Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdrianoSB.pdf: 1824941 bytes, checksum: 9594a533193a54f04b78499b7820f209 (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / The processing of materials through plasma has been growing enough in the last times in several technological applications, more specifically in surfaces treatment. That growth is due, mainly, to the great applicability of plasmas as energy source, where it assumes behavior thermal, chemical and/or physical. On the other hand, the multiplicity of simultaneous physical effects (thermal, chemical and physical interactions) present in plasmas increases the complexity for understanding their interaction with solids. In that sense, as an initial step for the development of that subject, the present work treats of the computational simulation of the heating and cooling processes of steel and copper samples immersed in a plasma atmosphere, by considering two experimental geometric configurations: hollow and plane cathode. In order to reach such goal, three computational models were developed in Fortran 90 language: an one-dimensional transient model (1D, t), a two-dimensional transient model (2D, t) and a two-dimensional transient model (2D, t) which take into account the presence of a sample holder in the experimental assembly. The models were developed based on the finite volume method and, for the two-dimensional configurations, the effect of hollow cathode on the sample was considered as a lateral external heat source. The main results obtained with the three computational models, as temperature distribution and thermal gradients in the samples and in the holder, were compared with those developed by the Laboratory of Plasma, LabPlasma/UFRN, and with experiments available in the literature. The behavior showed indicates the validity of the developed codes and illustrate the need of the use of such computational tool in that process type, due to the great easiness of obtaining thermal information of interest / O processamento de materiais por plasmas tem crescido bastante nos ?ltimos tempos em diversas aplica??es tecnol?gicas, mais especificamente no tratamento de superf?cies. Esse crescimento se deve, principalmente, pela grande aplicabilidade do plasma como fonte energ?tica. Por outro lado, a multiplicidade de efeitos simult?neos presentes no plasma, (intera??es t?rmicas, qu?micas e f?sicas) aumenta a complexidade para entendimento da sua intera??o com s?lidos. Nesse sentido, como um passo inicial para o desenvolvimento desse tema, o presente trabalho trata da simula??o computacional de aquecimento e resfriamento de amostras de a?o e cobre em ambientes de plasma, considerando-se duas configura??es geom?tricas: catodo oco e catodo planar. Para tal, tr?s modelos computacionais foram desenvolvidos na linguagem Fortran 90: um modelo unidimensional transiente sem suporte (1D,t), um modelo bidimensional transiente sem suporte (2D,t) e um modelo bidimensional transiente (2D,t) que considera a presen?a de um suporte na montagem experimental. Os modelos foram desenvolvidos utilizando-se o m?todo dos volumes finitos e, para as situa??es bidimensionais, o efeito de catodo oco sobre a amostra foi considerado como uma fonte externa de calor lateral. Os resultados obtidos com os tr?s modelos computacionais, como a distribui??o de temperatura nas amostras e nos suportes, os seus gradientes t?rmicos, em fun??o de alguns experimentos de aquecimento e resfriamento desenvolvidos pelo Laborat?rio de Plasma, LabPlasma/UFRN, e de experimentos reportados na literatura, apontam para a validade dos c?digos desenvolvidos e ilustram a necessidade da utiliza??o dessa ferramenta nesse tipo de processo, pela sua facilidade de disponibiliza??o de informa??es t?rmicas de interesse

De importância vital, os gases de efeito estufa (GEE), como o dióxido de carbono e metano, dentre outros, retêm o calor do sol na atmosfera. Esse fato evita a dissipação da radiação solar, sem que o Planeta fique suficientemente aquecido para manter em condições adequadas a existência de vida na Terra. Contudo, as atividades humanas estão aumentando a concentração desses gases gerando o efeito estufa intensificado. Este, por sua vez, tem o potencial de influenciar a temperatura e está diretamente relacionado ao aquecimento global que tem provocado mudanças climáticas significativas na Terra. Decorrente desses processos, diversas conseqüências adversas já atingem a humanidade. Assim, consciente e preocupada com os resultados das mudanças climáticas, a comunidade internacional, com o objetivo de reduzir os GEE, acordou, em 1997, o Protocolo de Quioto, que fixa metas para a diminuição da emissão desses gases e estimula investimentos em tecnologias ambientalmente mais sustentáveis, através dos Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL). Esse panorama climático traz, portanto, implicações não só ambientais, mas também socioeconômicas. Se antes, a questão era discutida por cientistas e ambientalistas, hoje estudos econômicos, como o Relatório de Stern, quantificam os enormes prejuízos advindos das mudanças climáticas. Nesse aspecto, acionistas buscam identificar como as empresas estão lidando com os riscos e oportunidades referentes às questões do clima. Considerando essa realidade, esta dissertação teve por objetivo estudar se as mudanças climáticas estão produzindo interferência no programa de investimento das empresas. Através de um estudo de caso em uma empresa do ramo petroquímico, avaliou-se, através de informações