Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um programa computacional que simula o desempenho térmico de um sistema de aquecimento solar de água com circulação forçada, adequado para uso em edificações. O programa trabalha realizando o balanço de massa e de energia no reservatório térmico a cada hora, tendo como valores de entrada dados do ano meteorológico típico da localidade selecionada e a vazão de água quente de consumo. Os componentes do sistema são o reservatório térmico de água quente com aquecedor auxiliar interno, o coletor solar e a bomba de circulação. A base de dados meteorológicos escolhida foi a do projeto SWERA, que contém arquivos no formato padrão TMY disponíveis na internet para um número considerável de cidades, incluindo diversas localidades brasileiras. Foi proposto um modelo de temperatura de água da rede de abastecimento relacionado com a temperatura do solo, dado disponível nos arquivos de entrada utilizados. O programa utilizou como referência para a validação dos modelos de cálculo resultados obtidos pelo programa comercial de simulação TRNSYS. Foram comparados resultados para os modelos de irradiação incidente em superfície inclinada, do coletor solar e do sistema completo. Para isto foram simulados sistemas localizados em quatro cidades distintas com climas diferentes. O tempo total usado nas simulações foi de um ano e os resultados das comparações dos valores resultantes foram considerados satisfatórios. / This paper presents the development of a software that simulates the thermal performance of a solar water heating system with forced circulation, suitable for buildings. The implemented model computes the mass and energy balance in the thermal tank every hour. Its input data are values from a typical meteorological year of a chosen location and the hot water load. The system components are the thermal tank, the solar collector and the circulation pump. The Swera project was used as the meteorological database, which contains files in the standard TMY format. Those are available on the internet for a number of cities, including several Brazilian locations. A model for the network water supply temperature was proposed. It is related with the ground temperature, available in the data input files. The validation of the models used results obtained by the commercial simulation software TRNSYS. Results for the incident radiation on tilted surface, the solar collector and the complete system models were compared. For that, systems were simulated in four cities with different climates. The total time used in the simulations was one year and the results obtained from this comparison were satisfactory.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-28T04:15:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344663.pdf: 5968216 bytes, checksum: de16eac8102ce8157376ab71a658a38b (MD5) Previous issue date: 2016 / Uma forma de reduzir os gastos com sistemas de condicionamento artificial é utilizar a ventilação híbrida (alternância entre o uso da ventilação natural e o do condicionamento artificial). O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial de economia de energia elétrica a partir da utilização de ventilação híbrida em edificações comerciais, levando em consideração o clima de Florianópolis, SC. Para atingir esse objetivo, foi definida uma tipologia comercial eficiente energeticamente. Nessa tipologia foi estabelecido o valor de absortância solar e visível das superfícies das paredes externas e da cobertura em 0,2 e adicionadas aberturas internas. Além disso, foram dimensionados brises a fim de reduzir os ganhos térmicos por radiação solar e aumentar a economia de energia elétrica. Essa tipologia comercial foi simulada, utilizando-se o programa EnergyPlus, em cinco casos. Em três casos o sistema de ar-condicionado foi operado, durante o período de ocupação (8h às 18h de segunda a sexta-feira) com as temperaturas de setpoint: 1) 23ºC para resfriamento, 2) 25ºC para resfriamento e 3) 20ºC para aquecimento e 25ºC para resfriamento. Já dois casos foram operados com ventilação híbrida durante o período de ocupação: no primeiro o sistema de ar-condicionado foi acionado na função de resfriamento, com a temperatura de setpoint de 25ºC; e no segundo na função de resfriamento e aquecimento, com a temperatura de setpoint de, respectivamente, 25ºC e 20 ºC. Em ambos os casos, a ventilação natural ocorreu quando a temperatura do ar esteve entre 20ºC e 25ºC. Foi analisada a economia de energia com resfriamento a partir da utilização da estratégia de ventilação híbrida. Como resultados, verificou-se que no sistema de ar-condicionado, que corresponde à utilização de resfriamento, ventiladores e aquecimento (quando houver), o que mais influencia no gasto de energia é o consumo com resfriamento, sendo esse valor de até 95% do sistema de ar-condicionado. Ao considerar o setpoint de 23ºC para resfriamento no caso operado com o sistema de ar-condicionado, a partir da utilização de ventilação híbrida, a economia de energia com resfriamento chegou a 56%. Ao comparar os casos em que o setpoint de resfriamento foi igual ao acionado no sistema de ventilação híbrida (25ºC), a economia de energia com resfriamento foi de 28%. Verificou-se também que, ao analisar cada ambiente de escritório, a orientação solar pouco influenciou no consumo com resfriamento em função da adição de brises nas fachadas norte, leste e oeste. No entanto, como a absortância solar e visível da superfície de cobertura foi de 0,2, o maior consumo com resfriamento foi no andar intermediário e semelhante nos andares térreo e superior. Ao aumentar a absortância solar e visível da superfície de cobertura de 0,2 até 0,8, o