, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. A eficiência do tratamento por adsorção utilizando material zeolítico como adsorvente de metais potencialmente tóxicos apresentou capacidade de remoção em torno 90 %, indicando elevado potencial para ser aplicado como adsorvente em aterro sanitário e diversas áreas.

Os materiais polímeros devido à diversidade de suas propriedades, facilidade de processamento e capacidade de substituir materiais tradicionais, tornou-se indispensáveis na sociedade moderna, embora, o crescente acumulo de resíduos plásticos torna-se um problema relevante de difícil gerenciamento. Diante deste quadro, pesquisas em sustentabilidade tem investido em novas estratégias com foco no processamento e transformação dos resíduos plásticos onde o processo de pirólise apresenta-se como tecnologia promissora. Neste trabalho, as sobras de resinas dentarias reticuladas à base de PMMA foram submetidas à pirólise para recuperar o MMA (metilmetacrilato). A degradação térmica de resinas dentarias reticuladas à base de PMMA foram analisadas por TG / DTG para orientar as condições de operação. A pirólise foi realizada em um reator de 143L, a 345, 405 e 420°C, 1,0 atm. Os produtos líquidos de reação obtidos aos 345°C, em 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 110 minutos, foram caracterizados físicoquimicamente por densidade, viscosidade cinemática e índice de refração. A composição química dos produtos líquidos de reação obtidos a 354°C, em 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 110 minutos, a 405°C, em 50, 70 e 130 minutos e a 420°C, 40, 60, 80, 100, 110 e 130 minutos foram determinados por GC-MS. As experiências mostram que os rendimentos da fase líquida foram 55,50%, 48,73% e 48,20% (em peso), a 345, 405 e 420°C, respectivamente, mostrando um comportamento sigmóide suave, diminuindo com o aumento da temperatura do processo, enquanto os da fase gás foram 31,69%, 36,60% e 40,13% (peso), respectivamente, aumentando com a temperatura. A densidade de produtos líquidos de reação, viscosidade cinemática e índice de refração obtidos em 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 110 minutos, variaram entre 0,9227 e 0,9380 g/mL, 0,566 e 0,588 mm2/s e 1,401 e 1,414 respectivamente, mostrando erros percentuais entre 0,74 e 2,36%, 7,40 e 10,86% e 0,00 e 0,92%, respectivamente, em comparação com os valores padrão de densidade, viscosidade cinemática e índice de refração do MMA(metilmetacilato) puro a 20°C. O GC-MS identificou nos produtos líquidos da reação durante a pirólise a 345, 405 e 420°C, 1,0 atm, ésteres de ácidos carboxílicos, álcoois, cetonas e aromáticos, apresentando concentrações de MMA (metilmetacilato) entre 83,454 e 98,975% (área). Para todas as experiências cinéticas de depolimerização a 345, 405 e 420°C, 1,0 atm, as concentrações de MMA (metilmetacilato) na fase líquida, entre 30 e 80 minutos, atingem purezas acima de 98% (área), diminuindo drasticamente com aumento do tempo de reação após 100 minutos, possibilitando depolimerizar as sobras de resinas dentais reticuladas à base de PMMA por pirólise para recuperar o MMA (metilmetacrilato).

Este trabalho tem como objetivo investigar a influência da temperatura na caracterização textural, morfológica e cristalina de bioabsorventes produzidos pelo processamento hidrotérmico de resíduos de palha de milho com H2O quente comprimida. Os experimentos foram realizados a 175, 200, 225 e 250 ºC, 240 minutos, taxa de aquecimento de 2,0 ºC/min e relação biomassa/H2O de 1:10, utilizando um reator em escala piloto de 18.927 L. A eficiência do processo é analisado em termos dos rendimentos dos produtos de reação em função da temperatura. Os resultados mostraram rendimentos de sólidos variando de 62,92 a 35,82% (peso), de gás variando entre 1,49 e 9,59% (peso) e de produtos líquidos variando de 35,43 a 54,59% (peso). O rendimento da fase sólida diminui com a temperatura, apresentando uma região de inflexão entre 200 e 225 °C, na qual ocorre uma mudança drástica, enquanto o da fase líquida aumenta, apresentando a mesma região de inflexão entre 200 e 225 °C. O rendimento da fase gasosa aumenta exponencialmente com a temperatura até aproximadamente 10% (peso) na faixa de temperatura investigada. A análise elementar de produtos sólidos mostra que o teor de carbono aumenta, enquanto o de oxigênio e hidrogênio diminui com a temperatura. A caracterização textural, morfológica e cristalina de produtos em fase sólida analisados por TG/TDG, MEV/EDX, DRX e BET. O produto em fase sólida (bio-adsorvente) obtido por processamento hidrotérmico de resíduos de palha de milho a 225 e 250 °C, 240 minutos, e relação biomassa/H2O de 1:10, foram ativados quimicamente com soluções de NaOH 2,0 M e de HCl 2,0 M para investigar a adsorção de soluções de ácido acético (1,0; 2,0; 3,0; e 4,0 mg/mL). A cinética de adsorção investigada em 30, 60, 120, 240, 480 e 960 segundos. A isoterma de adsorção mostrou que os hidro carvões quimicamente ativados foram capazes de remover o ácido acético de soluções aquosas.

Os nanotubos de carbono (NTCs) merecem destaque, pois reforçam a matriz metálica, devido às propriedades mecânicas, como o módulo Young de ~ 1,0 TPa. Para melhorar a superfície do alumínio comercialmente puro, nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPMs) foram incorporados à superfície do alumínio com tratamento térmico por solubilização sólida, a fim de melhorar as propriedades superficiais do alumínio. As amostras de alumínio foram submetidas ao atacadas quimicamente com o reagente Keller, por um tempo de 30, 60 e 120 segundos, e logo após foi realizada a avaliação da rugosidade, e em seguida foram colocadas em um recipiente contendo NTCs, sendo submetidas a uma temperatura de 640°C por uma hora. Posteriormente foi avaliada a morfologia no microscópio eletrônico de varredura, onde foi observado um agregado de NTCs, foi realizado o DRX para avaliar a adição dos NTC na matriz, e o Espectro Raman que avaliou a transferência de carga para a matriz. Para avaliar o resultado da incorporação dos NTCs na matriz foi realizada a microdureza. Os resultados obtidos mostram que a incorporação de NTCs na matriz de alumínio aumentou a dureza em aproximadamente 20% da superfície, em comparação com a amostra de controle. O processo de incorporação de NTCs na matriz de alumínio por solubilização é uma alternativa promissora, simples e econômica para melhorar a durabilidade da superfície do alumínio.

As elevadas taxas de infecção e mortalidade da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) ou infeção chamada COVID-19 tem causado severos impactos sócio-econômicos mundialmente. A transmissão ocorre basicamente pelo contato com fluidos corporais. Nas vias aéreas, por spray de gotículas e/ou aerossóis suspensos no ambiente e/ou depositados em superfícies. A eficácia do uso de máscaras eficientes na contenção do contágio é uma necessidade. O presente trabalho avaliou a capacidade de adsorção dos filtros contendo carvão ativado e carvão ativado modificado durante a nanofiltragem nas máscaras com maiores eficácias. As possíveis interações entre a proteína de pico e da membrana com o carvão ativado não modificado com oxigênio e o carvão ativado modificado com oxigênio foram avaliadas por docagem molecular e dinâmica molecular. Utilizou-se os softwares Autodock Vina 4.2.6 e AMBER 16 nas simulações. Resultados dos complexos formados entre ligante-receptor tiveram a energia de afinidade, o desvio quadrado médio da raiz (RMSD) e a energia livre de Gibbs de ligação avaliados. O carvão ativado modificado com oxigênio demostrou maior espontaneidade nas interações proteicas. E, outra frente de combate ao coronavírus foi abordada neste trabalho: o tratamento dos infectados, pois avaliou-se a ação inibitória dos princípios ativos de retrovirais conhecidos pela literatura, bem como novos compostos da flora brasileira docados com as proteínas de pico (S-pro), membrana (M-pro) e envelope (E-pro). Três fármacos (Colchicina, Nafamostato e Selinexor) e três compostos originados da Libidibia ferrea ou Caesalpinia ferrea (Ácido Elágico, Pauferrol A e Sitosterol) interagiram como ligantes. E, após a docagem, demonstrou-se graficamente as energias de afinidade mais
favoráveis dos sítios ativos estabelecidos entre ligantes e receptores. A docagem foi realizada por meio do servidor SwissDock. As interações dos ligantes Pauferrol A e Colchicina com as proteínas contidas na superfície viral apresentaram destaque por estabelecerem melhores afinidades energéticas.

Métodos de fabricação de compósitos de aço inoxidável nanoestruturados (CAIN) ainda não foram desenvolvidos com aplicabilidade industrial. Para corrigir tal carência, investigou-se a possibilidade de incorporar nanopartículas por soldagem a arco elétrico, usando uma vareta tubular preenchida com fluxo nanoestruturado composto de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) e partículas de aço inoxidável 304L. Este fluxo foi fabricado por dois métodos diferentes: síntese mecânica (SM) e tratamento químico (TQ) com peróxido de hidrogênio. O segundo mostrou resultados mais promissores usando controle dos parâmetros cinéticos de tempo e temperatura, obtendo um menor grau de carbono amorfo, impurezas e defeitos, incrementando por sua vez a cristalinidade e interação dos nanotubos com a matriz metálica. A adição de NTCPM diminuiu em 64% o tamanho do grão, quando comparado com o revestimento de aço inoxidável, possuindo uma matriz austenítica com precipitação de carbonetos nos espaços interdendríticos e contornos do grão. A microdureza incrementou 45% e a taxa de erosão por cavitação vibratória decresceu 64%, em relação ao revestimento de AISI 304L. Adicionalmente, as análises por raios X mostraram uma redução da fase γ(200) e um crescimento da γ(111), após o processo de cavitação. O
método de fabricação dos nanocompósitos se mostrou viável economicamente e com possibilidade de imediata aplicação a grande escala.

Medidores de vazão tipo turbina são amplamente utilizados na indústria para a apuração de quantidades de produtos líquidos movimentados, inclusive para fins comerciais, em razão de sua elevada precisão e ampla faixa de operação. O emprego de ferramentas de engenharia para a análise e o aprimoramento do desempenho de tais medidores oferece a possibilidade de contribuição do engenheiro à sociedade, promovendo qualidade nas aferições e minimizando distorções na cadeia de distribuição de granéis líquidos potencialmente prejudiciais aos consumidores. Usualmente, os medidores de vazão tipo turbina possuem várias pás, o que torna a determinação dos coeficientes de sustentação e arrasto ainda um desafio. Por isso, considerar o efeito de grade é de fato relevante, sem o qual a velocidade angular da turbina pode ser superestimada pela análise a partir da Teoria Elemento de Pá, método BET. Neste sentido, o presente trabalho propõe a aplicação do método BET na análise do comportamento hidrodinâmico de medidores tipo turbina aplicados à medição de vazão de Gás Liquefeito de Petróleo (GLP). O modelo proposto calcula a correção para o efeito de grade devido à solidez local ao longo do comprimento das pás da turbina, de forma a predizer com acurácia os coeficientes de sustentação e arrasto em cada seção da pá. Parâmetros operacionais do equipamento são obtidos a partir do modelo proposto e comparados com a performance de campo de um sistema de medição existente e em operação na indústria, para diversas condições ao longo da faixa de operação, revelando satisfatória coerência. Para a análise, é desenvolvido modelo de simulação através de técnicas de dinâmica dos fluidos computacional (CFD), que também é utilizado para a predição da susceptibilidade à cavitação nos medidores tipo turbina, tendo em vista a possibilidade de indicação de limites de operação dentro dos quais as condições de funcionamento se mantêm dentro das especificações. Como resultado, o estudo indica que o desempenho de medidores de vazão tipo turbina pode ser previsto pela estratégia de modelagem computacional proposta com base no modelo BET, e que os resultados de campo para velocidade angular e linearidade podem ser reproduzidos com precisão.