de relatórios divulgados, a gestão de emissões atmosféricas adotadas pela mesma em sua estrutura de governança climática. Paralelamente, foram adotados os resultados de outros estudos referentes às questões climáticas, dentre os quais se destaca o Carbon Disclosure Project, o inventário de emissões de GEE brasileiro e os investimentos em MDL. Os resultados demonstraram que na empresa em estudo, a variável climática já está inserida em sua estrutura de governança corporativa e conclui que as mudanças climáticas têm interferido no direcionamento de investimentos, estando prevista no planejamento estratégico da própria companhia. Sendo assim, este trabalho remete à amplitude da questão abordando que a resolução do problema exige esforço de todos, sociedade, políticos, empresário etc, não bastando atribuir ao setor industrial toda a responsabilidade pela mitigação dos GEE, pois apenas isso não será suficiente. Por fim, o compromisso de reduzir a emissão de GEE é, antes de tudo, uma obrigação moral. Decorre da necessidade de se alcançar um valor justificável em si mesmo, que nos permita preservarmos, em condições adequadas, o clima do Planeta para que vivamos com qualidade; deixando este privilégio de herança às futuras gerações. / With vital significance, the greenhouse effect gases (GEG), as carbon dioxide and methane, among others, retain sun heat in the atmosphere. This fact avoids sun radiation from dissipating, without letting the Planet being warm enough to keep right conditions for live existence of Earth. However, mankind activities are increasing concentration of these gases creating intensified greenhouse effect. This, in it turns, has the potential of affect over temperature and is directly related to global warming, which has incurred into significant climatic changes on Earth. Resulting from these processes, plenty of adverse consequences already have effects over humanity. Therefor, consciousness and worried with the results of climate changes, international community, with goal of reducing GEG, agreed, in 1997, the Kyoto Protocol, that stablishes goals for diminish these gases emission and stimulates investing into environmently more sustainable technologies, using the so called Clean Development Mechanisms (CDM). This climatic picture brings, for so, implications not only in the environment, but also socioeconomic. If before, the issue was discussed by scientists and environmentalists, today socioeconomic papers, as Sterns Report, quantify the huge lost resulting from climatic changes. In this aspect, investors search how identify the companies which deal best the risks and opportunities due to the clime. Considering that reality, this essay had as purpose show if the climatic changes are producing interference in companies investing programs. Thru a case study of a petrochemical branch company, was measured the atmospheric emission management adopted in its climatic governability structure. Besides, ware adopted results from other researches of climatic issues, in which stands out the Carbon Disclosure Project, the Brazilian GEG emission inventory and the investments in CDM. The results shown that in the company in study, the climatic variable is already inside its corporative governability structure and concludes that the climatic changes have interfered in directing its investments, been foreseen in its strategic planning. For so, this essay refer to magnitude of the matter boarding that the answer to problem demands efforts of all: society, politicians, businessmen, and so forth; not sufficing attribute to industrial sector all responsibility of mitigating the GEG, because it will not be enough. At last, the commitment of GEG reducing is, above all, a moral obligation. Stemming from the need of achieving a justifiable value in itself, that allow us preserve, in right conditions, the Planet clime to mankind live with quality; assuring this privilege as inheritance to future generations.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Recentes observações satelitais têm demonstrado um aumento na extensão total do gelo marinho Antártico e redução do gelo marinho no Ártico. Apesar destas constatações, no Oceano Sul análises regionais apontam tendências negativas nos mares de Bellingshausen-Amundsen e positivas no mar de Ross, enquanto que para o Ártico ocorrer uma redução uniforme do gelo marinho. Neste estudo, foi realizada uma análise multivariada para identificar as mudanças na extensão do gelo marinho Antártico e Ártico em resposta à variabilidade de um conjunto de forçantes/parâmetros/índices climáticos de reconhecida importância em escala global. Especificamente, as associações entre o gelo marinho e os parâmetros e forçantes climáticos foram examinadas através da correlação linear e da análise de agrupamento. Diferentes respostas em diferentes setores foram examinadas e discutidas. Os resultados indicam que a variabilidade do gelo marinho Antártico e Ártico é um fenômeno multivariado e que a extensão de gelo marinho mínima, média e máxima podem apresentar diferentes padrões espaciais e responderem a diferentes conjuntos de parâmetros e forçantes climáticos. Foi identificado um significativo impacto de forçantes/parâmetros/índices climáticos sobre o gelo marinho no Oeste Antártico. No hemisfério Norte o aumento da temperatura média global e do CO2 atmosférico são os principais responsáveis pela redução na extensão do gelo marinho. / Recent satellite observations have shown an increase in the total extent of Antarctic