consumo com resfriamento aumentou no andar superior e ficou maior que no andar térreo e intermediário. Ao examinar o percentual de horas com a temperatura do ar acima de 25ºC na edificação ou nos ambientes, constatou-se que esse valor foi igual ao percentual do número de horas não atendidas pelo sistema de ar-condicionado na função de resfriamento; portanto, o sistema de ventilação híbrida funciona de acordo com as temperaturas de controle propostas. Como o controle utilizado no programa EnergyPlus para ventilação híbrida considera a temperatura do ar (a mesma empregada no sistema de ar-condicionado), o percentual de horas ocupadas acima da temperatura de 25ºC ou abaixo de 20ºC foi maior para a temperatura operativa do que para a temperatura do ar. Durante a análise do funcionamento da estratégia de ventilação híbrida observou-se que quanto mais altos os valores de temperaturas externas, maiores o consumo e a utilização do sistema de ar-condicionado.<br> / Abstract : One approach to reduce energy use with HVAC (heating, cooling, and air conditioning) systems is to adopt hybrid ventilation, a ventilation system which combines both natural (i.e passive) and mechanical (i.e active) ventilation. The aim of this study was to evaluate the energy saving potential from the use of hybrid ventilation on commercial buildings located in Florianópolis, Santa Catarina. To achieve this objective, an energy efficient commercial typology was developed. In this typology, the value of solar absorptance of the exterior walls and roof was set at 0.2, and interior openings were added; additionally, the brise soleil was dimensioned to reduce thermal gains by solar radiation and to increase energy savings. This commercial typology was simulated with the EnergyPlus software in five case studies. In three case studies, the air conditioning system had its setpoint at: 1) 23ºC for cooling, 2) 25ºC for cooling, and 3) 25ºC for cooling and 20°C for heating during the occupancy time (8 a.m. to 6 p.m., from Monday until Friday). The other two cases were operated with hybrid ventilation during the occupancy time. The first case had its setpoint temperature at 25ºC for cooling while the second case was set at 25°C for cooling and 20ºC for heating. In both cases natural ventilation occurred when the air temperature was between 20ºC and 25ºC. The cooling energy saving potential, with the application of the hybrid ventilation strategy was analyzed. The results have shown that among the HVAC modes, cooling is the most energy demanding, representing up to 95% of the total energy consumption. Considering the setpoint of 23ºC for cooling, the use of hybrid ventilation resulted in a cooling energy saving potential of 56%. When comparing the cases studies in which the cooling setpoint was the same (25ºC), the cooling energy saving potential with hybrid ventilation was 28%. Considering the offices' locations in the building, the solar position had little influence on the consumption with cooling, due to the addition of the brise soleil on the north, east, and west facades. On the other hand, as the solar absorptance of the roof was set at 0.2, the major cooling demand was in the intermediate floor, whilst it remained similar at ground and top floor. When increasing the solar absorptance of the roof from 0.2 until 0.8, the consumption with cooling increased in the top floor and became higher than in the ground and intermediate floors. When analyzing the hours in which the air temperature was above 25ºC in the building or internal areas, the result was equal to the hours that the air conditioning system did not meet the cooling setpoint. Therefore, the hybrid ventilation system worked in accordance to the proposed setpoint temperatures. As the control temperature employed for hybrid ventilation on the EnergyPlus software considers the air temperature (as does the air conditioning system), the percentage of hours of the occupancy time with temperatures above 25ºC or below 20ºC was higher for operative temperature than for air temperature. During the analysis of hybrid ventilation strategy performance it could be observed that the higher the external temperature, the greater is the consumption and usage of air conditioning systems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-19T14:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196106.pdf: 390229 bytes, checksum: 1464b8271421ee951dbfa375ac080727 (MD5) / A etapa de queima absorve cerca de 60% da energia térmica total consumida nas indústrias cerâmicas de revestimento. O elevado consumo de energia térmica pode ser atribuído, entre outras causas, às diversas taxas de aquecimento as quais as placas cerâmicas são submetidas durante o processo de queima. Este trabalho tem como objetivo principal estudar a influência destas diferentes taxas de aquecimento no consumo de energia térmica, baseado em uma análise dos processos de transferência de calor durante a queima de placas cerâmicas em forno a rolos. Para tal, é necessário obter-se o perfil da taxa de variação da energia interna da placa cerâmica, procurando-se identificar no processo os setores críticos e avaliar os fenômenos físico-químicos envolvidos. A análise da taxa de variação da energia interna da placa foi possível mediante uma proposta de um balanço térmico desenvolvido neste trabalho, cuja solução experimental se baseia na aplicação da primeira lei da termodinâmica à placa cerâmica ao longo do processo de monoqueima na região de aquecimento. Os experimentos relacionados com o balanço térmico foram conduzidos em laboratório e em equipamento industrial. Nestes foram medidos os perfis de temperatura de uma placa cerâmica (obtidos com um equipamento blindado que acompanhava as placas cerâmicas no interior do forno) e a pressão dos gases (através de um tubo de Pitot digital introduzido ao longo das espias do forno). Complementarmente, em laboratório, foram realizados ensaios de análise calorimétrica diferencial e termogravimétrica para se analisar o calor de reação e as perdas de massa no processo. Como conclusão principal deste trabalho determinou-se que a eliminação da matéria orgânica e a decomposição de carbonatos contribuem significativamente na determinação do perfil da taxa de variação da energia interna de uma placa cerâmica na região de aquecimento afetando intensamente o consumo de energia térmica.