Atualmente, métodos tradicionais de química úmida são usados para controle de qualidade de bauxitas. Tais métodos quantificam indiretamente os teores de gibbsita e caulinita como alumina aproveitável (AvAl2O3) e sílica reativa (RxSiO2), respectivamente, e são caros e demorados. Com o objetivo de obter um método rápido e confiável para estimar esses parâmetros como alternativa aos métodos atuais de química úmida, neste trabalho avaliou-se o uso de estatísticas multivariadas - Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLSR) em dados de DRX de bauxitas brasileiras. Os difratogramas de raios-X foram coletados nos modos “reflexão” e “transmissão”, e os dados coletados por cada um desses tratamentos foram comparados com relação à qualidade dos modelos PLSR construidos a partir destes. O método foi otimizado por meio da Análise de Componentes Principais (PCA) e Planejamento Fatorial de Experimentos (DOE), dos quais pode-se identificar outliers e agrupar amostras com similaridades mineralógicas, e obter parâmetros otimizados de coleta e pré-tratameto dos difratogramas. Os resultados demonstraram que essa metodologia tem um potencial para ser utilizado industrialmente no controle de qualidade de bauxitas gibbsíticas. Em comparação com o método tradicional, a precisão obtida ficou dentro dos limites aceitáveis industrialmente, porém a determinação dos parâmetros é significativamente mais rápida, fácil de implementar e executar as análises, exige menos viii espaço e mão de obra de laboratório, além de não ser necessário reagentes químicos. Além disso, com a implementação da difratometria de raios-X em laboratórios de controle da indústria da bauxita e alumina, é possível acompanhar a mineralogia do minério que alimenta o processo Bayer e, portanto, estar ciente de como variações na composição mineralógica podem impactar o processo. Sendo valido ressaltar que tais informações são desconhecidas controlando apenas os parâmetros químicos.

A produtividade ainda é um enclave nos processos industriais de fabricação, na soldagem especificamente. Apesar de grandes esforços e investimento em pesquisa, ainda há muito a ser feito. O processo de soldagem (CW-GMAW) se mostrou inovador, pois aumenta a produtividade sem aumentar danos ao material. Neste trabalho, serão investigados outros benefícios que o processo (CW-GMAW) pode trazer, como a soldagem de chanfro estreito e a soldagem em polaridade negativa CC-, assim como a adição de dois arames frio processo (DCW-GMAW). Foi investigada, por birrefringência acústica, a tensão residual em juntas soldadas pelo processo GMAW. As tensões residuais serão calculadas pela diferença das tensões e pela equação da tensão decomposta em dois planos. O fato de o arame frio atrair o arco elétrico viabilizou a soldagem em chanfro estreito, o que impede a erosão da parede lateral do chanfro. Esse mecanismo sugere ter suprimido o escalonamento do arco elétrico em polaridade (CC-), melhorando, consequentemente, a estabilidade do arco e o acabamento do cordão de solda. A solda com o DCW-GMAW mostrou melhor estabilidade de arco e menor zona afetada pelo calor HAZ. Os cálculos feitos com as diferentes equações numéricas mostraram que, apesar de necessitar de um pouco mais de trabalho, o cálculo da tensão residual decomposta possibilita uma visão mais precisa quando comparado ao cálculo realizado pelas diferenças de tensão.

Vem sendo crescente a produção de materiais que tragam menos impactos ambientais e que possuam alta sustentabilidade, principalmente no que se diz respeito a fibras vegetais e resíduos industriais. Neste trabalho foram confeccionadas compósitos de matriz de poliéster insaturada isoftálica plena, compósitos com fibra vegetal de bambu, compósitos com resíduos industriais (lama vermelha, caulim e cobre) e compósitos híbridos com variação na proporção de resíduos e fibras. Os resíduos foram utilizados com granulometria de 100 MESH e as fibras nos comprimentos de 15 mm e 30 mm, dispostas randomicamente dentro da matriz. Estas fibras foram utilizadas in natura e tratadas com NaOH a 5% durante o período de 2 (duas) horas. As fibras foram caracterizadas quanto às suas propriedades físicas, mecânicas e morfológicas. Os compósitos foram confeccionados pelo processo manual (hand lay-up) na forma de placas retangulares em molde metálico e prensados. Variaram-se as proporções das frações mássicas dos resíduos em 10 % até a saturação dentro da matriz que foi de 40 %, já a fração mássica de fibras foi variada de 1 % até 3 %. Para a produção dos compósitos híbridos a variação ocorreu até o nível máximo de saturação da matriz. As fibras de bambu foram caracterizadas quimicamente por meio de análise dos teores de extrativos, lignina e holocelulose. Já os resíduos foram caracterizados mineralogicamente por meio de Difração de Raios-X (DRX). Já os compósitos foram caracterizados fisicamente (porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente), mecanicamente (tração, flexão e impacto), retardância à chama e morfologicamente por meio de análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para 9 as análises de caracterização física foram produzidos 10 corpos de prova (CP’s) para cada série. Já nos ensaios mecânicos foram fabricados para os ensaios de tração 10 CP’s, enquanto que para os ensaios de flexão e impacto foram 8 CP’s para cada série. Esta mesma quantidade foi utilizada para os testes de retardância de chamas. Após os ensaios físicos foi observado um aumento na Massa Específica Aparente com a adição dos resíduos e das fibras na matriz. Na análise por meio de caracterização mecânica de tração obtiveram-se os melhores resultados de limites de resistência nos valores de 33,05 MPa para compósitos com 3% de fibras de bambu tratadas com 15 mm de comprimento e 33,11 com fibras de bambu com 30mm de comprimento sem tratamento. Já com a incorporação de resíduos chegou ao valor de 40,25 MPa. Nas frações híbridas o valor chegou a 41,07 com adição de 20% de resíduo de caulim/3% de fibras de bambu nos comprimentos de 15mm com tratamento. Já nos ensaios de flexão os resultados foram de 150,94 MPa para a adição de fibras com 30mm tratadas, de 140,34 MPa para adição de 20% de resíduo de caulim e nos híbridos de 137,27 MPa para a adição de 30% de resíduo de caulim/3% de fibras de bambu com 30mm tratadas. Nos ensaios de impacto os melhores resultados foram de 23,02 kJ/m² para adição de 10% do resíduo de cobre e de 38,56 kJ/m² para a adição de 20% de resíduo de cobre/3% de fibras de bambu com 30 mm de comprimento tratadas.

Neste trabalho, as cascas das sementes de andiroba foram submetidas à pré- tratamento alcalino, visando maximizar a recuperação dos açúcares redutores, avaliando o melhor desempenho de operação através das variáveis, tempo de reação (20, 60 e 100 min), concentração de NaOH (2, 3 e 4% (m/v)) e temperatura (60, 90 e 120ºC), em concentração de sólidos fixa, de 5% (m/v). Foi utilizado o planejamento experimental de Box-Behnken (15 corridas). A biomassa pré-tratada nos 15 experimentos, foi hidrolisada enzimaticamente, em condições idênticas, carga de sólidos (5%), carga enzimática (15 FPU/g de biomassa) e tempo de reação (48 horas). O material lignocelulósico foi caracterizado através das análises de celulose (36,96 %), hemicelulose (16,74 %), lignina (36,02 %), extrativos (7,49 %), umidade (9,21 %), e cinzas (1,53 %). A otimização foi realizada por meio da abordagem metodologia de superfície de resposta. O modelo forneceu um coeficiente de determinação (R2 ) de 0,96, para sacarificação e 0,97, para sólidos recuperados. As condições ótimas previstas para realizar o processo foram, tempo de reação = 100 min, concentração de NaOH = 4% (m/v), temperatura = 120ºC, que permitiram obter uma conversão em termos de açúcares redutores de 47,89 %. O material lignocelulósico pré-tratado nas melhores condições, foi avaliado morfologicamente, através das análises de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), onde foi possível observar a maior disponibilidade da fração celulósica. Através do pré-tratamento alcalino foi possível reduzir em 34,7 % a fração de lignina, e em 23,52 % a fração de hemicelulose. A biomassa tratada nas melhores condições determinadas através da análise estatística foi hidrolisada e a cinética de sacarificação foi acompanhada. O processo foi acompanhado por um perído de 96 horas, e foi possível observar que o rendimento de 54,44 % foi alcançado para um tempo de 72 horas, após esse período não houve mais aumento significativo. Os resíduos gerados na etapa de tratamento alcalino (licor negro) e hidrólise enzimática (biomassa residual), foram caracterizados através de FTIR e análise termogravimétrica, respectivamente, o que permitiu observar a presença predominante de lignina no licor negro, e de celulose na biomassa residual. Estes resultados podem ser considerados satisfatórios no contexto da biomassa florestal e pode ser elevado em uma escala futura do laboratório para a escala piloto, com estudos sobre a etapa de hidrólise enzimática. 