sea ice and a reduction of sea ice in the Arctic. Despite these findings, regional analyses in the Southern Ocean indicates negative trends in the Bellingshausen-Amundsen Sea and positive trends in the Ross Sea, while in the Arctic seems to occur a uniform reduction of sea ice. In this study, mutivariate analysis was performed to identify changes in Antarctic sea ice in response to changes in a set of climate forcings/parameters/indices. More specifically, the relationships between sea ice and climate forcings and parameters were examined by linear correlation and cluster analysis. Different responses in different sectors were examined and discussed. The findings indicate that Antarctic sea ice variability is a multivariate phenomenon and that the minimum, maximum, and mean sea ice extent depicts different spatial pattern and may respond to a different set of climate forcings/parameters/indices. A significant impact of climate forcings/parameters/indices occurs over western Antarctic. In the northern hemisphere the increase in global mean temperature and atmospheric CO2 seems to be the major responsible for the reduction in sea ice extent.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-12T14:19:59Z No. of bitstreams: 1 EdinesioJalesDaSilva_DISSERT.pdf: 2911800 bytes, checksum: 8430e80024bce21d9be4deb1f5e9933b (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-01-18T13:46:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EdinesioJalesDaSilva_DISSERT.pdf: 2911800 bytes, checksum: 8430e80024bce21d9be4deb1f5e9933b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-18T13:46:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdinesioJalesDaSilva_DISSERT.pdf: 2911800 bytes, checksum: 8430e80024bce21d9be4deb1f5e9933b (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Foi estudado um sistema solar de aquecimento de ?gua para banho composto por um coletor solar com tubos absorvedores de PVC e reservat?rio t?rmico fabricado a partir de um tambor de polietileno de 200 litros. Os tubos absorvedores foram unidos por conex?es em T e joelhos de PVC, e a configura??o da grade absorvedora formada foi em s?rie/paralelo, para proporcionar uma maior capacidade de aquecimento, aumentando-se a temperatura da ?gua circulante. O reservat?rio t?rmico constitu?do do tambor de polietileno foi revestido por chapas de a?o galvanizado e entre as duas superf?cies foram aplicadas espuma de poliuretano, um material de excelente capacidade de isolamento t?rmico. O sistema de aquecimento proposto tinha como principais caracter?sticas o baixo custo e simples processos de fabrica??o e montagem. Ser?o apresentados os processos de fabrica??o e montagem do coletor e do reservat?rio t?rmico alternativo, e resultados de testes que demonstrar?o a viabilidade do sistema de aquecimento proposto para promover o aquecimento de ?gua para banho para uma fam?lia de quatro pessoas. Demonstrou-se que o coletor solar proposto teve capacidade de promover o aquecimento da massa de ?gua do RTA a uma temperatura m?dia de 50?C, em um ?nico dia de aquecimento, temperatura muito acima da temperatura ideal de banho e que o sistema de aquecimento tinha autonomia de quatro banhos para um ?nico dia de teste. A perda t?rmica do coletor solar estudado esteve muito acima da relativa aos coletores solares convencionais de mercado, mas n?o inviabilizou a utiliza??o do coletor solar proposto para utiliza??es residenciais. O coletor solar de grade mista apresentou custo de fabrica??o correspondente a 50% do relativo a um coletor solar convencional de mercado e o reservat?rio t?rmico alternativo apresentou perda t?rmica compar?vel ? de reservat?rios convencionais de mercado, com custo de fabrica??o 70% menor. / Solar water heating is one of the main applications of this energy source, because it has already proved that the use of solar heaters can bring significant cost savings to the energy matrix by use of electric showers, large consumers of energy. Within that context was studied a solar water heating system for bath, consisting of a solar collector with pipes and PVC thermal reservoir absorbers made from a polyethylene drum 200 liters. Absorbing tubes were joined by T-connections and knees of PVC, and setting the grid formed absorber was in series/parallel, to provide greater heating capacity, increasing the temperature of the circulating water. The thermal reservoir composed of polyethylene drum was coated on galvanized steel sheets and between the two surfaces have been applied polyurethane foam, a material of excellent thermal resistance. The proposed heating system had as main features the low cost and simple processes of manufacture and Assembly. Will be presented the processes of manufacture and Assembly of the collector and the heat reservoir, and results of tests that will demonstrate the feasibility of the proposed heating system to promote the heating of water for a shower for a family of four. It was demonstrated that the proposed solar collector had ability to promote pasta water heating thermal tank alternate an average temperature of 50? C, in a single day, well higher than the bathroom, between 36-38? C, and the heating system had autonomy of four baths for a single day of testing. The solar collector heat loss studied was very above on the conventional market solar collectors, but not impeded the use of solar collector proposed for residential uses. The solar heating system alternative studied had cost corresponding to 40% of the conventional market, its economic viability.