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:28:23Z : No. of bitstreams: 1 000851980.pdf: 1719754 bytes, checksum: cdefc90740a1a99a372b27d83bb4fbcb (MD5) / O Desempenho térmico é definido como o comportamento térmico mínimo esperado das edificações como resposta ao clima externo e condições de uso dos ambientes, visando melhores condições de conforto térmico interior. O conforto térmico é um dos principais indicadores da qualidade de uma edificação e pode ser alcançado através da aplicação dos conceitos bioclimáticos, com adequação da edificação ao clima e a paisagem do local de construção. A adoção de estratégias bioclimáticas pode proporcionar à edificação alta qualidade ambiental e energética e consequentemente a redução no consumo de energia elétrica e melhoria na saúde e bem-estar dos usuários. A fim de verificar se as condições internas das edificações estão adequadas aos parâmetros de conforto térmicos desejáveis ou aceitáveis, emprega-se a avaliação do desempenho térmico. Sendo as habitações populares carentes de projetos bem planejados, que considerem estratégias de adaptação ao meio, são estas, objetos de maior interesse na verificação de desempenho térmico. O presente estudo tem por objetivo avaliar o desempenho térmico de habitações populares na microrregião de Guaratinguetá-SP, utilizando métodos teóricos e experimentais, conforme os critérios de desempenho da norma brasileira NBR 15575/2013. Foram avaliadas sete edificações nos períodos de verão e inverno, sob condições reais de utilização, as quais apresentaram desempenho insatisfatório pelo método de cálculo, sendo necessário proceder com o método de medição de campo, para a avaliação final de desempenho térmico / Thermal performance is defined as the minimum expected thermal behavior of buildings in response to the external environment and conditions of use environments, seeking better indoor thermal comfort. Thermal comfort is one of the key indicators of the quality of a building and can be reached through the application of bioclimatic concepts, adapting the building to the climate and the landscape of the construction site. The adoption of bioclimatic strategies can provide high quality environmental building and energy and consequently the reduction in electricity consumption and improved health and well-being of users. In order to verify whether the indoor conditions of buildings are appropriate to the desirable or acceptable thermal comfort parameters, we use the thermal performance evaluation. As low-cost houses do not count on well-planned projects, which consider strategies for adaptation to the environment, they are objects of greater interest when checking the thermal performance. This study aims to evaluate the thermal performance of low-cost houses in the microregion of Guaratinguetá-SP, using theoretical and experimental methods, according to the performance criteria of the Brazilian standard NBR 15575/2013. Seven buildings were evaluated during summer and winter, under actual conditions of use, which showed poor performance by calculation method, being necessary to the field of measurement method, for the final evaluation of thermal performance

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-10. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:01Z : No. of bitstreams: 1 000856761.pdf: 4598976 bytes, checksum: 03e195e6e67c06dfe75d2fbd5d8f4032 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho consiste em um estudo sobre o perfil Munk e o perfil biexponencial para a velocidade do som no mar, onde é feita uma generalização. No perfil Munk estudamos duas perturbações, uma dependente da distancia r e outra da profundidade z. Variando seus parâmetros em simulações numéricas obtemos o espaço de fases, onde podemos observar as propriedades do modelo idealizado, que apresenta regiões de caos, ilhas de ressonância e toros invariantes que são características de sistemas quase integráveis. Para o perfil biexponencial propomos uma substituição do expoente quadrático por um expoente k, que consiste em uma generalização para o modelo idealizado. Variando os valores para o parâmetro k, simulamos o resfriamento e ou aquecimento das águas do oceano. Utilizando o espaço de fases podemos analisar as propriedades do sistema / This work is a study on the profile Munk and the bi-exponential profile for the speed of sound at sea, where it made a generalization. Profile Munk studied two disturbances, a dependent of another re distance of z depth. By varying the parameters in numerical simulations we obtain the phase space, where we can observe the properties of the idealized model, which has chaos regions, islands and resonance logs that are invariant features of integrable almost systems. To propose a biexponential profile exponent quadratic replacement by an exponent k that consists of a generalization for the idealized model. By varying the values for the parameter k, we simulate the cooling or heating and the ocean waters. Using the space of phases we can analyze the system properties