Neste trabalho investigou-se a produção de biocombustíveis via pirólise, em escala de laboratório, semi-piloto e piloto, de sementes de açaí (Euterpe oleracea) in natura (SAIN) e impregnadas com solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) 2 mol.L-1 (SANAOH). Os experimentos foram realizados até 350, 400 e 450 °C, a 1,0 atm, utilizando-se unidades de produção com capacidades de 100 g, 1 kg e 143 kg. Os aparatos experimentais de laboratório e semi-piloto constituídos de um reator de borosilicato e de aço inoxidável, respectivamente, ambos com fonte de aquecimento via resistência elétrica. A unidade piloto de Craqueamento Térmico constituída de um reator de aço inoxidável encamisado, sendo a fonte de aquecimento térmico via queima de gás GLP. As reações produziram gases não condensáveis, produto líquido orgânico (bio-óleo + fase aquosa) e uma fase sólida (biocarvão). O bio-óleo foi caracterizado através das análises físico-químicas de índice de acidez, refração, densidade, viscosidade cinemática, FT-IR e CG-MS. A fase sólida foi caracterizada morfologicamente através das análises de DRX, MEV, EDS, FT-IR, FRX e BET. Esse processo teve como finalidade avaliar a influência da ampliação de escala, das variáveis operacionais e da impregnação química no rendimento na qualidade dos produtos obtidos, assim como variações das propriedades físico-químicas e composicionais dos produtos líquidos (bio-oleos e frações destiladas) durante o processo reacional. Os produtos apresentaram rendimentos médios 5,91% (m/m), 33,45% (m/m), 23,55% (m/m) e 37,08% (m/m) para as fases bio-óleo, aquosa, gasosa e sólida, respectivamente, para as sementes SAIN, e 11,03% (m/m), 17,49% (m/m), 31,62% (m/m) e 39,84% (m/m) para as fases bio-óleo, aquosa, gasosa e sólida, respectivamente, para as sementes SANAOH. Observou-se que o rendimento de bio-óleo aumentou e o rendimento da fase aquosa diminuiu com a aplicação de processo de impregnação nas temperaturas investigadas, verificou-se ainda que os rendimentos de biocombustíveis foram superiores para menores temperatura em relação aos experimentos com SAIN, em todas as escalas de produção. Com os resultados encontrados para o índice de acidez e para a viscosidade cinemática do bio-óleo obtido a partir das SANAOH constatou-se uma redução máxima de aproximadamente 78% e 66%, respectivamente, em relação ao bioóleo obtido das SAIN. As análises de FT-IR indicaram ligações químicas referentes à hidrocarbonetos, oxigenados e contaminantes da biomassa. A análise de CG-MS mostrou uma porcentagem em área para os picos referentes aos hidrocarbonetos de até 2,25 vezes maior para o bio-óleo obtido das SANAOH, comparando-se à área de hidrocarbonetos do bio-óleo das SAIN. A análise morfológica do biocarvão através do DRX demonstrou a existência de estruturas amorfas (SAIN) e cristalinas (SANAOH) (fase mineralógica), enquanto o MEV e o EDS identificaram no interior dos poros da estrutura carbonácea cristais de sódio. O FRX corroborou as análises anteriores, demonstrando percentuais de sódio de até 32% (m/m) na composição estrutural dos biocarvões. O FT-IR indicaram a presença grupos funcionais comumente encontrados em biomassas de material lignocelulósico. O BET apresentou uma área superficial menor que 10 m².g-1. A Destilação Fracionada, em escala de laboratório, produziu frações líquidas na faixa da gasolina, querosene e diesel leve, demonstrando maiores rendimentos (acima de 20% m/m) para fase bioqueresene e o percentual máximo em área de hidrocarbonetos para fração biogasolina estimado em 97,782%. Portanto, a aplicação do processo de impregnação alcalina para o processo de Pirólise de biomassa lignocelulósica favorece a conversão de produtos biocombustíveis.
 
 
 
 
 

Neste trabalho se realizou estudo da obtenção de biocombustíveis pelo processo de craqueamento termocatalítico em escala piloto, da gordura residual proveniente das caixas de gordura do restaurante universitário da Universidade Federal do Pará (RU-UFPA), empregando como catalisador a lama vermelha ativada. A gordura residual utilizada nos experimentos foi tratada por operações de peneiramento, decantação, desidratação e armazenamento, para posteriormente ser introduzida no reator de craqueamento. A lama vermelha foi submetida a um pré-tratamento de desidratação em uma estufa a 100°C durante 24 horas, depois sujeita a um tratamento químico com solução de ácido clorídrico (HCl) nas concentrações 0,5M, 1M e 2M. Posteriormente foi realizada a calcinação deste material a 1000°C durante 2 horas, para assim ser aplicada como catalisador nas proporções 5%, 10% e 15% m/m. O processo de craqueamento foi realizado a temperatura fixa de 550°C, e o PLO gerado foi coletado por tempo de reação aos 20, 40, 60 e 80 minutos, estes então foram caracterizados e submetidos à destilação fracionada. A destilação foi realizada em uma coluna Vigreux com 12 estágios, e as frações condensadas foram coletadas de acordo com as faixas de destilação da gasolina (45ºC-175ºC), querosene (175ºC-235ºC), diesel leve (235°C-305ºC) e diesel pesado (>305°C), para finalmente serem caracterizadas. O maior rendimento (PLO + gás) com 90%, foi obtido no experimento 5, o qual foi executado com 15% m/m catalisador tratado a 1M de HCl, apresentando também os biocombustíveis com melhores características físico-químicas como o índice de acidez da gasolina no ponto 4 (9,4 mg KOH/g), e composicionais com máxima de 92,91% de hidrocarbonetos totais para o querosene.

O presente trabalho avaliou a capacidade de biossorção do corante azul de metileno por biossorventes produzidos a partir das plantas daninhas, Cyanthilium cinereum (L.) H. Rob (CCLHR), Paspalum maritimum Trin, (PMT), Trachypogon sp. (TS) e Cyperus brevifolius (Rottb.) Endl. ex Hassk (CBHER) coletadas na região Amazônica na cidade de Belém estado do Pará, ao longo do Campus da Universidade Federal do Pará. Foram avaliadas as influências de parâmetros como: dose de biossorvente, tempo de contato , concentração inicial de corante e potencial Hidrogeniônico . As caracterizações dos biossorventes foram realizadas utilizando a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para verificar a morfologia do material e espectroscopia na região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) para identificar os grupos funcionais existentes na superfície do material. O tempo necessário para que o sistema atingisse o equilíbrio para todos os biossorventes também foi avaliado. Os resultados experimentais de isotermas de adsorção foram ajustados ao modelo de Langmuir e Freundlich, já os dados de cinética de adsorção foram ajustados ao modelo pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem. Com os resultados da caracterização e procedimentos de biossorção, concluiu-se que as espécies analisadas se constituem em potênciais biossorvente para a remoção do corante azul de metileno de solução aquosa.

Este trabalho teve o objetivo precípuo de estudar o processo de craqueamento térmico e termocatalítico do lodo e lodo mais gorduras residuais provenientes de unidades de tratamento de esgoto, com ênfase no aproveitamento do lodo de esgoto. O lodo foi coletato e tratado através de secagem térmica e desagregamento em moinho de bolas. Posteriormente, o lodo foi caracterizado físico-química e morfologicamente. As gorduras residuais foram coletadas e tratadas por desidratação e peneiramento. Os experimentos foram realizados em unidade de bancada e unidade piloto de craqueamento. Foram utilizados como catalisadores o hidróxido de cálcio, hidróxido de sódio e o carbonato de sódio. Após o craqueamento, os Produtos Líquidos Orgânicos (PLOs) obtidos foram caracterizados através de análises físico-quimicas e composicionais. Os coques obtidos foram submetidos a caracterização química e morfológica. E, adicionalmente, investigou-se características de fertilidade e metais pesados nos coques obtidos na Unidade piloto. O maior rendimento em PLO na unidade de bancada, fase oleosa, em torno de 38,69% no experimento Térmico do lodo 60 %+gordura residual 40%, a temperatura de 450 ⁰C, grupo D. Nos experimentos na unidade Piloto, o maior rendimento de PLO Fase Oleosa 12,43 % se deu para experimento 03 (craqueamento termocatalítico do lodo + gordura residual do Matadouro SOCIPE, na presença de catalisador Ca(OH)2, 290 ºC), com rendimentos proporcionais a 4,27%, 4,28% e 3,88%, respectivamente, nas alíquotas coletadas  as temperaturas de 188 ºC, 260 ºC e 290 ºC. O resultado da análise cromatográfica do experimento Térmico do lodo 60 % + gordura residual 40 %, a temperatura de 450 ⁰C, grupo D, apresentou na composição do PLO 67,21% de hidrocarbonetos, 12,82% de compostos oxigenados, 19,07 % de compostos nitrogenados e 0,90 % de outros. O maior rendimento de coque (81,82 %) foi obtido no Experimento 03, na unidade piloto. As concentrações de metais investigadas nos coques dos experimentos 1 e 2 possibilitam a aplicação no solo sem infringir a legislação ambiental brasileira vigente.

As avalanches podem ser consideradas como um processo de percolação. Esta hipótese será afixada para avaliar se essa abordagem é possível e quais são suas vantagens. Algumas literaturas especulam que existe a possibilidade de considerar avalanches como um evento de percolação. No entanto, não existe uma distinção clara do modelo de percolação que estes eventos descrevem, seja um processo homogêneo ou não homogêneo. Este trabalho trata de simulações de avalanches como casos físicos de percolação. Para caracterizar as avalanches foram simulados dois modelos de percolação: homogênea e heterogênea. Criou-se simulações para comparar avalanches nos dois modelos. Para realizar essas simulações, usou-se a probabilidade de um sítio estar aberto igual a 0.5. Foram medidos os tamanhos e os transientes para cada avalanche nos diferentes modelos. Para o fechamento do trabalho, foram realizados experimentos criando avalanches, a fim de melhor calibrar as simulações usando dados de avalanches reais. Comparando os resultados simulados com dados existente na literatura, percebeu-se um comportamento típico de uma função de probabilidade. Considerando-se esse comportamento pode-se fazer previsões sobre o tamanho das avalanches. Analisando os resultados obtidos, tem-se que o comportamento das avalanches criadas com probabilidade não homogênea apresentaram características bem definidas, possuindo maiores valores de tamanho e transiente. Concluiu-se que o modelo não homogêneo possui acentuada estabilidade sendo melhor no aspecto de evolução da avalanche, portanto com alguns ajustes o modelo heterogêneo pode se aproximar de uma avalanche real com maior precisão. 

O controle do desgaste das erosões por cavitação constitui um entrave no que diz respeito à manutenção de equipamentos hidráulicos. Os consumíveis mais utilizados para o preenchimento das áreas erodidas são aços austeníticos à base de cobalto, em particular, os conhecidos comercialmente como “Stellites”. O presente estudo efetuou análises dos revestimentos depositados pelo novo processo de soldagem CW-GMAW (Gás Metal Arc Welding – Cold Wire). Na deposição dos revestimentos foi empregada a variação da velocidade de alimentação do arame adicional em três níveis 2,4; 4,8 e 7,2 m/min, sem que houvesse alteração da velocidade do arame principal, 8 m/min. O revestimento consistiu-se do depósito de três camadas, as duas primeiras com o arame AWS ER 309L, através do processo GMAW, e a terceira camada empregou a interação do arame AWS ER 309L e o arame Stellite 21E, por meio do processo CW-GMAW. Os revestimentos obtiveram valores crescentes de cobalto com variação de silício e molibdênio, assim como a diminuição do valor de ferro para cada variação de alimentação utilizada. Os revestimentos foram submetidos ao ensaio acelerado de cavitação, conforme Norma ASTM G32. O melhor resultado obtido foi correspondente ao revestimento com a velocidade adicional de 7,2 m/min.