Ácaros de solo têm sido pouco estudados na Colômbia. Este trabalho corresponde ao esforço inicial para conhecer os ácaros da ordem Mesostigmata que ocorrem em solos de regiões altas desse país. O processo conhecido como \"efeito estufa\" tem preocupado ecologistas de todo o mundo, inclusive aqueles que se dedicam ao estudo dos organismos de solo. A metodologia de coleta adotada neste trabalho foi estabelecida como uma tentativa de também indicar possíveis conseqüências deste processo sobre os ácaros deste grupo. O trabalho foi conduzido em um fragmento da Floresta Andina e em uma pastagem em suas proximidades, na Vereda Mundo Nuevo, Município de La Calera, Departamento de Cundinamarca. Pirâmides de policarbonato foram usadas numa tentativa de simular o efeito estufa. Foram coletadas 34 espécies de Gamasina e 21 morfoespécies de Uropodina. Destas, pelo menos seis espécies foram determinadas como novas para a ciência, havendo a possibilidade de que pelo menos outras dez também sejam novas. Um gênero novo de Laelapidae também foi encontrado. São relatadas pela primeira vez na Colômbia espécies pertencentes aos gêneros Arctoseius, Gamasellodes e Protogamasellus (Ascidae), Cheiroseius (Blattisocidae), Oloopticus e Gaeolaelaps (Laelapidae), Proctolaelaps (Melicharidae), Desectophis e Gamasiphis (Ologamasidae) e Multidentorhodacarus (Rhodacaridae). O método empregado permitiu o estabelecimento de aumentos significativos de temperatura no interior das pirâmides em certas épocas de amostragem, como esperado com a ocorrência do efeito estufa. Outros fatores edafo-climáticos que também sofreram alterações significativas foram o pH e a proporção de partículas de solo entre 53 e 300 ?m (ambos em níveis mais elevados no interior das pirâmides). A abundância e o número de espécies de Mesostigmata foram maiores no fragmento florestal, especialmente de Uropodina, grupo encontrado quase exclusivamente neste ecossistema. A abundância dos Mesostigmata e o número de espécies de Gamasina foram maiores dentro das pirâmides. Estes resultados podem sugerir que o efeito estufa poderá causar um aumento da abundância dos Mesostigmata e um aumento da diversidade dos Gamasina nas regiões de grande altitude de Cundinamarca. Há que se considerar, entretanto, que a metodologia adotada avaliou as possíveis variações em pequena escala, simulando-se o efeito estufa apenas para áreas de pequenas dimensões, cobertas pelas pirâmides. É possível que as alterações climáticas em escala maior (regional) possam levar a resultados diferentes dos obtidos neste estudo, especialmente tendo em vista a reduzida capacidade de dispersão dos ácaros em relação a outros grupos de animais. Este trabalho permitiu a obtenção de informações relevantes que servirão como base para a condução de trabalhos futuros similares na Colômbia, apresentando ainda sugestões para o aprimoramento dos métodos para a execução de estudos desta natureza. / Soil mites have been insufficiently studied in Colombia. This work represents the first step to understand the mites of the order Mesostigmata that occur in highland soils of that country. The process known as \"greenhouse effect\" has worried ecologists around the word, including those dedicated to the study of soil organisms. The sampling method adopted in this study was selected as an attempt to also estimate the consequences of this process on this mite group. This work was conducted in an Andean forest fragment and in a pasture in its vicinity, in Vereda Mundo Nuevo, La Calera municipality, Department of Cundinamarca. In an attempt to simulate the greenhouse effect, pyramids made of polycarbonate were used. Thirtyfour species of Gamasina and 21 morphospecies of Uropodina were collected. Of these, at least six species were indentified as new to science; it is possible that at least ten of the remaining species are also new. A new genus of Laelapidae was also collected. Species of Arctoseius, Gamasellodes and Protogamasellus (Ascidae), Cheiroseius (Blattisocidae), Oloopticus and Gaeolaelaps (Laelapidae), Proctolaelaps (Melicharidae), Desectophis and Gamasiphis (Ologamasidae) as well as of Multidentorhodacarus (Rhodacaridae) are reported for the first time in Colombia. The method adopted allowed the occurrence of significant increases in temperature inside the pyramids at certain sampling times, as expected to happen with the occurrence of the greenhouse effect. Other edapho-climatic factors undergoing significant changes were pH and proportion of soil particles between 53 and 300 ?m (both at higher levels inside the pyramids). The abundance and the number of species of Mesostigmata were higher in the forest fragment, especially of Uropodina, a group found almost exclusively in this ecosystem. The abundance of Mesostigmata and the number of Gamasina species were higher inside the pyramids. These results may suggest that the greenhouse effect may cause an increase in the abundance of Mesostigmata and an increase in the diversity of Gamasina in regions of high altitude of Cundinamarca. However, it should be considered that the methods adopted evaluated the possible variations in low scale, given that the greenhouse effect was simulated only in areas of small dimensions, covered by the pyramids. It is possible that wide scale climatic changes (over wide regions) may lead to different results, taking into account the reduced dispersal capacity of the mites in relation to other animals. This work produced relevant information to be considered in similar future studies in Colombia. It also allowed the elaboration of suggestions to improve the methods for studies of this nature.