Submitted by ALAN LIMA VIEIRA null (alan.vieira@hotmail.com) on 2016-03-23T00:12:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação ALAN LIMA VIEIRA.pdf: 3306402 bytes, checksum: bb2ced7b7ded44be46ee02b3cbf5db60 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-23T13:36:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vieira_al_me_araiq.pdf: 3306402 bytes, checksum: bb2ced7b7ded44be46ee02b3cbf5db60 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-23T13:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vieira_al_me_araiq.pdf: 3306402 bytes, checksum: bb2ced7b7ded44be46ee02b3cbf5db60 (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Estabelecer procedimentos simples, rápidos, eficientes e com preparo de amostras de baixo custo para determinar elementos em amostras de carne é um aspecto relevante para fins nutricionais e de saúde. Por esta razão, um sistema de digestão com aquecimento condutivo em frasco fechado (CHDS), foi avaliado recentemente para a decomposição de amostras “in natura” de músculo, fígado e rim (bovino, suíno e frango) visando a determinação de macronutrientes (Ca, Mg, Na, K, S e P), micronutrientes (Cu, Fe, Mn, Mo, Se e Zn) e contaminantes inorgânicos (As, Cd, Cr e Pb) por espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP OES) e espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS). O aperfeiçoamento feito no CHDS foi planejado para melhorar a segurança, a praticidade e a robustez do sistema. Entre elas destaca-se a adaptação de um pistão a gás na tampa do gabinete de digestão; isolamento dos frascos no interior do gabinete de digestão; tampa de Teflon com sistema simples de alívio de pressão ao fim da decomposição sem manuseio do frasco. A precisão foi avaliada analisando três materiais de referência certificados digeridos pelo CHDS. As recuperações para Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Na, K, S, P e Zn determinados por ICP OES, variaram entre 85 a 106%. Para As, Cd, Cr, Mo, Pb e Se determinados por ICP-MS, foram obtidas recuperações entre 92 a 110%. A eficiência da digestão também foi avaliada pela determinação do teor de carbono residual, que variou de 10 a 12% m m-1. Quando as amostras de carne foram digeridas usando o CHDS, os resultados para Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Na, K, S, P e Zn determinados por ICP OES e para As, Cd, Cr, Mo, Pb e Se determinados por ICP-MS foram concordantes com aqueles obtidos após digestão ácida assistida por radiação micro-ondas em frasco fechado (MW-AD). Ao utilizar o CHDS, os limites de quantificação foram similares aos obtidos com a MW-AD para todos os analitos. O CHDS é capaz de digerir 800 mg de amostra de carne “in natura” utilizando 2 mL de HNO3 e 1 mL H2O2. O procedimento proposto foi capaz de atender a Instrução Normativa da Secretária de Defesa Agropecuária (SDA) nº 13 que trata do monitoramento de resíduos e contaminantes em carnes para As, Cd e Pb. Os resultados obtidos neste estudo estendem as aplicações do CHDS para amostras com maior teor de gordura, tais como músculo, fígado e rim. Este sistema de digestão simples e de baixo custo pode ser utilizado para preparar amostras para determinação subsequente de um grande número de elementos por espectrometria de ICP, incluindo espécies voláteis, tais como, As, Cd e Se. / Establishing simple, fast, efficient and low-cost sample preparation procedures to determine elements in meat samples is a relevant aspect for nutritional and health purposes. For this reason, the recently proposed closed-vessel conductivelyheated digestion system (CHDS) was evaluated for the decomposition of muscle, liver and kidney (cattle, pigs and chickens) samples fresh aiming for the determination of macronutrients (Ca, Mg, Na, K, S and P), micronutrients (Cu, Fe, Mn, Mo, Se and Zn) and inorganic contaminants (As, Cd, Cr and Pb) by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The optimization of the CHDS was planned to improve safety, practicality and robustness such as adaptation of a gas piston in the digestion cabinet cover, isolation of vessels inside the digestion cabinet and a Teflon cap with a simple pressure relief system in the end of the decomposition without handling the vessel. The accuracy was evaluated by analyzing three certified reference materials digested by the CHDS. Recoveries for Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Na, K, S, P and Zn determinations by ICP OES varied from 85 to 106%. For As, Cd, Cr, Mo, Pb and Se determinations by ICP-MS, recoveries within the 92-110% were obtained. The digestion efficiency was also evaluated by determining the residual carbon content, which varied from 10 to 12% m m-1. When fresh meat samples were digested using the CHDS, results for Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Na, K, S, P and Zn determinations by ICP OES and for As, Cd, Cr, Mo, Pb and Se determinations by ICP-MS were in agreement with those obtained after closed-vessel microwave-acid digestion (MW-AD). When using the CHDS, limits of quantification were similar to those obtained with the MW-AD for all analytes. The CHDS enabled the digestion of 800 mg of fresh meat with 2 mL of HNO3 and 1 ml of H2O2. The proposed procedure was able to attend the normative instruction of agricultural defense secretary SDA N°. 13 for As, Cd and Pb. The results obtained in this study extend the applications of the CHDS to samples with higher contents of fat such as muscle, liver and kidney. This simple and low-cost digestion system can be used to prepare samples for subsequent determination of a large number of elements by ICP spectrometry, including volatile species such as As, Cd and Se.