Por suas grandes reservas de caulim para cobertura de papel a região Rio Capim (Nordeste do estado do Pará - Brazil) destaca-se nacionalmente. A desse minério ocorre a 20 metros de profundidade, recoberto por sedimentos argilo- arenosos da formação barreiras, e de um nível de caulim duro, também conhecido como caulim flint ou semi-flint, considerado estável em função do teor elevado de ferro o que inviabiliza sua aplicação para cobertura. Nesse contexto a pesquisa tem como objetivo abordar o desenvolvimento dos geopolimeros sintetizados a partir de resíduos contendo alumino silicato. Os geopolimeros são polímeros inorgânicos formados pela ativação de aluminossilicatos amorfos (Al₂O₃.SiO₂) que reagem em meio alcalino. Dessa forma, a lama vermelha, resíduo da etapa de clarificação do processo Bayer e a cinza volante gerada nas caldeiras do processo Bayer em condições de 900 °C e 120KPa foram avaliadas o seu efeito nas propriedades dos geopolimeros sintetisados. Sendo assim, para aumentar a reatividade da reação foi avaliado o uso de caulim soft e caulim flint calcinados a 800 °C por duas horas. Hidróxido de sódio (NaOH, 5-30 M) e silicato de sódio (Na₂SiO₃, SiO₂/Na₂O = 3,2) como meio alcalino da reação. Os resíduos foram caracterizados por FRX e DRX e as amostras de geopolimeros foram caracterizadas por testes de resistência a compressão, DRX, MEV e EDS. Para o geopolimero a base de (caulim soft e cinza volante), os melhores resultados foram obtidos na razão SiO₂/Al₂O₃ de 2,5 a 3,23. Já o geopolimero a base de (caulim soft e lama vermelha) o melhor resultado foi para a razão SiO₂/Al₂O₃ de 1,8 e 2,06. A calcinação da lama vermelha gerou um ganho de resistência de 5,4%. Sendo que em relação ao geopolimero a base de (caulim flint e lama vermelha) os melhores resultados foram obtidos para as razões de SiO₂/Al₂O₃ de 1,01 e 0,97. Haja visto, a influencia da Temperatura na síntese, a reação de geopolimerização a base de (caulim flint e lama vermelha) quando conduzida a temperatura de 50°C apresentou uma aumento de resistência a compressão de 67,33% em relação a síntese conduzida a temperatura ambiente 29 °C. Sendo assim, a síntese de cimento geopolimerico apartir de resíduos, se mostrou como uma alternativa ao uso do cimento Portland, pois o cimento geopolimerico apresentou maior resistência a compressão e menor produção de poluente.

Sabendo-se que a concepção, projeto, construção e operação de grandes hidrelétricas, empreendimentos tão recorrentes na Amazônia brasileira, demandam grandes recursos humanos, tecnológicos e financeiros e também impactam e alteram significativamente os locais em que são implantados, neste trabalho se demonstra que é absolutamente necessário que sejam realizadas avaliações fundamentadas, na ciência e na boa técnica, das externalidades provenientes da geração de energia hidrelétrica, para que seja definido o custo real da energia gerada de maneira consistente e correta. Para isso foi desenvolvida metodologia capaz de contabilizar o custo das externalidades de usinas hidrelétricas. O estudo se restringiu a valoração da externalidade proveniente da perda na atividade pesqueira, escolhida dentre inúmeras identificadas na literatura por ser a atividade econômica praticada por significativa parcela da população afetada pelas usinas hidrelétricas, portanto com relevância econômica e, principalmente, social. Foi utilizado o Método do Custo de Oportunidade e Análise de Séries Temporais para fazer previsões. Somente a valoração desta externalidade, que não foi realizada quando dos Estudos de Impacto Ambiental e de Viabilidade Econômica, o custo da energia aumentou entre 1,7 % e 2%, apontando a necessidade de calcular esta e todas as outras externalidades geradas pela implantação de uma UHE e incorporar seus reais valores ao custo, para que o empreendimento seja sustentável, equilibrado e viável, e, que possibilite a comparação realista com outras fontes de geração de energia.

A utilização de resíduos da indústria de mineração e metalurgia tornou-se indispensável, para que este segmento industrial se insira no conceito de desenvolvimento sustentável. O trabalho mostra uma aplicação para o resíduo gerado pelo processo de produção da alumina metalúrgica (lama vermelha) que, em mistura com outros materiais como sílica e argila, produzem um material com resistência mecânica e massa específica, que pode ser comparada aos agregados naturais utilizados pela indústria de construção civil. Nesta pesquisa as matérias-primas foram submetidas à análise difração de raios X (DRX) e fluorescência de raios X (FRX) e o produto final sinterizado foi caracterizado utilizando as técnicas de microscopia eletrônica de varredura e as fases constituintes determinadas por DRX. Os agregados sintéticos produzidos apresentaram resultados satisfatórios nos corpos de prova sinterizados a 1300 °C, obtendo agregados pesados com 10 % de sílica e agregados com valores abaixo de 2,0 g/cm³ com as amostras de 20 % e 30 % de sílica, caracterizando assim o agregado como leve, indicando desta forma que o teor de sílica, a quantidade de argila e os óxidos presentes na lama vermelha reagem de forma satisfatória para a formação de uma fase vítrea que dará aos agregados características importantes como a porosidade e a resistência mecânica.

A pitaya é um fruto da espécie de cactos epífitos do gênero Hylocereus (Berger) Britton & Rose, é um alimento nutritivo, fonte de compostos bioativos, apresentando propriedades antioxidantes. Como corante, é uma fonte natural e alternativa para substituição de corantes sintéticos, possui a cor vermelho-púrpura oriunda do pigmento betacianina. Contudo, os corantes naturais diferentes dos sintéticos são oxidados facilmente, por fatores como luz e temperatura, o que potencializa a degradação pigmentar. Nesse contexto, a presente tese visa à obtenção de corante natural em pó, obtido a partir do suco da pitaya vermelha (Hylocereus costaricensis), seco em spray dryer, avaliando a influência das variáveis operacionais e a qualidade do produto final. A secagem ocorreu de maneira planejada estatisticamente, aplicando o planejamento Box Benhken. As variáveis operacionais de entrada foram: temperatura do ar (110-130ºC), vazão de alimentação (4,17-12,5 mL.min-1) e concentração de agente carreador (maltodextrina 20-DE) (10-30%), as repostas: rendimento de processo, umidade, teor de betacianina e atividade de água. A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) foi aplicada para analisar as variáveis respostas. A vazão de alimentação influenciou todas as respostas, a temperatura do ar influenciou o rendimento do processo e a atividade de água, a concentração do agente carreador influenciou o teor de betacianina e o teor de umidade. Foi estimada a condição ótima de secagem através da Função Desejabilidade Global (116ºC; 4,17 mL. min-1; 10%). O corante na condição ótima foi avaliado através das isotermas de sorção e termodinamicamente através do calor isostérico. Avaliou-se também estabilidade em dois tipos de ambientes (na presença e ao abrigo de luz). O corante em pó foi aplicado em alimento (iogurte), para que seu potencial como corante alimentício fosse verificado.

O palmiste é uma semente oleaginosa encontrada em frutos de Elaeis guineensis Jacq. e que representa um dos principais óleos consumidos no mundo, com uma produção média de 18,59 milhões de toneladas. Seu principal processo de obtenção é a extração por prensagem mecânica que gera, no mundo, aproximadamente 9,6 x 109 toneladas de resíduo também chamado de torta residual. Uma vez que esse resíduo pode ainda apresentar cerca de 12% de óleo remanescente, a extração por fluido supercrítico (EFS) é apresentada como uma alternativa à recuperação deste óleo. A extração por Soxhlet também foi feita para que fosse comparada com a EFS. Pressões de 150, 250 e 350 bar e temperaturas de 40, 60 e 80 °C foram utilizadas nos experimentos. A matéria-prima foi caracterizada antes e depois da EFS por umidade, cinzas, fibras, proteínas e lipídeos e  os extratos foram caracterizados por cromatografia gasosa/espectrometria de massas (CG/EM). Os dados cinéticos foram comparados ao modelo de Sovová (2012) e a condição de maior rendimento foi usada nos experimentos de transesterificação. Foram usadas razões molares de 1:24 e 1:42 (óleo:metanol), temperaturas de 250, 300 e 350°C, pressão constante de 200 bar e tempos reacionais de 5, 10, 15, 20 e 25 minutos. Os produtos também foram analisados por CG/EM para verificação da transformação dos triacilglicerois em ésteres metílicos. Os principais resultados deste estudo foram: a EFS não altera a composição centesimal da matéria-prima; a condição de maior rendimento foi 350 bar e 80 °C; o modelo de Sovová (2012) se ajustou bem aos dados cinéticos; a condição 1:42, 350 ºC foi a que obteve maior teor de ésteres (99,81%) em apenas 5 minutos de reação. A transesterificação de óleo de palmiste em meio supercrítico é uma alternativa válida e que apresenta vantagens em relação ao método convencional, entretanto uma análise mais aprofundada considerando as limitações técnicas e econômicas deste método é necessária.

Os remanescentes do agronegócio do açaí (Euterpe oleracea Mart.) são fontes de materiais lignocelulósicos. A extração de nanocelulose a partir do tegumento do açaí constitui matéria-prima viável para a síntese de cerâmicas bifásicas (HA / β-TCP) por hidrólise ácida. Após a polpa da fruta é obtida uma biomassa que é dividida em três frações: lodo (parênquima), fibra (monostelo) e endocarpo. O tegumento é analisado por MEV / EDS, através do endocarpo de açaí de terra firme e de várzea apresentando nutrientes essenciais, para obter cerâmicas de fosfatos de cálcio. O biocompósito (NC / HA / β-TCP) foi caracterizado por MEV, apresentando espécies cristalinas na superfície da nanocelulose; Difração de raios-X apresentando nucleação de HA atribuída a celulose tipo I e fosfato tricálcico (β-TCP) na superfície de celulose tipo II; mostrando o crescimento de cristais de HA na superfície da nanocelulose. A análise por FTIR mostrou picos característicos de PO4-3, deformação glicosídica C1-H em 897 cm-1 atribuída à celulose, forte ligação conjugada C-C em 1609 cm-1 atribuída à lignina que mostra uma diminuição no conteúdo durante o processo. Os resultados de tamanho de partícula estão na dimensão nanométrica apresentando 643,50 nm como valor mais comum relacionados aos resultados do potencial zeta apresentando partículas instáveis produzindo agregação das partículas e partículas estáveis com valor em módulo maior que 20 mV. Devido às características apresentadas pela cerâmica bifásica sintetizada neste trabalho sugere-se sua aplicação como biomaterial.