O aquecimento por micro-ondas (MO) é uma tecnologia emergente para o processamento térmico contínuo de alimentos líquidos. A taxa d aquecimento e a profundidade de penetração das MO dependem das propriedades dielétricas (PD) do alimento (permissividade elétrica relativa e fator de perda dielétrica ). As PD de água de coco verde e de sucos de frutas cítricas (laranja, limão e tangerina) foram estudadas empregando a técnica de cabo coaxial. As medições foram realizadas em 101 frequências na faixa de 500 MHz até 3000 MHz e em temperaturas entre 0 °C e 90 °C, o que permitiu estudar o efeito da frequência e da temperatura. A profundidade de penetração foi calculada com uma expressão derivada das equações de Maxwell para eletromagnetismo. O trabalho experimental começou com as PD de: água de coco verde simulada, água destilada, solução de açúcares e sais da água de coco verde e água de coco verde natural. Resultados foram comparados para avaliar a contribuição de cada componente (água, açúcares e sais). PD de sucos de diferentes variedades de laranjas, tangerinas e limões, assim como misturas de sucos de duas variedades de laranja, foram também avaliadas. A condutividade elétrica das amostras foi medida nas diferentes temperaturas e o seu efeito sobre o fator de perda foi analisado. Os resultados foram comparados nas frequências comerciais de 915 MHz e 2450 MHz. O comportamento dielétrico das amostras estudadas foi caracterizado por dois mecanismos principais: a condução iônica de sais dissolvidos e a rotação dipolar da molécula de água, os quais têm predominância variável dependendo da frequência e da temperatura. A permissividade elétrica relativa de todas as amostras decresceu com o incremento da temperatura e da frequência, enquanto que o comportamento do fator de perda com a temperatura e frequência foi determinado pela composição. Os sais apresentaram maior efeito que os açúcares sobre as PD da água de coco verde. A profundidade de penetração foi maior na frequência de 915 MHz, associada com o aumento no comprimento de onda. Correlações polinomiais foram ajustadas nas frequências comerciais para representar a dependência com a temperatura. / Microwave (MW) heating is an emergent technology for thermal processing of liquid food products. Heating rate and MW penetration depth depending on dielectric properties (DP) of food material (relative electrical permittivity () and dielectric loss factor ()). DP for green coconut water (GCW) and citrus fruits juices (orange, tangerine and lemon) were studied by open-ended coaxial line probe technique. The measurements were carried out for frequencies between 500 MHz and 3000 MHz at 101 points in this range and temperatures from 0 °C to 90 °C, which allowed studying temperature and frequency effect. The power penetration depth was calculated using an expression derived from the Maxwell equations for electromagnetism. Experimental work started with DP measurement for: simulated (GCW), distilled water, sugars and salts solutions of (GCW) and natural (GCW). Results were compared in order to evaluate the each component contribution (water, sugars and salts). DP for juices from different orange, tangerine and lemon varieties as well as mixtures of orange juice from two varieties, were also evaluated. Electrical conductivity was measured and its effect on dielectric loss factor was analyzed. Obtained results were compared at commercial frequencies of 915 MHz and 2450 MHz. Dielectric behavior of studied samples was characterized by two main mechanisms: ionic conduction of dissolved salts and dipole rotation of water molecules, which presented variable predominance, depending on frequency and temperature. Relative electrical permittivity decreased with increase on both temperature and frequency for all tested samples, whereas dielectric loss factor behavior with temperature and frequency was determined by composition. Salts showed higher effect than sugars on dielectric properties of GCW. Penetration depth was higher at 915 MHz, associated to increasing wave length. Polynomial correlations for DP were adjusted at commercial frequencies in order to illustrate the temperature dependence.

Este trabalho tem por objetivo analisar as perspectivas dos gases combustíveis como energia final para a obtenção de energia útil, em aquecimento direto (AD) e calor de processo (CP), identificando e quantificando potenciais como alternativa da eletrotermia. São comparados dois panoramas na avaliação das economias de energia primária pela substituição da eletrotermia: o primeiro considerando que a energia substituída oriunda de energéticos do parque gerador; e o segundo levando em conta que a redução se refletiu nas termelétricas. Para atingir este objetivo, o trabalho se inicia com uma revisão bibliográfica, onde são tratados os aspectos necessários para um melhor entendimento do texto, com os conceitos de eletrotermia, calor e termodinâmica, seguindo-se um capítulo destinado aos gases combustíveis, suas características e disponibilidade futura para a conversão. As informações básicas para a análise dos potenciais nos setores foram tomadas a partir do último Balanço de Energia Útil, além de trabalhos desenvolvidos no mercado industrial pelo autor. O trabalho discorre também sobre configurações tecnológicas usadas nas conversões, incluindo os custos envolvidos. Na conclusão, os cálculos mostraram que significativas economias de energia primária podem ser obtidas com a conversão da eletrotermia para gases combustíveis no setor industrial brasileiro, considerando a eletricidade produzida a partir de plantas termelétricas. / This paper aims to analyze the prospects of fuel gases as final energy in order to get useful energy in direct heating and process heat, identifying and qualifying potentials as the alternative of electrothermy. Two panoramas are compared in the evaluation of primary energy displacement: the first one considering the replaced energy coming from energy generating facilities and the second taking into account that the reduction was reflected in thermoelectric power plants. To achieve this goal, the work begins with a literature review which covers the aspects needed for a better understanding of the text, with the concepts of electrothermy, heat and thermodynamics, followed by a chapter intended for fuel gases, their characteristics and future readiness for conversion. The basic information for the analysis of potential sectors were taken for the last Useful Energy Balance, and work undertaken by the author in the industrial market. The paper also discourses about technological configurations used in conversions, including also the costs involved. In conclusion, the calculations showed that significant primary energy savings can be obtained through the conversion of electrothermy by fuel gases in the Brazilian industrial sector, taking into account the electricity produced from thermoelectric power plants.