Submitted by SAMARA SCHMIDT null (samaraschmidt@live.com) on 2016-03-23T19:10:34Z No. of bitstreams: 1 tese pronta.pdf: 3652767 bytes, checksum: 3e5bdda8a2ae7e09c685543f6e06c164 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-24T17:42:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 schmidt_s_dr_araiq.pdf: 3652767 bytes, checksum: 3e5bdda8a2ae7e09c685543f6e06c164 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-24T17:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 schmidt_s_dr_araiq.pdf: 3652767 bytes, checksum: 3e5bdda8a2ae7e09c685543f6e06c164 (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este estudo avaliou o efeito de um tratamento térmico assistido por pressão sobre as propriedades de fotoluminescência do óxido de bismuto (α-Bi2O3) sintetizado pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas (HAM). O α-Bi2O3 teve sua estrutura determinada através da técnica de Difração de raios X, e com o auxílio de refinamentos pelo método de Rietveld foi possível visualizar que a amostra tratada com pressão possui um ângulo entre os clusters [BiO6]-[BiO6] ligeiramente maior. As técnicas de microscopia eletrônica de varredura e transmissão possibilitaram a definição da morfologia acicular, tamanho e direção de crescimento dos cristais. A composição química dos materiais foi avaliada pelas espectroscopias Raman e de Fotoelétrons excitados por raios X, onde os espectros Raman mostraram um aumento da intensidade nos modos acima de 284cm-1 na amostra tratada com pressão, sugerindo uma alteração na densidade eletrônica. Os espectros XPS em ambas amostras não mostraram a presença de contaminantes, fase secundária ou íons Bi2+. Ambas as técnicas mostraram que as emissões PL do α-Bi2O3 na região de baixa energia (inferior a 2,1 eV) são atribuídas a lacunas de oxigênio que formam estados doadores. As propriedades óticas dos materiais foram avaliadas e comparadas com o auxílio da técnica de espectroscopia Uv-vis, onde não foi possível verificar nenhuma alteração significativa nas amostras. As propriedades fotoluminescentes das amostras também foram medidas e comparadas. Foi possível verificar que o tratamento térmico assistido por pressão causou um aumento angular entre os clusters [BiO6] - [BiO6] do α-Bi2O3, resultando num aumento significativo da intensidade da emissão PL na amostra tratada com pressão. Cálculos teóricos foram utilizados para simular as bandas de valência e condução dos materiais assim como a densidade eletrônica média nessas bandas. Através dos cálculos foi possível visualizar como a distorção dos clusters altera a polarização dos estados O 2p, e consequentemente a densidade eletrônica dos cristais. / This research evaluated the effect of a pressure-assisted heat treatment (PAHT) on the photoluminescent (PL) properties of bismuth oxide (α-Bi2O3), which was synthesized by a microwave-assisted hydrothermal (MAH) method. α-Bi2O3 crystal structure was characterized X-ray diffraction, and Rietveld refinements showed the pressure-assisted heat treatment caused an angular increase between the [BiO6]– [BiO6] clusters of α-Bi2O3. Scanning and transmission electron microscopies allowed defining the morphology (acicular), size and crystal growth direction of crystals. Chemical composition of samples was evaluated by Raman and X-ray photoelectron (XPS) spectroscopies. Raman spectra showed an increase in the spectrum intensity for frequencies higher than 284 cm-1 for PAHT samples, which suggests an alteration in the electronic density of crystals. XPS spectra of samples did not show the presence of contaminants, secondary phases and Bi2+ ions. Both Raman and XPS spectra also showed that the α-Bi2O3 PL emissions in the low-energy region (below 2.1 eV) are attributed to oxygen vacancies that form defect donor states. UV–vis absorption spectra showed no significant difference between samples. The angular increase between [BiO6]–[BiO6] clusters of α-Bi2O3 promoted a significant rise in the electronic density of the material, which was considered as the cause for the increase in PL emission intensity in PAHT samples. First-principles total-energy calculations were carried out within the periodic density-functional-theory (DFT) to simulate valence and conduction bands, and the average electronic density in these bands. Theoretical results showed how cluster distortion alters the polarization of O 2p states, and consequently, the electronic density of crystals.