É possível maximizar o rendimento de empreendimentos hidrelétricos, aproveitando a energia remanescente a jusante de barragens a partir da instalação de turbinas hidrocinéticas. Nesse contexto, são apresentados dois estudos de casos de usinas hidrelétricas, um de grande porte Tucuruí, construída no rio Tocantins, na Amazônia, e outro de médio porte Bariri no rio Tietê, no Sudeste do Brasil. Nos projetos de centrais hidrocinéticas, é fundamental o dimensionamento do diâmetro do rotor e da velocidade da água, os quais dependem, respectivamente, das profundidades e velocidades dos rios. Assim, o modelo de Saint-Venant foi aplicado as regiões de estudos. A calibração do modelo foi realizada através de uma regressão linear entre as vazões medidas e simuladas para ambos, resultando em uma correlação de 0,99. A validação foi realizada para um ponto do rio Tocantins com velocidades medidas via ADCP. As velocidades medidas são comparáveis às velocidades simuladas pelo modelo. Assim, foi gerada uma curva de potência entre as vazões medidas e as velocidades simuladas para o ponto que teve suas velocidades validadas, obtendo-se uma correlação de 0,96. Essa mesma curva foi utilizada para estimativas de velocidade, calculando-se a densidade energética e definindo-se a velocidade de projeto para UHE’s Tucuruí igual a 2,35 m/s e Bariri 2,25 m/s. Com a velocidade de projeto definida, foram selecionados 10 pontos UHE Tucuruí 1 ponto UHE Bariri para a implantação das turbinas hidrocinéticas. As velocidades desses pontos foram determinadas com o mesmo método usado para a validação das velocidades. Os pontos foram selecionados com base no canal do reservatório de jusante Tucuruí e no final da bacia de dissipação Bariri , o qual possui as maiores profundidades e velocidades sendo convenientes para uma maior geração de energia. Considerando a profundidade do rios e a tecnologia disponível para a sua fabricação, definiu-se para o estudo de grande porte o diâmetro do rotor em 10 m e para o de médio porte 2 m. Com a velocidade de projeto definida, o projeto do rotor foi realizado pela metodologia BEM, permitindo a definição de uma curva de potência instalada da turbina em função da velocidade do rio.Com isso para os pontos analisados foi estimada uma capacidade instalada 472 MW, significando 5,64% da capacidade instalada da UHE Tucuruí, que é igual a 8.370 MW. Em termos de energia gerada as 10 turbinas podem gerar 2,04 GW/ano. Esses números demonstram o real potencial do aproveitamento da energia remanescente de usinas hidrelétricas.

A atividade de exploração mineral no Estado do Pará gera milhões de toneladas de resíduo depositado a céu aberto retido através de barragem. O resíduo de minério de cobre sulfetado aumenta a cada ano e o rompimento da barragem apresenta risco de contaminação ao meio ambiente. A lavra da rocha para extração e processamento de cobre localizada em Sossego, Canaã dos Carajás, Estado do Pará, Brasil, de 2012 a 2016, deixou mais de 112 milhões de toneladas de resíduo de minério de cobre sulfetado. O custo para a deposição do resíduo agregado a despesa para construção de barragens e a manutenção, além do risco permanente ao ambiente são apresentados no trabalho. O objetivo principal neste trabalho é comprovar que o resíduo do cobre sulfetado combinado com solo fino leterítico é apto para construção de camadas de pavimento. O projeto de mistura do resíduo com solo variou entre 30% e 50%. O estudo geotécnico e físico-químicos serviram para caracterizar o resíduo de cobre, solos e misturas. Os resultados obtidos por meio do Módulo Resiliente para o resíduo puro e mistura com solo fino leterítico foram de 191 MPa e 829 MPa estes valores mostram ser positivo utilizar o resíduo com qualidade técnica e econômica para a construção de camadas do pavimento. O potencial de utilização do resíduo tem conclusão benéfica quanto ao aspecto tecnológico, ambiental e econômico. A pavimentação das vias urbanas nas sedes dos municípios nesta região com o total de 3.699 km, o consumo do resíduo chegaria a 4.497.614 toneladas e para construção de camadas de base e sub-base de vias rurais e urbanas seria de 6.983.261 toneladas. Isto seria um consumo total de 11 milhões de toneladas do resíduo.

O cobre é um dos metais de maior interesse econômico. Cerca de 70% deste metal é
encontrado na natureza na forma de calcopirita (CuFeS2), entretanto com um teor
relativamente baixo. Dessa forma, existe um grande interesse no desenvolvimento de
alternativas para otimizar processos que visem sua extração e purificação. Este trabalho,
desenvolveu um estudo experimental para extração de cobre, através da biolixiviação e
comparando-a com a lixiviação ácida de um minério sulfetado, predominantemente
calcopirítico para posterior extração por solvente através do processo de contactor com
membrana do tipo fibra oca, com objetivo extrair cobre a partir do licor de lixiviação,
apresentando dessa forma um estudo inédito, juntando a nível de laboratório , a extração de
cobre de minério calcopiritico e a posterior separação do metal, utilizando um sistema de
contactores de membranas .. Devido á natureza refrataria da calcopirita, os resultados de
solubilização do cobre foram compatíveis com os resultados encontrados na literatura. Foi
utilizado LIX-84I 20% (v/v) como extrator orgânico e querosene como solvente. Observou-se
ainda, que quando se trabalha com soluções reais, outros fatores influenciam na eficiência da
extração, sobretudo a competitividade de outros íons presentes no meio em complexar com o
extrator, evidenciando a importância do controle do pH durante o processo de extração.

O presente trabalho utiliza a técnica da Análise da Árvore de Falhas (AAF) para a
determinação do algoritmo heurístico generalizado de diagnóstico de falhas em motores
diesel. O sistema físico (motor e seus subsistemas) é transformado em um diagrama
lógico estruturado (a árvore de falhas) onde são dispostas as várias combinações de
falhas nos elementos ou itens do sistema componentes do motor que possam resultar em
evento indesejável. Um conjunto de regras de diagnóstico de falhas é construído
baseado, puramente, na termodinâmica do processo de combustão no motor. É buscado
o entendimento das interações dinâmicas entre causas e efeitos de falhas que
proporcione a indicação da trajetória de cada uma até a sua causa raiz. Com a ajuda de
uma Rede Neural Artificial (RNA) adequadamente estabelecida, são feitas inferências
sobre o conjunto de regras de diagnóstico para fornecer a condição operacional do
motor submetido a diferentes condições de ensaio e os resultados são apresentados na
forma de tabelas e gráficos, seguindo a discussão e conclusão.

Neste trabalho foram realizados processos de fabricação por soldagem, utilizando-se o GMAW (Gas Metal Arc Welding) e GMAW - CW (Gas Metal Arc Welding – Colde Wire) em aço naval ASTM A-131 Grau A, com o objetivo de determinar o nível de tensão residual oriundo de cada processo através de duas técnicas não destrutivas, birrefringência acústica (BA) e difração de raios X (DRX). Inicialmente, no material como recebido foi realizada uma análise microestrutural e acustoelástica para determinar sua direção de laminação para poder usinar os corpos de prova finais. Em seguida, nove corpos de prova de dimensões 400 x 200 x 9,5 mm foram usinados para se realizar as soldagens. Nesses corpos de prova foi realizado uma avaliação acustoelástica em pontos pré-estabelecidos para determinar birrefringência acústica do material como recebido (B0). Além disso, três amostras foram retiradas para determinar sua constante acustoelástica (CAE), bem como, fazer suas caracterizações química e mecânica. Após a avaliação inicial do material, os corpos de prova foram colocados em estruturas construídas com o propósito de evitar a deformação máxima dos mesmos durante e após a soldagem e, assim, medir a tensão real resultante de cada processo. Para se realizar a soldagem, os nove corpos de prova foram divididos em três grupos, cada um contendo três amostras, ou seja, cada soldagem apresentou três réplicas. Os cordões de solda foram realizados perpendicularmente à direção de laminação do
material. Os arames de solda, tanto o energizado como o não-energi de soldagem. Além disso, determinou-se os níveis de tensões por difração de raios X nos mesmos pontos medidos por BA, além de pontos na zona termicamente afetada pelo calor (ZTA). As análises foram realizadas paralela e transversalmente ao cordão de
solda. Os resultados mostraram que, através do uso das técnicas de DRX e BA, tensões trativas e compressivas foram encontradas, e que de um modo geral, os níveis de tensões reduziram com a entrada do arame frio no arco do processo GMAW.

A crescente preocupação ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de materiais alternativos provenientes de recursos renováveis. As fibras vegetais vêm sendo utilizadas em diversos setores econômicos em substituição às fibras sintéticas. As fibras vegetais oferecem vantagens como baixo custo, não são tóxicas e baixa densidade. Partículas rígidas, adicionadas aos polímeros aumentam o módulo de elasticidade, aumentam a condutividade térmica do compósito assim como podem aumentar a tenacidade. Este trabalho possui como objetivos a análise mecânica (tração, flexão e impacto), física (massa específica aparente, porosidade aparente e absorção de água), análise de retardância de chama (ensaio de flamabilidade) e morfológica (microscopia eletrônica de varredura) da matriz plena, do compósito polimérico reforçado com resíduo de flotação do minério de cobre, do compósito polimérico reforçado com fibras de bananeira e do compósito polimérico híbrido com reforço de fibras de bananeira e resíduo de cobre. A fabricação dos compósitos foi realizada pelo processo manual (hand layup), à temperatura ambiente, com pressão e utilizando um molde metálico padronizado. Foram fabricados 10 corpos-de-prova para cada fração e para a matriz polimérica plena. Os compósitos poliméricos foram fabricados seguindo as suas frações mássicas: as fibras variando em 1%, 2% e 3%, o resíduo de cobre variando em 10%, 20%, 30% e 40%, e o compósito híbrido com 1% e 2% de fibra com adição de 10% e 20% de resíduo de cobre. A adição da partícula do resíduo aumentou significativamente o valor da massa específica aparente do compósito, em contrapartida ocasionou a diminuição dos valores de porosidade aparente e absorção de água. Para os ensaios de tração o compósito que melhor apresentou resultado significativo foi o reforçado com 1% de fibra de bananeira com 38,50 MPa. Os compósitos poliméricos reforçados com 2% de fibra de bananeira, reforçados com 40% de resíduo de cobre, e o compósito híbrido com 2% de fibra e 20% de resíduo de cobre apresentaram os melhores resultados de tensão máxima à flexão com 156,03 MPa, 153,21 MPa e 198,16 MPa, respectivamente. Já para os ensaios de impacto, o compósito que obteve os melhores resultados entre as amostras ensaiadas foi o compósito híbrido com fração 2% de fibra e 20% de resíduo com 21,26 kJ/m². Os compósitos não foram classificados como materiais retardantes de chama, apesar de todos obterem classificação HB, eles não se adequaram dentro da classificação de acordo com a norma UL 94. As propriedades mecânicas foram avaliadas a partir dos ensaios realizados e as superfícies fraturadas foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura, na qual os
mecanismos de falhas predominantes nos compósitos que apresentaram melhores resultados foi o rompimento das fibras e para as frações de 30% e 40% houve uma melhor dispersão das partículas dentro da matriz possibilitando a melhoria de suas propriedades.