O aquecimento global é considerado um dos mais sérios problemas ambientais da atualidade mundial e suas consequências afetam de maneira severa diversos biomas já ameaçados, principalmente em ecossistemas tropicais. O estado de conservação de todos os biomas brasileiros é uma questão de grande preocupação e por esta razão, a Mata Atlântica, um dos ecossistemas florestais que mais sofreu redução em seu vasto domínio, ainda é um bioma extremamente rico em biodiversidade, com altos níveis de endemismo, apesar do intenso desmatamento e fragmentação. Diante de sua importância biogeoquímica, os objetivos principais do presente estudo foram compreender de que maneira o fenômeno de elevação da temperatura global afeta as emissões naturais de gases de efeito estufa (GEE) provenientes do solo e de que modo o acréscimo da temperatura influencia na ciclagem de nutrientes como carbono e nitrogênio. Para isso, o solo foi aquecido artificialmente em 5ºC para se avaliar o comportamento das emissões sob maiores temperaturas. O estudo foi realizado no Parque Estadual da Serra do Mar, no Núcleo Santa Virgínia, onde predomina a formação de Floresta Ombrófila Densa Altimontana. As amostras foram coletadas quatro vezes ao ano em campanhas de 10 dias, durante os meses de setembro e novembro de 2009 e janeiro e agosto de 2010. O sistema de aquecimento funcionou de maneira satisfatória como esperado e o aumento da temperatura ocorreu por radiação térmica de maneira lenta e gradativa. O aumento da temperatura não resultou em diferenças significativas na umidade do solo para os diferentes tratamentos. O aquecimento resultou em um aumento expressivo das emissões de CO2 e N2O, porém não apresentou diferenças para os fluxos de CH4. O aumento do fluxo dos gases pode representar uma tendência da diminuição do estoque (substrato) de carbono disponível no solo ao longo do tempo. A variação de CO2 a curto prazo pode ter sido consequência do aumento da respiração radicular e de heterótrofos presentes na rizosfera. Para o N2O a maior temperatura pode ter intensificado o metabolismo da microbiota desnitrificadora, resultando assim em maiores emissões de N2O para a atmosfera. O consumo de CH4 não apresentou diferenças significativas durante os períodos amostrados. Estudos que manipulam a temperatura do solo permitem um maior conhecimento dos processos envolvidos na emissão de gases pela atividade microbiana, mas infelizmente não permitem uma conclusão precisa a respeito do comportamento do sistema solo-atmosfera por completo devido aos inúmeros fatores que afetam esses processos de maneiras distintas. É preciso aprofundar nossos conhecimentos da dinâmica desses processos para um melhor entendimento de como a futura interação do ciclo global do C responderá às mudanças climáticas, e como será possível antecipar os efeitos negativos dessas interações que ocorrem na natureza, principalmente entre o C e o N do solo e da atmosfera. / The global warming is considered one of the most serious environmental problem of nowadays and its severe consequences affects already threatened biomes, particularly in tropical ecosystems. The conservation status of all biomes is a matter of great concern, and for this reason, the Atlantic forest, one of the most threatened ecosystems of the Planet, is still extremely rich in biodiversity, with high endemic levels, despite the intense deforestation and fragmentation. Given its biogeochemistry importance, the main objectives of this study were to understand how the phenomenon of rising global temperatures affects natural emissions of greenhouse gases (GHG) from soil, and how the warming influences the cycling of nutrients such as carbon and nitrogen. For this, the soil was artificially heated at 5ºC to evaluate the emissions response at higher temperatures. The study was conducted at Serra do Mar State Park Núcleo Sta. Virgínia, were the formation of montane Rain Forest predominates. Gas samples were collected four times a year on 10 days campaigns during the months of September and November 2009 and January and August 2010. The heating system worked satisfactorily as expected and the temperature was increased by thermal radiation in a slow and gradual way. The temperature increase resulted in no significant differences in soil moisture for the different treatments. The higher temperature resulted in a significant increase in emissions of CO2 and N2O, but no difference was noticed to the flows of CH4. The higher emissions of gases may represent a trend of decrease in the pool of readily available carbon in the soil over time. The short-term variation of CO2 may have been a consequence of increased root respiration and heterotrophic microbiota in the rhizosphere. For the N2O results, the temperature may have enhanced the metabolism of denitrifying microbiota, thus resulting in higher emissions of N2O to the atmosphere. The consumption of CH4 showed no significant differences during the studied periods. Studies that manipulate the soil temperature allow a better understanding of the involved processes in the emission of gases by microbial activity, but unfortunately do not allow a precise conclusion about the response of the soilatmosphere system altogether because there are many factors that affects these processes in distinct ways. We need to further improve our knowledge on the dynamics of these processes for a better understanding of how the future interaction between the global carbon cycle responds to climate change, and how we anticipate the negative effects of those interactions that occur in nature, mainly between C and N present in the soil and in the atmosphere