Submitted by MONICA CITADIN null (monica_citadin@hotmail.com) on 2016-04-28T12:35:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado Monica Citadin.pdf: 994945 bytes, checksum: 17c8cb99dec0dd4e48bdc76d790797ba (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-02T12:09:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 citadin_m_me_bot.pdf: 994945 bytes, checksum: 17c8cb99dec0dd4e48bdc76d790797ba (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T12:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 citadin_m_me_bot.pdf: 994945 bytes, checksum: 17c8cb99dec0dd4e48bdc76d790797ba (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Aim: Current trend of climate changes may affect biodiversity by shifting species distributions patterns. Uca crabs, keystone species of intertidal estuarine sediments, are supposed to shift their spatial distribution by poleward displacement as a response of global warming. We develop and test models assessing whether the entrance of a new fiddler crab species, which directly affects the diversity and abundance of keystone species, may affect the structure and functioning of meiobenthic communities in intertidal areas. Location: The southern Atlantic coastal zone of South America. Methods: We used replacement series and partial additive design in indoor mesocosms experiments, manipulating the diversity and density of keystone species. Experiments lasted for 20 days and then sediment samples were taken for meiofaunal analysis. The effect of keystone species was quantified by structural and functional univariate descriptors and structure of multivariate meiofaunal communities. We utilized permutational analysis of variance (PERMANOVA) to assess differences in nematodes assemblages among treatments. Results: Nematodes were the most abundant meiofaunal group at both experiments. At the replacement series experiment, the dominant genera of nematodes were Microlaimus, Terschellingia, and Anoplostoma. Increasing keystone species diversity did not affect the structure of nematodes assemblage, however it affected the functioning by reducing predators/omnivores nematodes. Microlaimus was the dominant genus at the partial additive design experiment. Increasing keystone species diversity and density affected the univariate descriptors of structure and functioning of nematodes assemblage as well as the multivariate structure. The total density of nematodes and density of Microlaimus were reduced with the increase of Uca density. Increasing fiddler crabs density also led to changes in the multivariate structure of nematodes assemblage. The increase of diversity of keystone species reduced non-selective deposit feeders nematodes in the high level of Uca density. Main conclusions: Our findings suggested that the entrance of new species of Uca crabs in the Southern of South America as a response of global warming may affect meiobenthic communities. Increasing density and diversity of Uca may affect the structure and the functioning of meiofauna due changes in top-down control. / Objetivo: A atual tendência de variações no clima pode afetar a biodiversidade, alterando os padrões de distribuição de espécies. Caranguejos do gênero Uca, espécies-chave comuns em ambientes estuarinos entre-marés, estão sujeitos a mudanças em sua distribuição espacial por deslocamento em direção aos pólos, como resposta ao aquecimento global. Nós desenvolvemos e testamos modelos para avaliar se a entrada de uma nova espécie de caranguejo de violinista, o que afeta diretamente a diversidade e abundância de espécies-chave, pode afetar a estrutura e funcionamento das comunidades meiobenticas em áreas entre-marés. Localização: Zona costeira do Atlântico sul. Métodos: Foram utilizados os modelos de substituição e de adição parcial de espécies em experimentos de mesocosmos, manipulando a diversidade e densidade de espécies-chave. Os experimentos duraram 20 dias e, em seguida, amostras de sedimentos foram coletadas para análise da meiofauna. O efeito de espécies-chave foi quantificada pelos descritores univariados estruturais e funcionais e a estrutura multivariada das comunidades de meiofauna. Utilizamos a análise permutacional de variância (PERMANOVA) para avaliar as diferenças na assembleia de Nematoda entre os tratamentos. Resultados: Os Nematoda foram o grupo mais abundante da meiofauna em ambos os experimentos. No experimento substitutivo, a gêneros dominantes de Nematoda foram Microlaimus, Terschellingia e Anoplostoma. O aumento da diversidade de espécies-chave não afetou a estrutura dda assembleia de Nematoda, no entanto, afetou o funcionamento através da redução Nematoda predadores/onívoros. Microlaimus foi o gênero dominante no no modelo de adição parcial. O aumento da diversidade e da densidade de espécies chave afetou os descritores univariados de estrutura e funcionamento da assembleia de Nematoda, bem como sua estrutura multivariada. A densidade total de Nematoda e a densidade de Microlaimus foram reduzidas com o aumento da densidade Uca. O aumento da densidade de caranguejos violinistas também levou a mudanças na estrutura multivariada da assembleia de Nematoda. O aumento da diversidade de espécies-chave reduziu a abundancia de Nematoda detritivoro não seletivo no mais elevado nível de densidade de Uca. Principais conclusões: Os nossos resultados sugerem que a entrada de novas espécies de caranguejos Uca no Sul da América do Sul como uma resposta ao aquecimento global pode afetar as comunidades meiobenticas. O aumento da densidade e diversidade de Uca pode afetar a estrutura e o funcionamento da meiofauna devido a mudanças no controle top down.

Resumo: O combate ao aquecimento global é o grande desafio da humanidade nas próximas décadas. Algumas empresas vêm desenvolvendo projetos para reduzirem suas emissões de gases de efeito estufa e visualizam a possibilidade de aumentar suas receitas através da venda de créditos de carbono. Dentro deste contexto, este trabalho objetiva identificar oportunidades no mercado de carbono em cooperativas agropecuárias paranaenses. A pesquisa foi realizada através da aplicação de formulário nas cooperativas agropecuárias do Paraná. O presente estudo buscou avaliar o interesse das cooperativas em desenvolver projetos de crédito de carbono, identificar as perspectivas das cooperativas quanto aos mercados de carbono existente, identificar a potencialidade de desenvolvimento de projetos em algumas tipologias que foram consideradas mais relevantes e realizar uma estimativa inicial do potencial de redução de emissão de gases de efeito estufa para as tipologias pesquisadas. Os resultados obtidos desta pesquisa apresentam um panorama das cooperativas paranaenses frente ao mercado de carbono e servem de base para avaliação da viabilidade de implantação de novos projetos de carbono nas diversas tipologias estudadas. As oportunidades mais relevantes apresentadas na pesquisa foram a geração de energia renovável, o manejo de dejetos na suinocultura e os sistemas de tratamento de efluentes. Apesar das incertezas quanto aos mecanismos futuros de mercado de carbono, este mercado é uma força na economia e continuará crescendo consideravelmente nos próximos anos. As oportunidades avaliadas e as perspectivas futuras sugerem que as cooperativas contribuirão com uma grande fatia deste mercado.

Orientador: Prof. Dr. Jeferson Dieckow / Co-orientador: Prof. Dr. Volnei Pauletti / Co-orientador: Prof. Dr. Gabriel Barth / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 26/04/2016 / Inclui referências : f. 2-6;25-31;63-70 / Area de concentração : Solo e ambiente / Resumo: O plantio direto (PD) potencializa o acúmulo de carbono (C) e nitrogênio (N) no solo e pode mitigar a emissão de gases de efeito estufa (GEE) em relação ao preparo convencional (PC). O objetivo do estudo foi avaliar a influência de sistemas conservacionistas de preparo do solo e níveis de adubação no sequestro de C e acúmulo de N em Latossolo, e na mitigação de GEE pela determinação do PAG, num experimento implantado em 1989. Para sequestro de C e acúmulo de N foram selecionados quatro sistemas de preparo do solo: plantio direto (PD), plantio direto com escarificação trianual (PDE), preparo mínimo com gradagens (PM), e preparo convencional com aração e gradagem (PC), sendo esses sistemas combinados com dois níveis de adubação: normal, com fertilização recomendada desde 1989, e reduzida, supressão total de fósforo (P) e potássio (K), mas com a mesma adubação nitrogenada em cobertura que a normal, desde 1993. A coleta de solo em 0-100 cm de profundidade ocorreu em maio de 2013, quando o experimento completou 24 anos. Para determinação do PAG foram selecionados os sistemas PD, PDE e PC em adubação normal. Amostras de ar foram coletadas num período de monitoramento de 835 dias, incluindo duas safras de verão e três safras de inverno. O sistema de culturas do experimento engloba soja (Glycine max (L.) Merr.) e milho (Zea mays L.), no verão; trigo (Triticum aestivum L.), aveia preta (Avena strigosa Schreb.), essa para cobertura, e branca (Avena sativa L.), para grãos, no inverno. O delineamento experimental foi blocos ao acaso em três repetições e tratamentos dispostos em faixas. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p<0,10). O solo em PD sequestrou 0,60 Mg COT ha-1ano-1, até 30 cm na adubação normal, e 0,76 Mg COT ha-1ano-1, até 100 cm na adubação reduzida em relação ao solo em PC, e o acúmulo de NT foi 34,6 e 27,5 kg ha-1ano-1, até 10 cm nas adubações normal e reduzida, respectivamente. O comportamento do solo em PDE foi similar ao do PD, a taxa de sequestro foi 0,61 Mg COT ha-1ano-1, até 45 cm na adubação normal, e 0,77 Mg COT ha- ano-1, até 100 cm na adubação reduzida, e o acúmulo de NT foi 20,0 e 18,8 kg NT ha-1ano-1, até 10 cm nas adubações normal e reduzida, respectivamente. O solo em PM praticamente não acumulou COT nem NT em relação ao solo em PC. A adubação normal aumentou as taxas de sequestro de COT até 10 cm no solo em PD (0,27 Mg ha-1ano-1), e PDE (0,13 Mg COT ha- ano-1) e em PC (0,15 Mg COT ha-1ano-1). No solo em PM (0,08 Mg ha-1ano-1) houve efeito de adubação apenas na camada de 10-20 cm. Por efeito de adubação, houve maior acúmulo de NT no solo em PD (14,5 kg ha-1ano-1) até 10 cm, no solo em PDE (5,0 kg ha-1ano-1) na camada de 5-10 cm, e no solo em PM (5,0 kg ha-1ano-1) e PC (4,0 kg ha-1ano-1), exclusivamente até 5 cm. A emissão acumulada média anual de N2O no período avaliado, em kg de N-N2O ha-1, foi maior no solo em PC (9,2), e menor no solo em PD (6,2) e PDE (6,7). Elevados fluxos de N2O ocorreram após preparo do solo (convencional ou escarificação), semeadura e adubação nitrogenada na semeadura; após adubação nitrogenada em cobertura, principalmente; e na senescência da soja. O consumo acumulado médio anual de CH4, em kg de C-CH4 ha-1, foi maior no solo em PD (7,0) e PDE (5,9), possivelmente pela melhor condição estrutural do solo que estimulou a metanotrofia, e menor no solo em PC (3,7). Efluxos de CH4 ocorreram após adubações nitrogenadas, principalmente, e preparos de solo. Com relação ao PAG, todos os sistemas agiram como fonte de GEE, em C-CO2-eq ha-1, mas PD, com 571,4 kg C-CO2-eq ha-1 ano-1 apresentou o menor PAG e PDE, com 662,2 kg C-CO2-eq ha-1 ano-1, um PAG próximo ao PD enquanto o maior PAG foi obtido no PC (1648,1 kg C-CO2-eq ha-1 ano-1). O maior PAG obtido no PC deve-se a maior emissão de N2O e elevados custos operacionais, enquanto o menor PAG no PD e PDE foi pelo sequestro de C e menor emissão de N2O. Conclui-se que sistemas conservacionistas de preparo, como plantio direto ou plantio direto escarificado, acumulam COT e NT, favorecendo o estoque de matéria orgânica no solo (MOS). Resultados indicam que PD e PDE atuam como fonte de GEE não representando uma real contribuição na mitigação do aquecimento global, entretanto são estratégias eficientes para reduzir emissões de GEE em relação ao PC. Palavras-chave: plantio direto, escarificação do solo, sequestro de C, acúmulo de N, potencial de aquecimento global. / Abstract: The No-till (NT) promotes the accumulation of carbon (C) and nitrogen (N) in the soil and can mitigate greenhouse gas (GHG) emissions compared to conventional tillage (CT). The aim of this study was to evaluate the influence of conservation of tillage and fertilization levels systems in the potential sequestration of C and N accumulation in Oxisol, and GHG mitigation for determining the PAG, an experiment implemented in 1989. For sequestration of C and N accumulation were selected four tillage systems: No-till (NT), tillage with chiseling every three years (NTch), minimum tillage with harrowing's (MT), and conventional tillage with plowing and harrowing (CT). These systems were combined with two fertilization levels: normal, with fertilization recommended since 1989, and reduced, total suppression of phosphorus (P) and potassium (K), but with the same nitrogen fertilization in coverage than normal fertilization since 1993. The collection of soil, in 0-100 cm, occurred in May 2013, when the experiment turned 24 years. In determining the PAG were selected NT, NTch and CT systems under normal fertilization. Air samples were collected in 835 days monitoring period, including two summer seasons and three winter seasons. The experimental cultures system comprises soybean (Glycine max (L.) Merr.) and maize (Zea mays L.), in summer; and wheat (Triticum aestivum L.) and black oat (Avena strigosa Schreb.) to coverage, and white oat (Avena sativa L.) to grain, in winter. The experimental design was a randomized complete block design with three replications and treatments arranged in strips. The results were submitted to variance analysis and averages between treatments compared by Tukey test (p fertilization, and TN accumulation was 20.0 and 18.8 kg ha-1 year -1 , to 10 cm in normal and reduced fertilization, respectively. The soil in PM hardly accumulated TOC or TN in relation to soil in CT. The Normal fertilization increased the TOC sequestration rates up to 10 cm in relation to soil in NT (0.27 Mg ha-1 year -1 ) and NTch (0.13 Mg ha-1 year -1 ) and CT (0.15 Mg ha- 1 year -1 ). In the soil in MT (0.08 Mg ha-1 yr -1 ) there was fertilization effect only in the 10-20 cm layer. The normal fertilization increased TN accumulation in the soil in NT (14.5 kg ha-1 year-1) up to 10 cm, in the soil in NTch (5.0 kg ha-1 year -1 ) in the 5-10 cm layer, and in MT (5.0 kg ha-1 yr -1 ) and CT (4.0 kg ha-1 yr -1 ), only to 5 cm. The average annual cumulative N2O emissions during this period, in kg N-N2O ha-1 was higher in the soil in CT (9.2), and lower in NT soil (6.2) and NTch soil (6.7 ). The high N2O fluxes occurred after tillage (conventional or chiseling), sowing and nitrogen fertilizer at sowing; after nitrogen fertilization coverage, especially; and senescence in soybean. The average annual accumulated consumption of CH4, in kg of C-CH4 ha-1 , was higher in NT soil (7.0) and NTch (5.9), possibly the best soil structural conditions that stimulated methanotrophy and lower in PC soil (3.7). Efflux of CH4 occurred after nitrogen fertilization mainly and soil tillage. For PAG, all systems acted as a source of GHG, in C-CO2-eq ha-1 , but the NT system, with 571.4 kg C-CO2-eq ha-1 yr -1 had the lowest GWP and PDE with 662.2 kg C-CO2-eq ha-1 yr -1 , a GWP near the NT while the larger GWP was obtained in CT (1648.1 kg C-CO2-eq ha-1 yr -1 ). The biggest GWP presented by CT due to increased N2O emissions and high operating costs, while the lowest GWP obtained by the NT and NTch was the lower N2O emissions and C sequestration, though it had the input costs equal to the CT.