Estudou-se a aplicação de amido in natura oriundo de fécula de mandioca (Manihot esculenta Crantz) na obtenção de suspensão biopolimérica para recobrimento de sementes de linhaça (Linum usitatissimum L.), utilizando como equipamento de recobrimento um leito de jorro convencional. Foram analisadas as características físicas e químicas da fécula de mandioca e das sementes, assim como as características fisiológicas das sementes in natura e das recobertas. Realizados testes para obtenção da suspensão biopolimérica incluindo-se testes preliminares de recobrimento por imersão, para avaliar a aceitação da estrutura da semente pela matriz polimérica, embasando-se,
paralelamente em dados físicos (ângulo de repouso). Para a execução do processo de recobrimento foram realizados testes para a definição da operação de recobrimento, que incluíram ajustes no sistema operacional, desde o estudo da fluidodinâmica, até o bombeamento da suspensão, para tornar possível definir as condições de operação do leito de jorro. Foram construídas curvas fluidodinâmicas com cargas e pressões de atomização distintas, obtendo os parâmetros fluidodinâmicos ΔPM, ΔPje, ΔPmj e Umj. Dos resultados fluidodinâmicos se determinaram as condições operacionais, para uma carga de 1000 g de sementes, pressão de atomização de 5 psi, distância do bico atomizador de 14 cm acima do leito fixo de sementes e velocidade do ar no intervalo de 1,9 a 1,29Umj. Para analise do processo de recobrimento utilizou-se um planejamento experimental tipo PCCR considerando as variáveis de entrada, temperatura do ar (Tar) e vazão da suspensão (Qs), e as respostas eficiência (η), crescimento da partícula (δ), perda por aderência (Pad), taxa de evaporação do processo (Ėp), germinação (G) e índice de velocidade de germinação (IVG). Para estimar o ponto ótimo desta operação foi aplicada a definição de função desejabilidade, no qual o ponto ótimo gerado para a desejabilidade global foi de 0,9630 com o leito de sementes operando a de 51°C e 12 mL/min, respectivamente. Os resultados obtidos mostram que o processo de
recobrimento foi eficiente diante dos valores obtidos para as respostas e, também por manter as qualidades fisiológicas das sementes. Além, de abrir precedentes para aplicação em alimentos já que as sementes recobertas apresentaram atividade de água de 0,34, frente de uma atividade inicial de 0,62 para as sementes in natura.

Os resíduos (lodo) gerados nas Estações de Tratamento de Água (ETA) e as cinzas volantes provenientes da queima de carvão mineral em usinas termelétricas causam problemas pela quantidade e concentração de substâncias nocivas presentes nos mesmos.
Dessa forma, este trabalho visou produzir agregados sintéticos utilizando lodo da ETA Bolonha (Belém/PA) e cinza volante avaliando sua viabilidade técnica e ambiental. A composição dos agregados sintéticos consistiu de uma elevada concentração desses resíduos em mistura com argila para a moldagem e sinterização às temperaturas de 1200 °C e 1250 °C. Foram realizadas análises físicas, mineralógicas e microestrutural dos agregados sintéticos. Dois concretos foram produzidos, um com agregado sintético, e outro referência. Nos concretos foram avaliadas as suas propriedades físicas e mecânicas no estado fresco e endurecido, e suas microestruturas. Para a caracterização dos resíduos dos concretos foram realizados ensaios de lixiviação e solubilização. Os agregados sintéticos foram classificados como agregados leves por apresentarem baixa massa especifica (< 2,0 g/cm3) de acordo com a NBR 7211 (ABNT, 2009). O concreto produzido com agregado sinterizado (AGS-02) à 1250 °C foi classificado como concreto leve não estrutural segundo as normas NBR 6118 (ABNT, 2014) e NBR 8953 (ABNT, 2015). Os resíduos dos concretos foram classificados como resíduos classe IIB, não perigoso e inerte pela NBR 10004 (ABNT, 2004) e dentro dos limites das Resoluções n°20/1986 e 430/2011 do CONAMA, para os rios classe 2. Destaca-se que o agregado sintético atende as demandas da indústria da construção civil, reduz o consumo de matérias-primas e oferece uma alternativa à disposição final dos resíduos. 

Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia empregando o simulador de processos comercial Aspen Hysys utilizando colunas de multiestágios em contracorrente para o fracionamento/desacidificação de óleos vegetais aplicando os processos de extração líquido-líquido, com o etanol como solvente, e de fracionamento supercrítico, com o CO₂ como solvente. O óleo de palma e o óleo de oliva foram aplicados nos estudos de caso. Dados experimentais de equilíbrio dos sistemas multicomponentes publicados na literatura foram correlacionados tanto pelo modelo NRTL quanto pelo modelo RK-Aspen e os parâmetros de interação obtidos foram utilizados nas simulações. Foi aplicada a mesma metodologia para o processo de fracionamento/desacidificação do produto líquido orgânico (PLO) do craqueamento térmico catalítico do óleo de palma empregando o CO₂ supercrítico como solvente. A correlação de dados de equilíbrio líquido-líquido dos diferentes sistemas mostrou que o modelo NRTL foi capaz de descrever os dados experimentais para todos os sistemas estudados com RMSD entre 0,15 a 1,72%. Para todas as razões S/F estudadas, os resultados das simulações, em coluna de 10 estágios, demonstraram que somente usando uma mistura etanol+água (12,41%) como solvente, o limite máximo aceitável para a perda de óleo neutro para o refino físico industrial (5 wt%) foi alcançado. A correlação de dados experimentais de equilíbrio a altas pressões mostrou que o modelo RK-Aspen foi capaz de descrever os dados de equilíbrio para todos os sistemas estudados com RMSD de 3.0E-05% a 0,58% para a fase líquida e de 2.0E-06% a 0,02% para a fase vapor, para cada porcentagem de ácido graxo livre na alimentação. Os desvios absolutos médios entre o processo de fracionamento supercrítico simulado com 10 estágios empregando a mistura modelo óleo de oliva e os resultados experimentais de fracionamento supercrítico de óleo de oliva em coluna piloto a 313K, S/F=20, diferentes pressões e diferentes porcentagens de ácido graxo livre na alimentação, foram de 2,25% para o rendimento da corrente de rafinado e 0,15% para a concentração de ácido graxo na corrente de rafinado.

As simulações para o fracionamento supercrítico do PLO, empregando colunas com 10 estágios, demonstraram que o CO₂ é capaz de desacidificar as frações produzidas. Para ambos os fluxogramas propostos com uma primeira coluna utilizando S/F=17 ou 19, as simulações para uma segunda coluna, para todos os S/F estudados, apresentaram correntes de topo (extrato), com composições características da composição de querosene de petróleo, com menores teores de olefinas e oxigenados em relação a fração destilada obtida experimentalmente para a faixa de temperatura de querosene de petróleo publicadas na literatura.

Uma das grandes preocupações da humanidade atualmente gira em torno da preservação do meio ambiente, buscando-se, constantemente, por meio de estudos e pesquisas, alternativas que encontre um equilíbrio de convivência entre o homem e a natureza. Normalmente, as indústrias em geral, produzem resíduos, na sua maioria tóxicos, que prejudicam o meio ambiente, o homem e demais diversidades de vidas nele inseridas. Levando-se em consideração o contexto exposto acima, este trabalho faz um estudo de evolução da temperatura de combustão de uma mistura, em proporções previamente definidas, da cinza volante de caldeira proveniente de indústrias localizadas no Estado do Pará, argila proveniente das margens do Rio Guamá e carvão vegetal adquirido na região metropolitana de Belém-Pa. Os experimentos foram realizados em um reator de combustão, adquirido pelo Programa de Pós - Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia com a finalidade de avaliar-se o perfil de temperaturas de cada experimento durante o processo de combustão e se os valores dessas temperaturas seriam suficiente para desencadear o processo de sinterização das pelotas. Para realização dos experimentos, parâmetros como a velocidade de entrada do fluido (ar), diâmetros das pelotas (mistura de cinza volante, carvão vegetal, e argila moídos) e a granulometria do carvão vegetal cominuído, utilizado como combustível sólido, foram variados para cada experimento. O histórico de temperaturas foram registrados por um instrumento de aquisição de dados identificado como Paperless Recorder - PHL, e posteriormente plotados para análises. Foram obtidas temperaturas variando em uma faixa de 800 ºC a 1200 ºC que são valores suficientes para desencadear o processo de sinterização das pelotas. Os dados gerados pelo reator de combustão foram registados pelo "Paperless Recorder - PHL" e comparados com os resultados obtidos numéricamente.

O problema inverso de estimativa de parâmetro para o problema de biotransferência de calor em tecidos sintéticos foi analisado. Inicialmente uma abordagem experimental foi desenvolvida, através do aquecimento de um phantom sintético a partir da aplicação de ultrassom terapêutico. Perfis de temperatura, para diferentes casos envolvendo a variação das intensidades, isto é, 1W/cm2 , 1,5W/cm2 e 2W/cm2 foram avaliados para 3 termopares posicionados ao longo do phantom sintético. Posteriormente um modelo matemático foi desenvolvido para representar o problema experimental. A solução do modelo foi obtida através da Técnica da Transformada Integral Clássica (CITT). Usando-se o método de Levenberg-Marquardt foi estimado a atenuação do phantom sintético desenvolvido, onde uma comparação foi realizada entre a solução experimental e o modelo teórico proposto.

Neste trabalho é estudada a lubrificação hidrodinâmica de mancais radiais completos lubrificados com fluidos não newtonianos que obedecem a lei da potência. A formulação do problema é obtida a partir das equações gerais do movimento, após serem assumidas algumas hipóteses simplificadoras inerentes ao tipo de problema. O método da perturbação regular é aplicado nas equações governantes para determinação dos perfis de velocidade e em seguida à equação de Reynolds generalizada para fluidos não-newtonianos. Soluções para os casos limites foram obtidas analiticamente. Em seguida, a equação de Reynolds generalizada, na forma completa, é resolvida via Técnica da Transformada Integral Generalizada. Para o cálculo das formulações foram desenvolvidos códigos computacionais em linguagem FORTRAN 90/95 onde se utilizou a sub-rotina DBVPFD da biblioteca IMSL (2014). Os resultados para os parâmetros de desempenho operacional tais como o campo de pressão, a carga suportada, número de Sommerfeld, ângulo de ação, o coeficiente de atrito e escoamento lateral foram estabelecidos, e apresentaram excelente concordância quando comparados com resultados disponíveis na literatura, para diferentes excentricidades específicas, razões de aspectos e índices "n" para fluidos que obedecem a lei da potência. Resultados considerando três tipos de rugosidade, quais sejam, senoidal, meia onda e onda completa, também foram obtidos e apresentaram uma boa concordância com a literatura, sendo que a rugosidade tipo onda completa apresentou melhor desempenho, aumentando a pressão, a capacidade de carga, o escoamento lateral e uma diminuição no coeficiente de atrito.

A Tese de Doutorado teve por objetivo o desenvolvimento de metodologia e sua

implementação em software para avaliação de desempenho hidroenergético de sistemas

de abastecimento de água (SAA), bem como aplicação em sistema de escala real. A

pesquisa foi executada em duas etapas: 1) foi modelado todo o processo de avaliação de

desempenho hidroenergético, foram estabelecidas formulações para cálculo de perdas

hidroenergéticas e implementada metodologia em software; 2) foi realizada a aplicação

da metodologia em SAA de escala real, que necessitou de monitoramento de grandezas

hidroenergéticas e de simulação computacional do mesmo SAA no Epanet 2.0. Os

resultados da primeira etapa consistiram na definição de perdas hidroenergéticas, na

conceituação de desempenho hidroenergético, na metodologia proposta

(sequenciamento de ações e inerentes formulações matemáticas) para o cálculo de

perdas hidroenergéticas e para avaliação de desempenho hidroenergético de SAA, na

implementação da metodologia em software (batizado de SADHE2A) e no teste da

metodologia com sucesso em SAA com dados sintéticos. Os resultados da segunda

etapa foram consequência da aplicação da metodologia, com uso do SADHE2A – versão

Beta, no SAA Guanabara (localizado na cidade de Ananindeua, Pará, Brasil), na qual

foram verificadas perdas globais de água de 55,42%/m e perdas globais de energia

elétrica consumida de 58,31% (ambos os desempenhos classificados como “ruim”) que

ocasionaram impacto financeiro de -17.981,77 R$/mês (57,61% de toda a despesa com

consumo de energia elétrica no SAA, desde a captação de água bruta até a entrega de

água tratada ao consumidor). Por fim, a metodologia desenvolvida atendeu as

expectativas da pesquisa para calcular as perdas de água e de energia elétrica consumida

e avaliar o desempenho hidroenergético de SAA, com elevada potencialidade de uso no

Brasil e no exterior.

Revestimentos depositados por soldagem tem sido largamente empregados em diversas areas da industria da mineração. Os processos de soldagem a arco, gás e metal ou metal inert/active gas (MIG/MAG) ou gas metal arc welding (GMAW), a arco, g´as e metal com adi¸c˜ao do arame frio ou gas metal arc welding and cold wire (GMAW-CW) e soldagem a arco submerso submerged arc welding (SAW), tˆem sido estudados com foco na aplica¸c˜ao de revestimentos resistentes ao desgaste. O uso de processos com alta produtividade e com flexibilidade para altera¸c˜ao da composi¸c˜ao qu´ımica mostra-se no caso do processo SAW como vi´avel, e promissor no caso do processo GMAW-CW, na aplica¸c˜ao de revestimentos resistentes ao desgaste. Neste trabalho foram investigados a microestrutura e as propriedades mecˆanicas de revestimentos resistentes ao desgaste obtidos pelo processo SAW e GMAW-CW em revestimentos de carbetos de cromo prim´ario (RCC) e revestimentos ferr´ıticos de segunda fase (RFe-SF). As t´ecnicas de caracteriza¸c˜ao estrutural convencionais como microscopia ´optica (MO) e espectroscopia de emiss˜ao ´optica (EEO), e avan¸cadas como difra¸c˜ao de raios X (DRX) e difração de elétrons retroespalhados (DERE) ou electron backscattered diffraction (EBSD), identificaram as fases (M7C3,M23C6, austenita e ferrita), defeitos (trincas, p´os não-dissolvidos e porosidades) e mecanismos de formação de defeitos (trincas de solidifica¸c˜ao e falhas de fabrica¸c˜ao) nestes revestimentos. As t´ecnicas de caracteriza¸c˜ao de propriedade mecˆanicas convencionais como microdureza e n˜ao convencionais como o teste de impacto abras˜ao compacto (TIAC) apresentaram-se como importantes ferramentas no estudo do desgaste de revestimentos depositados por soldagem. Os RFe-SF’s e RCC apresentaram um crescimento da perda de massa ao longo do tempo de ensaio. O RCC apresentou a menor taxa de perda massa, 48,1 % menor que o RFe-SF de maior raz˜ao de arame frio (rAF) e 61,4% menor que o RFe-SF de menor rAF. A taxa de perda de massa aumentou com a rAF. A taxa de perda de massa do RFe-SF de menor rAF ´e 34,6 % maior que a do do RFe-SF de maior rAF. A taxa de perda de massa em relação arAF, comportou-se de forma inversa em relação a microdureza, ou seja, quanto maior a microdureza menor a perda de massa.

O presente trabalho apresenta o estudo da magnetohidrodin^amica para o escoamento de
uidos em regi~oes com diferentes formas geometricas. O uso de tecnicas de transformadas
integrais, no caso GITT, foi utilizada para obter soluc~oes das equac~oes da Quantidade de
Movimento e da Transferencia de Energia. Em cada caso foi obtida uma soluc~ao hbrida
(analtica-numerica) que foram tratadas com codigos computacionais que permitiram a analise
dos campos de velocidade, de temperaturas e entropia. Os resultados foram comparados com
os resultados obtidos em situac~oes classicas da literatura e tambem com resultados atuais,
mostrando a eci^encia e capacidade da tecnica utilizada.

Desenvolvimento de metodologia para a avaliação do desempenho hidroenergético de Sistemas de Abastecimento de Água (SAA) utilizando modelo de Sistema de Informações Geográficas (SIG) para auxiliar na tomada de decisão na operação de SAAs. O modelo desenvolvido em plataforma SIG possibilita o registro, a sistematização e a espacialização dos dados hidroenergéticos, a fim de evitar gastos excessivos com a energia elétrica agregada ao volume de água disponibilizado para consumo. Na 1ª Etapa foram identificados os parâmetros hidroenergéticos utilizados nos atuais métodos de gerenciamento de SAA e, em seguida, definidos os dados e indicadores para a representação espacial no modelo do desempenho hidroenergético por setor e por unidade de abastecimento de água. Na 2ª Etapa foi desenvolvido o modelo de gestão em SIG por meio da IDE Delphi XE5 e da plataforma TatukGis, em três fases: Construção do banco de dados geográfico (Fase 1); Construção do  módulo SIG (Fase 2) e Construção do módulo hidroenergético (Fase 3). A última Etapa (3ª Etapa) foi destinada a avaliação da funcionalidade do modelo desenvolvido, sendo simulado o funcionamento do SAA Bolonha, da Região Metropolitana de Belém, Pará, Brasil, o que permitiu a espacialização dos dados e indicadores para identificação dos setores com melhor e com pior desempenho hidroenergético. A ferramenta de construção de mapas de graduação de cores mostrou-se eficiente, permitindo a rápida identificação do melhor resultado do índice de consumo de energia elétrica no setor 9 da Zona Central (0,62 KWh/m³), bem como do pior índice de perda total no setor 7 da Zona Central (54,29%). Além da ferramenta para sinalização de alerta para os indicadores acima da meta estabelecida pelo usuário, que possibilitou a identificação do setor 7 com o pior índice de consumo de energia elétrica (0,85 KWh/m³). Com o trabalho foi constatado que o modelo SIGHE2A é uma ferramenta que permite e agiliza a avaliação do desempenho hidroenergético de SAA, especialmente por facilitar a identificação do problema e a tomada de decisão.

As borras oriundas de refino de óleos vegetais são resíduos agroindustriais obtidos após a etapa de neutralização dos óleos vegetais, os quais constituem material de baixo valor agregado, além de ser um passivo ambiental para as agroindústrias, deste modo, vem se tornando cada vez mais atrativo o uso desses resíduos como matéria prima na geração de biocombustíveis. Este trabalho estuda o uso da borra de neutralização do óleo de palma como uma matéria prima alternativa, sob o ponto de vista, econômico e ambiental para o processo de craqueamento térmico-catalítico. Inicialmente foram realizados experimentos de craqueamento térmico e catalítico da borra de neutralização e do óleo de palma (em um único reator) e testes catalítico (no segundo reator de descarboxilação acoplado no primeiro), ambos em escala de bancada; posteriormente foram realizados experimentos de craqueamento térmico-catalitico e catalítico (somente na escala semipiloto) da borra de neutralização em escala semipiloto e piloto, utilizando diversos tipos de catalisadores (Na2CO3, CaCO3, alumina ativada, Zeólita HY, HZSM-5 e FCC). O produto líquido orgânico (PLO) obtido e as frações obtidas da destilação em escala de bancada e piloto foram caracterizados e comparados com a norma vigente. Os resultados obtidos em escala de bancada mostraram que o catalisador alumina ativada providenciou o maior rendimento em base úmida (83,70%), tendo o óleo de palma como matéria prima, no entanto, o biocombustível obtido com Na2CO3 apresentou melhor qualidade quanto às características físico-químicas. Na escala semipiloto, o maior rendimento foi o experimento térmico da borra (78,36%), seguido pelo experimento com 5% de alumina ativada (71,47%), porém o uso do Na2CO3 apresentou melhor qualidade quanto às características físico-químicas. Os experimentos na escala piloto mostraram o maior rendimento (71%) obtido com 15% de Na2CO3 na temperatura de 440 ºC. Os resultados obtidos das análises cromatográficas dos PLOs obtidos nesta escala confirmaram que o aumento no percentual de catalisador possibilitou a formação de um PLO rico em hidrocarbonetos (91,22%) contendo alifáticos, olefínicos, naftênicos e aromáticos e baixos teores de compostos oxigenados (8,78%). Enquanto a destilação do PLO do Experimento 5 possibilitou a obtenção de frações ricas em hidrocarbonetos e ausentes de compostos oxigenados.

Este trabalho teve o objetivo precípuo de estudar a obtenção de biocombustíveis a partir do processo de Craqueamento Térmico-Catalítico em escala piloto, a partir da gordura residual removida das caixas de gordura do restaurante universitário da Universidade Federal do Pará (RU-UFPA). A gordura residual foi coletada e tratada por peneiramento, desidratação e decantação, e introduzida na unidade piloto de craqueamento. Foram utilizados como catalisadores o carbonato de sódio e a lama vermelha ativada termicamente a 1000 C°, material rejeito da produção de alumina da empresa HydroAlunorte, que também se trata de um passivo ambiental. Após o craqueamento, o Produto Líquido Orgânico obtido foi caracterizado e destilado em escalas de laboratório e piloto, obtendo-se bicombustíveis na faixa do bioquerosene, biogasolina, diesel leve e pesado. Adicionalmente, investigou-se o consumo de água potável do referido restaurante e a geração de esgoto, determinando-se o per capita de consumo de água, o coeficiente de retorno de esgoto, a carga poluidora e o equivalente populacional. O maior rendimento em PLO, em torno de 82 %, foi obtido com 15% de catalisador carbonato de sódio. O índice de acidez do PLO (14,97 mg KOH/g) apresentou um valor considerado baixo e bastante satisfatório quando comparado a valores obtidos na literatura. Os resultados cromatográficos do experimento com 10% de carbonato de sódio apresentaram elevado teor de hidrocarbonetos PLO (78,98%), querosene verde (92,64% de hidrocarbonetos) e diesel leve (90,21% de hidrocarbonetos). Os resultados obtidos denotam viabilidade na produção dos biocombustíveis, a partir da gordura residual tratada das caixas de gordura.

A ausência ou a insuficiência de dados fluviométricos de séries longas e confiáveis, devido a fatores físicos e/ou econômicos, é um dos principais desafios enfrentados em estudos hidrológicos.Com o intuito de contornar esse problema, na presente Tese, foi proposto a aplicação do método de regionalização de curvas de permanência de vazões. Nesse contexto, a hipótese principal foi dividir a região da Amazônia Legal em regiões homogêneas, definidas pelos métodos de análise de agrupamento hierárquico de Ward e difuso Fuzzy C-Means, e para cada uma, formular modelos regionais de curvas de permanência de vazões. Para os dois métodos de análise de agrupamento, a distância euclidiana foi usada como medida de similaridade, e as variáveis explicativas da vazão (área de drenagem, precipitação anual média, comprimento e desnível do rio), foram usadas como dados de entrada. Foram obtidas 4 regiões homogêneas por intermédio do método de Ward e 14 regiões por Fuzzy CMeans. Curvas de permanência foram construídas para cada uma das 214 estações fluviométricas distribuídas em suas respectivas regiões, e calibradas em função de 6 modelos matemáticos (linear, potência, exponencial, logarítmico, quadrático e cúbico). Para cada região homogênea formada pelos métodos de análise de agrupamento, foi formulado um modelo regional de curvas de permanência de vazões, utilizando-se análise de regressão múltipla, relacionando os parâmetros do melhor modelo matemático calibrado com as características físicas (área de drenagem, comprimento e do rio) e climática (precipitação anual média) das bacias. Os modelos regionais obtidos foram validados por meio do método “Jack-Knife cross validation”. Os índices de desempenho encontrados - valores de NASH ≥ 0,75 em mais 62% dos casos, situando-se na faixa de desempenho de aceitável a bom - permitiram concluir que o método Fuzzy C-Means foi o mais indicado para a formação de regiões hidrologicamente homogêneas de vazão. Os modelos regionais desenvolvidos para cada
uma das regiões formadas, apresentam-se como uma boa alternativa na modelagem de curvas de permanência de vazão para médias e pequenas bacias sem dados de vazão na região da Amazônia Legal.

Descreveu-se por meio de extrações por fluido supercrítico e por isotermas de adsorção do extrato bruto da raiz de Derris urucu. Nas extrações por SFE, foram avaliados os teores de rotenona e de deguelina em três condições experimentais (C1: T = 35 ^oC,  P = 120, 220 e 300 bar; C2: T = 40 ^oC, P = 120, 220 e 300 bar e C3: T = 60 ^oC, P = 120, 220 e 300 bar). Os teores médios de rotenona e deguelina da composição química dos extratos obtidos por SFE foram de 23,30 e 18,49% (T = 60 °C, P = 300 bar e t = 90 min), correspondentes a 93,16 e 73,97% do teor total contido na amostra in natura. No processo de adsorção em leito fixo, usando alumina ativada a 550 °C como adsorvente, os dados experimentais de adsorção se ajustaram bem ao modelo de Langmuir com R² = 1,0000, e E_MR = 0,45%, em 136,14min. O fator de separação RL = 0,0952 foi favorável, encontra-se na faixa entre 0 e 1. 

Em todo mundo milhões de toneladas de resíduos inorgânicos são produzidos a cada dia
em atividades de mineração e beneficiamento mineral. Estes resíduos são armazenados
em bacias de sedimentação ou descartados em aterros e, muito comumente são jogados
diretamente no meio ambiente, sem qualquer processo de tratamento. Todavia,
alternativas de reciclagem e/ou reutilização devem ser investigadas e, sempre que
possível. Este trabalho mostra estudos realizados, visando a reutilização do resíduo de
caulim da Amazônia, proveniente de uma empresa de beneficiamento de caulim para
cobertura de papel. Para a síntese da zeólita A nos processos hidrotérmicos estático e
dinâmico, utilizou-se como o fonte de silício e alumínio o resíduo de caulim, que passou
pelo processo de calcinação em mufla a 600°C para obtenção do metacaulim; e como
fonte de sódio optou-se por uma solução de hidróxido de sódio 5M. No processo
estático utilizou-se autoclaves de aço inoxidável, em estufa a temperatura de 110°C,
utilizando 1,75g de metacaulim, variando os tempos de síntese e a massa de hidróxido
de sódio e no processo dinâmico utilizou-se 100g de metacaulim, massa de 34,5g de
hidróxido de sódio; a temperatura de 95°C em sistema de agitação, variando os tempos
de síntese, a fim de determinar as condições ideais na síntese da zeólita A no processo.
Os materiais de partidas e os produtos zeolíticos obtidos nas sínteses foram
caracterizados através: difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura
(MEV), análise térmica diferencial e termogravimétrica (ATG/TG), fluorescência de
raios-X (FRX) e análise granulométrica. Há possibilidade do aumento de escala, pois
obteve zeólita A, no processo dinâmico no tempo de 30 min. Os dados dos ensaios de
adsorção determinados, pela técnica iodométrica de Cobre em ligas metálicas e minerais
e ajustados pelos modelos de Langmuir e Freundlich sugerem que os materiais
zeolíticos estático e dinâmico apresentam boa capacidade adsortiva atingido eficiência
de 95% para concentrações na faixa de 50 a 100 mg/L, demonstrando assim, que os
referidos materiais são uma alternativa eficiente e de baixo custo quando utilizados para
a remoção de metais pesados, no caso do cobre, no tratamento de efluentes industriais.

O ouro e suas diversas ligas tem maior aplicação como adorno em peças de joalheria, mas o ouro puro não apresenta dureza necessária para essa utilização. Por essa razão é geralmente endurecido com outros metais. Foram obtidas quatro (4) ligas de ouro, sendo (1) um intermetálico Au20%Al de cor violeta e três (3) de coloração usual na fabricação de joias (Au-25%Ag – verde claro, Au-12,5%Cu – vermelha Au-12,5%Ag-12,5%Cu – amarela). Propõe-se introduzir o uso do intermetálico e a melhoria na produção de ligas para setor joalheiro por meio da elaboração e caracterização das propriedades óticas, estruturais e mecânicas. Foram obtidas no Laboratório de Materiais da Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal do Pará (UFPA) e a liga Au-20%Al foi produzida nas oficinas de microprodutores do estado do Pará. As propriedades estruturais foram analisadas por meio de microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). A partir das análises foi revelada estrutura celular dendrítica para as ligas Au-25%Ag e Au-12,5%Cu, estrutura dendrítica para a liga Au-12,5%Ag-12,5%Cu e estrutura celular para a liga Au-20%Al. As propriedades mecânicas foram obtidas através de ensaios de microdureza Vickers, verificando-se a maior dureza na liga Au-20%Al, intermetálico do tipo AX₂. As propriedades óticas observadas por meio de ensaios de colorimetria, utilizando-se colorímetro, onde se evidenciaram espectros de luz visível dentro da faixa de cor violeta (Au-20%Al), amarelo esverdeada (Au-25%Ag), vermelho (Au-12,5%Cu), e amarelo (Au-12,5%Ag-12,5%Cu).

Analisa-se experimentalmente o processo de extração do óleo essencial de sementes e de partes
aéreas de puxuri por arraste com vapor. O puxuri [Licaria puchury-major (Mart.) Kosterm.,
Lauraceae], é uma espécie florestal da Amazônia com grande potencial para a indústria de bioprodutos
(fármacos, cosméticos, alimentos e praguicida natural) devido à presença de safrol no
seu óleo essencial. Realiza-se neste trabalho um estudo anatômico e de caracterização física e
química das partes da planta utilizadas para a extração do óleo. Estuda-se a cinética da secagem
de sementes, ramos finos e folhas de puxuri e quantifica-se a influência da secagem convectiva
em leito fixo nos teores de safrol e no conteúdo de umidade final. Por meio de experimentos
estatisticamente planejados, identificam-se os níveis das variáveis de processo: teor de umidade,
tempo de extração e granulometria das amostras de sementes de puxuri, que otimizam simultaneamente
as respostas: rendimento em óleo essencial e teor de safrol, seu componente majoritário,
dentro do domínio experimental adotado e confiança de 90% ( = 0,10), no processo de
extração do óleo essencial por arraste com vapor. Analisa-se quimicamente o óleo essencial de
puxuri por CG-MS e identifica-se a composição química em termos de seus constituintes majoritários.
Utilizando-se o método de aproximação gravimétrica estático com soluções concentradas,
são obtidas isotermas de dessorção para sementes de puxuri em pó, a 15, 25 e 35ºC. Aos
dados experimentais de equilíbrio higroscópico, ajusta-se muito bem o modelo de GAB, sendo
estimados os calores de sorção líquidos e integrais, além dos teores de umidade de equilíbrio na
monocamada e demais constantes da equação. Constata-se baixa toxicidade do óleo essencial de
puxuri e que o resíduo sólido da extração pode ser utilizado como material saponificável para a
produção de sabões transparentes a frio.

Esta pesquisa apresenta o Método de Avaliação Global de Fogões à Biomassa -
(MAGOF) que inova por considerar um fogão a biomassa um equipamento de uso
doméstico, portanto um produto, diferentemente dos protocolos de avaliação conhecidos,
que priorizam os aspectos energéticos. O MAGOF determina o índice de Desempenho
Global empregando 72 Requisitos de Qualidade referentes ao ciclo de vida do produto,
distribuídos por afinidade entre 5 Atributos que irão indicar os Desempenhos Específicos
de Projeto, Ambiental, de Funcionalidade, Energético, onde está inserido o conhecido
Water Boiling Test (WBT), e o desempenho Econômico. Estas particularidades
inovadoras oferecem informações relevantes para projetistas, pesquisadores, fabricantes,
usuários, consumidores, investidores, instituições governamentais reguladoras ou
fiscalizadoras e demais atores. Estas informações geradas favorecem o processo
decisório, a inovação tecnológica, o melhoramento dos fogões, a saúde e segurança dos
usuários, a preservação ambiental e reflete na economia. O MAGOF tem relevância de
interesse mundial por ser uma ferramenta alinhada aos esforços mundiais na busca de
soluções para os abrangentes problemas decorrentes das inadequações dos fogões a
biomassa, já que cerca de 2,5 bilhões de pessoas usam lenha ou carvão para cozinhar em
todos os continentes, e a Organização Mundial da Saúde (OMS) constatou que cerca de
1,5 milhão de pessoas morrem anualmente vítimas de doenças respiratórias causadas
principalmente por fumaça emitidas por fogões à biomassa. A pesquisa também traz uma
aplicação do MAGOF num fogão produzido pela empresa Ecofogão e um fogão artesanal
amazônico e compara os respectivos desempenhos

As principais preocupações com relação à geração de resíduos estão voltadas para os efeitos que estes materiais podem ter sobre a saúde humana e sobre o meio ambiente, uma vez que os resíduos perigosos produzidos pelas indústrias precisam particularmente de atenção e cuidado, pois quando incorretamente gerenciados, tornam-se uma grave ameaça ao meio ambiente. Neste contexto, este trabalho mostra os estudos realizados para a reciclagem da lama vermelha, como matéria-prima para a obtenção de compostos de titânio. O estudo abrange três rotas hidrometalúrgicas: lama vermelha calcinada a 900°C (LV900), lama vermelha sem tratamento térmico (LV-STT) e lama vermelha sinterizada em atmosfera redutora (LV1300). Os experimentos de lixiviação foram realizados com valores de temperaturas de 60, 80 e 90°C e concentração de ácido sulfúrico de 20 e 30%. Junto com o estudo de lixiviação foi realizada a modelagem matemática do processo de lixiviação. Os estudos realizados neste trabalho mostram que a lama vermelha pode ser aplicada como fonte de matéria-prima alternativa para a concentração e posterior recuperação de compostos de titânio. A modelagem cinética dos dados das curvas de extração em função do tempo, o modelo matemático desenvolvido no pressente trabalho, mostra que, matematicamente, a reação química é a etapa que descreve esses ensaios de lixiviação. O modelo desenvolvido também possibilitou a obtenção de parâmetros cinéticos, tais como, energia de ativação e velocidades das reações químicas do processo de lixiviação.