Orientador: Telma Teixeira Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T23:18:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_EduardoJacob_D.pdf: 2856802 bytes, checksum: 99aa69511cd3a23d2bb08b6d88de2a71 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A conversão fotossintética de dióxido de carbono em fotobiorreatores foi investigada com o propósito do desenvolvimento de um sistema biológico para o seqüestro de carbono. O processo utilizado consiste na transferência de dióxido de carbono gasoso para a fase líquida de um reator, no qual este composto é convertido em produtos do metabolismo fotossintético pela atividade de microalgas. Em face disto, o trabalho teve por objetivos: (1) avaliar o cultivo fotossintético da microalga $SKDQRWKHFH_ PLFURVFRSLFD_ 1lJHOL em diferentes condições de temperatura, intensidade luminosa e concentração de dióxido de carbono; (2) avaliar a cinética de absorção/dessorção de dióxido de carbono em fotobiorreatores; (3) definir as condições operacionais apropriadas para a remoção biológica de carbono; (4) avaliar os efeitos dos ciclos de luminosidade na fixação de dióxido de carbono e (5) estudar diferentes configurações e modos de operação de fotobiorreatores para remoção de CO2. A capacidade de seqüestro de carbono do sistema foi considerada através de análises dos perfis de CO2 livre na fase líquida do sistema, medidas das concentrações da fase gasosa e conversão estequiométrica em biomassa. Os resultados obtidos demonstraram a importância dos parâmetros operacionais avaliados na fixação de carbono em biomassa, bem como na remoção de global de CO2. O uso da metodologia de superfície de resposta foi adequada na otimização do processo, a qual resultou em um acréscimo superior a 58% nas densidades celulares máximas. O efeito da duração do ciclo de luz foi determinante no desempenho do processo, resultando em reduções de eficiências máximas de até 99,69%. As configurações de reatores estudadas demonstraram o melhor desempenho dos sistemas air-lift, quando comparados aos reatores de coluna de bolhas. Quanto ao modo de operação, os sistemas com recirculação do ar contaminado demonstraram-se eficientes para o abatimento de reduzidas quantidades de dióxido de carbono, embora as séries de dois reatores ligados em série tenham maior eficiência e capacidade de eliminação de dióxido de carbono. O atual estágio de desenvolvimento deste trabalho evidenciou o potencial da aplicação deste tipo de reator em processos de seqüestro de carbono, devido às elevadas taxas de eliminação obtidas. Entretanto, apenas a caracterização parcial das rotas de conversão fotossintética de CO2 foi considerada / Abstract: The photosynthetic conversion of carbon dioxide in photobioreactors was investigated with the objective of developing a biological carbon sequestering system. The process used consisted of transferring gaseous carbon dioxide to the liquid phase of a reactor, in which this compound was converted into photosynthetic metabolism products by the activity of microalgae. Considering this, the objectives of the present work were: (1) evaluate the photosynthetic culture of the microalgae $SKDQRWKHFH_PLFURVFRSLFD_1lJHOL under different conditions of temperature, light intensity and carbon dioxide concentration; (2) evaluate the absorption/desorption kinetics of carbon dioxide in photobioreactors; (3) define the appropriate operational conditions for the biological removal of carbon; (4) evaluate the effects of light cycles on the fixation of carbon dioxide and (5) study different configurations and operational modes of photobioreactors for the removal of CO2. The carbon sequestering capacity of the system was considered from an analysis of the free CO2 profiles in the liquid phase of the system, measurements of the gas phase concentration and the stoichiometric conversion into biomass. The results obtained demonstrated the importance of the operational parameters evaluated in the fixation of carbon in biomass, as also in the overall removal of CO2. The use of response surface methodology was adequate to optimise the process, and resulted in an increase greater than 58% in the maximum cell density. The effect of the duration of the light cycle was determinant in process performance, resulting in reductions in maximum efficiency of up to 99.69%. The configurations of the reactors studied demonstrated the superior performance of airlift systems, as compared to bubble-column reactors. With respect to operational mode, the systems involving the recirculation of contaminated air were shown to be efficient in decreasing reduced amounts of carbon dioxide, although two reactors connected in series were more efficient and showed greater capacity in eliminating carbon dioxide. The current stage of development of this work is evidence of the potential for the application of this type of reactor in carbon sequestering processes, due to the elevated elimination rates. However, only the partial characterisation of the photosynthetic CO2 conversion routes was considered. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Carlos Alfredo Joly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T11:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Colombo_AlexandreFalanga_M.pdf: 5588594 bytes, checksum: 83b01e835775102ddb89b1b93563832d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Desde o início da colonização portuguesa, a Mata Atlântica, um dos dez biomas mais ricos e diversos do mundo, sofreu uma redução considerável em extensão e diversidade. O extrativismo, o avanço da agricultura extensiva e o rápido crescimento das cidades na faixa litorânea do país, foram e continuam sendo em algumas regiões, responsáveis pela redução da vegetação nativa. Dados recentes mostram que restam apenas 7% da cobertura florestal original, e menos do que 5% são efetivamente de florestas nativas pouco antropizadas. Esta situação pode estar sendo agravada devido às mudanças nos padrões climáticos terrestres. Exarcebados pela ação humana, o aquecimento global, a mudança do regime de chuvas, entre outras alterações atmosféricas, podem modificar substancialmente o padrão de distribuição das espécies arbóreas dos biomas nativos. Este processo pode resultar na diminuição da área de ocorrência ou mesmo na extinção de espécies. Este trabalho tem como objetivo, através de técnicas de modelagem preditiva, delinear áreas de distribuição geográfica futura de 38 espécies arbóreas típicas da Mata Atlântica lato sensu, considerando dois cenários de aquecimento global nos próximos 50 anos. No cenário otimista, que prevê um aumento anual de 0,5% na concentração de CO2 da atmosfera, o aumento médio da temperatura terrestre seria = 2 oC; já no cenário pessimista, com um aumento médio de 1% na concentração de CO2 atmosférico, o aumento médio da temperatura seria da ordem de 4 oC. Considerando estes parâmetros, e usando GARP-Genetic Algorithm for Rule-set Prediction, foram gerados três modelos para cada espécie: um de distribuição presente e dois de cenários futuros, um otimista e outro pessimista em relação às emissões de CO2 até 2050. Os resultados obtidos mostram, de forma alarmante, uma redução na área de ocorrência potencial das espécies estudadas, além de um possível deslocamento destas para regiões mais ao sul do que as atualmente observadas. Em média, no cenário otimista, a redução na área de ocorrência potencial é de 25%, e no cenário pessimista de 50%. Espécies como Euterpe edulis, Jacaranda puberula, Mollinedia schottiana, Virola bicuhyba, Inga sessilis, Ecclinusa ramiflora e Vochysia magnifica são as que poderão sofrer mais os efeitos do aumento da temperatura global. A geração de informação sobre as conseqüências das atividades humanas na terra vem aumentando, fornecendo subsídios técnicos para a tomada de decisões no âmbito político, econômico e acadêmico. Apesar de, no estágio atual, as ferramentas de modelagem não terem a precisão desejada, a consistência dos padrões de deslocamento e redução na área potencial de ocorrência reforçam a importância delas serem incorporadas à formulação e aperfeiçoamento das políticas de conservação de nossos ecossistemas nativos / Abstract: One of the top ten most diverse rich forests in the word, the Brazilian Atlantic Forest has been suffering significant losses since the Portuguese arrived in Brazil in 1500. Wood, palm hart and epiphytes extraction, extensive agriculture and the expansion of large cities still are the main threats. Recent data shows that there are less then 7% of native forest left, and from those only 5% can be considered pristine. Aggravated by human activities global warming, changes in rainfall patterns, among other changes may affect substantially native trees geographical distribution. The result of this process may be a reduction in the area of occurrence of species and, ultimately, in the extinction of a large number of them. In this study we used predictive modeling techniques to determine present and future geographical distribution of 38 species of tree that are typical of the Brazilian Atlantic Forest (Mata Atlântica lato sensu), considering two global warming scenarios. The optimistic scenario, based in a 0,5% increase in the concentration of CO2 in the atmosphere, predicts an increase of up to 2 oC in Earth¿s average temperature; in the pessimistic scenarios, based in a 1% increase in the concentration of CO2 in the atmosphere, temperature increase may reach 4 oC. Using these parameters and the Genetic Algorithm for Ruse-set Predictions/GARP three models were produced: one with the present distribution of the species based in occurrence points registered in literature, the other two were based in changes of Earth¿s mean temperature by 2050 using the optimistic and the pessimistic scenarios of CO2 emission. The results obtained show an alarming reduction in the area of possible occurrence of the species studied, as well as a shift towards the most southern part of Brazil. In average, using the optimistic scenario this reduction is of 25% while in the pessimistic scenario it reaches 50%. Among the species studied Euterpe edulis, Jacaranda puberula, Mollinedia schottiana, Virola bicuhyba, Inga sessilis, Ecclinusa ramiflora e Vochysia magnífica are the ones that will suffer the worst reduction in their possible area of occurrence. Nowadays scientific certainty about climate changes as a consequence of human activities is so strong, that it must be taken in account by all spheres of action: political, economic and academic. Although predictive models are not yet as precise as we would like and need, the consistency of patterns of shifts and reductions in areas of potential occurrence of tropical plant species strengthen the importance of incorporating them in planning and implementing native biodiversity policies / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia