Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-03T17:39:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1813092 bytes, checksum: 08a3991a20d2a5dbc0abaa7e5077acc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-03T17:39:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1813092 bytes, checksum: 08a3991a20d2a5dbc0abaa7e5077acc8 (MD5) Previous issue date: 2001-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A melhoria da qualidade do café pode ser obtida aumentando-se a eficiência do uso adequado de técnicas de secagem, armazenamento e preparo dos frutos e grãos. Assim, desenvolveu-se este trabalho com a finalidade de equacionar e analisar alguns aspectos da secagem dos frutos e grãos de café que permitam prever as alterações da qualidade do produto preparado de diferentes formas (cereja, descascado e despolpado) e os reflexos desse processo durante o período de armazenagem do produto, em diferentes condições de armazenamento. Para se alcançar esses objetivos foram determinadas algumas propriedades térmicas e físicas necessárias ao conhecimento do processo de secagem (isotermas de adsorção e dessorção, curvas de secagem, massas específicas aparente e real, volume, porosidade, calor específico, condutividade e difusividade térmica e calor latente de vaporização). Realizou-se também o estudo da perda de qualidade fisiológica das sementes de café quando submetidas à secagem com temperatura variando entre 30 e 60 °C, para duas condições de umidade relativa do ar de secagem (20 e 40 %), além do estudo da armazenabilidade dessas sementes durante um período de seis meses sob condições de ambiente não controlado e com temperatura controlada de 15 °C. Outro objetivo visado foi o estudo da alteração da cor, da qualidade da bebida e composição química dos frutos e grãos de café quando submetidos à secagem com temperatura variando entre 30 e 60 °C, para diferentes níveis de umidade relativa do ar de secagem (30, 40, 50 e 60 %), e durante o armazenamento durante um período de 12 meses sob condições de ambiente não controlado e com temperatura controlada de 15 °C. De acordo com os resultados obtidos pôde-se concluir que: a) a equação exponencial, proposta neste trabalho, pode ser utilizada para predizer os valores de umidade de equilíbrio higroscópico do café, independentemente da forma de preparo do produto e da maneira pela qual o equilíbrio foi obtido (dessorção ou adsorção); b) Para as faixas de temperatura e umidade relativa estudadas, a histerese dos cafés cereja, descascado e despolpado, tende a crescer com a redução da temperatura e elevação da umidade relativa do ar; c) a equação proposta por Page foi a que melhor representou os dados experimentais, independentemente da forma de preparo do produto, quando comparada com as equações de Thompson, Exponencial e de Difusão, nesta última utilizando-se os oito primeiros termos da série; d) a taxa de secagem foi influenciada pela temperatura e umidade relativa do ar de secagem, independentemente da forma de preparo do produto; e) a forma de preparo cereja apresenta menor taxa de secagem, não sendo observadas diferenças significativas nas taxas de secagem dos cafés descascado e despolpado; f) o volume e as massas específicas real e aparente do café, das diferentes formas de preparo analisadas, aumentam com a elevação do teor de umidade do produto; enquanto a porosidade cresce com o aumento da umidade dos frutos e grãos de café, até um valor máximo, passando em seguida a decrescer; g) o volume dos frutos e grãos de café dos diferentes tipos de preparo, diminui com a perda de umidade dos mesmos, sendo a contração volumétrica do café cereja da ordem de 39% de seu volume inicial, para uma redução de umidade de 2,27 b.s. para 0,11 b.s. Para o café descascado a contração do volume de seus grãos, para uma diminuição do teor de umidade de 0,60 b.s. para 0,11 b.s., foi de aproximadamente 12% de seu volume inicial, não havendo grandes diferenças entre os valores obtidos para os grãos de café descascado e despolpado, que apresentaram uma redução de volume de 13% para uma diminuição do teor de umidade de 0,62 para 0,11 b.s.; h) para a faixa de temperatura de 25 a 65 °C, o calor latente de vaporização da água dos frutos de café cereja variou de 2403,6224 a 2858,5450 kJ.kg -1 , para teores de umidade na faixa de 0,12 a 2,10 base seca. Já para os grãos de café descascado e despolpado essa variação foi de 2450,9820 a 2783,5840 kJ.kg -1 e 2487,3220 a 2808,0010 kJ.kg -1 , para teores de umidade variando de 0,12 a 0,50 base seca; i) o calor específico dos frutos de café cereja variou de 1,2136 a 2,5251 kJ.kg -1 .oC -1 , a condutividade térmica de 0,0843 a 0,1415 W.m -1 .°C -1 e a difusividade térmica de 1,0555x10 -7 a 1,5730x10 -7 m 2 .s -1 , para teores de umidade variando de 0,11 a 0,68 base seca; j) o calor específico dos grãos de café descascado variou de 1,2254 a 2,4653 kJ.kg -1 .oC -1 , a condutividade térmica de 0,0934 a 0,1735 W.m -1 .°C -1 e a difusividade térmica de 1,3519x10 -7 a 1,6964x10 -7 m 2 .s -1 , para teores de umidade variando de 0,11 a 0,60 base seca; k) o calor específico dos grãos de café despolpado variou de 1,1290 a 2,3848 kJ.kg - .oC -1 , a condutividade térmica de 0,1033 a 0,1762 W.m -1 .°C -1 e a difusividade térmica de 1,3373x10 -7 a 2,0810x10 -7 m 2 .s -1 , para teores de umidade variando de 0,11 a 0,62 base seca; l) a germinação e o vigor das sementes de café diminuem com a redução da umidade relativa e com o aumento da temperatura do ar de secagem, e ainda, com o período de armazenamento; m) a germinação e o vigor das sementes de café descascado e despolpado aumentam com a redução da temperatura de armazenagem para 15°C, porém o ambiente com temperatura controlada não foi capaz de inibir a perda de qualidade das sementes durante o armazenamento; n) os valores das coordenadas L, a e b do sistema Hunter para quantificação e avaliação da cor dos grãos beneficiados de café aumentou com a elevação do tempo de armazenamento do produto, da temperatura e da umidade relativa do ar de secagem, sendo menos acentuada a contribuição da umidade relativa do ar de secagem na variação da coloração do produto durante o armazenamento, independentemente da forma de preparo e condição de armazenagem; o) os frutos e grãos de café armazenados em ambiente com temperatura controlada de 15 °C apresentaram resultados melhores de coloração, quando comparados com os obtidos para o produto armazenado em ambiente não controlado, independentemente da forma de preparo estudada; p) a qualidade da bebida dos grãos de café das formas de preparo descascado e despolpado não foi alterada durante o armazenamento pelas diferentes combinações de temperatura e umidade relativa do ar de secagem, independentemente da condição de armazenagem; q) os frutos de café cereja apresentaram redução na qualidade da bebida durante o período de armazenamento, sendo mais acentuado esse declínio para o produto mantido em ambiente não controlado, independentemente da combinação de temperatura e umidade relativa do ar de secagem estudada; r) os melhores resultados de acidez titulável dos frutos e grãos de café foram obtidos para o produto armazenado em ambiente com temperatura controlada de 15 °C, sendo que a acidez do produto aumenta com o prolongamento do período de armazenamento; s) os grãos descascados e despolpados apresentaram menor influência da variação da temperatura e umidade relativa do ar de secagem sobre a acidez dos grãos de café, enquanto os frutos cereja mostraram redução dos índices de acidez titulável com a elevação da temperatura do ar de secagem; t) a armazenagem em ambiente com temperatura controlada de 15 °C não apresentou vantagens na redução dos efeitos do processo de secagem sobre os teores de fenólicos totais dos produtos analisados, sendo que os teores desses compostos aumentam com a elevação do tempo de armazenagem; u) os teores de compostos fenólicos aumentam com a elevação da temperatura do ar de secagem, tendo pouca influência a variação da umidade relativa do ar secante na composição de fenólicos dos frutos e grãos de café; v) a armazenagem em ambiente com temperatura controlada de 15 °C não apresentou vantagens na redução dos efeitos do processo de secagem sobre os teores de gordura dos produtos analisados, sendo que os teores desses compostos aumentaram nos primeiros meses de armazenagem com a elevação do tempo de armazenagem, para, a partir do oitavo mês de armazenamento, apresentarem uma redução dos índices de gordura dos produtos das diferentes formas de preparo analisadas; w) os resultados obtidos indicaram menor teor de gordura para os frutos e grãos de café submetidos à secagem com temperaturas menos elevadas e maiores valores de umidade relativa do ar de secagem; x) os frutos e grãos de café apresentaram redução na composição de açúcares redutores com o aumento do período de armazenamento e da temperatura de secagem e, ainda, com a diminuição da umidade relativa do ar de secagem, independentemente da condição de armazenagem; y) os melhores resultados para os teores de açúcares não redutores dos frutos e grãos de café foram obtidos para o produto armazenado durante menor período de tempo, sendo que as diferentes combinações de temperatura e umidade relativa do ar de secagem pouco influenciaram na composição desses compostos, independentemente da condição de armazenagem; z) a armazenagem em ambiente com temperatura controlada de 15 °C apresentou vantagens na redução dos efeitos do processo de secagem sobre a atividade enzimática da polifenoloxidase dos frutos e grãos de café, sendo que a atividade dessa enzima diminuiu com o aumento do tempo de armazenagem, da temperatura e da umidade relativa do ar de secagem. / The improvements of the coffee quality can be obtained by increasing the efficiency of an appropriate use of drying techniques, storage and fruits and grain processing. This work was done with the purpose of analyzing some coffee fruits and coffee beans drying that allow to foreseeing the quality changes from the cherry, unshelled and parchment coffee. Also to determine the storage period effects under different conditions. To achieve those objectives, some physical and thermal properties such as, isotherms of adsorption and desorption, drying curves, real and apparent density, volume, porosity, specific heat, thermal conductivity and diffusivity and latent heat of vaporization should be known to understand the drying process. The physiological quality loss of the coffee seeds was studied by submitting them to different drying air temperatures, varying from 30°C to 60°C, for two levels of drying air Relative Humidity (20% and 40%). Also coffee seeds were stored, one lot under natural environment and another under controlled ambient temperature of 15°C. Another objective was to study the coffee bean color changes affecting the drinking quality, the changes occurring on the chemical composition of the coffee fruits and beans under different drying air temperature (30 to 60°C) and for drying air relative humidity of 30%, 40%, 50% and 60%, after 12 month storage under controlled temperature of 15°C and non controlled. The conclusions of the this work were: a) the exponential equation proposed can be used to predict the coffee equilibrium moisture content values, independently how the product was processed and either the method of the equilibrium moisture content was determined (desorption or adsorption); b) for the temperature and relative humidity range in the drying process the hysteresis phenomena of the coffee cherry, unshelled and parchment coffee tends to increase with the reduction of the drying air temperature and for increasing its relative humidity; c) the equation proposed by Page best represented the experimental data, independently how the coffee was processed when compared with exponential and diffusion’s Thompson’s equation, in which the last one only the first eight terms have being used in the series; d) the drying rate was influenced by drying air temperature and relative humidity, independently of the process method; e) it was observed that there was no significant difference on the drying rate of different coffee fruit processing compared to the unshelled and parchment coffee; f) the coffee bean volume, the real and apparent density of bulk product under different coffee processes were analyzed and it was observed that they increase as the moisture content increases, but the porosity increases as the moisture content increases up a maximum value then starts to decrease; g) the volume of the coffee fruits and also for coffee beans under different process increases as the moisture content decreases were the volumetric shrinkage reaches up to 39% of its initial volume in the moisture content changing from 2.27 d.b., coming down to 0.11 d.b. for unshelled coffee beans, when the moisture content changed from 0.60 d.b. to 0.11 d.b., the shrinkage was approximately12% of the initial volume, and for both, shelled coffee bean and parchment coffee bean, the shrinkage occurred was 13% of the initial volume, with no difference, when the moisture content changed from 0.62 d.b. to 0.11 d.b.; h) for the temperature range from 25° to 65°C, the latent heat of vaporization of the coffee fruit water, for moisture content range from 0.12 to 2.10 d.b., varied from 2,403.6224 to 2,858.5450 kJ.kg -1 . For unshelled coffee beans, with moisture content varying from 0.12 to 0.50 d.b., the latent heat of vaporization varied from 2,450.9820 to 2,783.5840 kJ.kg -1 , and for parchment coffee, at same range of moisture content, the latent heat of vaporization varied from 2,487.3220 to 2,808.0010 kJ.kg -1 ; I) the specific heat of the coffee fruits varied from 1.2136 to 2.5251 kJ.kg -1 .°C -1 , the thermal conductivity varied from 0.0843 to 0.1415 W.m -1 .°C -1 and the thermal diffusivity varied from 1.0555x10 -7 to 1.5730x10 -7 m 2 .s -1 , for moisture content varying form 0.11 to 0.68 d.b.; j) the specific heat of the unshelled coffee beans varied from 1.2254 to 2.4653 kJ.kg -1 .°C -1 , the thermal conductivity from 0.0934 to 0.1735 W.m -1 .°C -1 and thermal diffusivity from 1.3519x10 -7 to 1.6964x10 -7 m 2 .s -1 , for moisture contents varying from 0.11 to 0.62 d.b.; l) The coffee seed germination and vigor decreased as the drying air relative humidity decreased, as the drying air temperature increased and as the storage period increased; m) the unshelled and parchment coffee germination and vigor increased when the storage temperature lowered to 15°C and under the controlled temperature atmosphere was not capable to inhibit the quality loss during the storage; n) for coffee bean color evaluation, the values of the coordinates L and the b of the Hunter’s system increased as the storage period increased and was observed that the drying air temperature and relative humidity had little contribution on changing the coffee bean color independently of processing method and storage period.; o) the coffee fruits and beans stored under controlled temperature atmosphere of 15°C presented better results on color compared with no temperature controlled storage system, independently of processing method used; p) the coffee beverage quality originated from either unshelled or parchment coffee did not alter even drying with different air temperature and relative humidity, independently of the storage conditions studied.; q) the storage of coffee fruit presented beverage quality reduction during the storage period and more strongly for the product maintained in no temperature controlled storage system, independently of the drying air temperature and relative humidity combinations; r) the best titled acidity results of the coffee fruits and coffee beans were obtained when stored in controlled temperature atmosphere of 15°C, and the acidity of the product increased as longer was the storage period; s) the unshelled and parchment coffee grains presented less influence on the variation of drying air temperature and relative humidity on the acidity of coffee beans, while the coffee fruits cherry showed reduction of the titled acidity indexes with increase of the drying air temperature; t) the storage in the controlled temperature atmosphere of 15°C did not present advantages in the reduction of the drying process effects on the total phenolic compound level in the analyzed product, and the level of those composition increased as longer was the storage period; u) the phenolic composition level increased as the drying temperature increased, with little influence in the variation of de drying air relative humidity, on the phenolics composition of the coffee fruits and beans; v) the storage with controlled temperature atmosphere of 15°C did not present advantages in the reduction of the drying process effects on the analyzed product fat level and the level of those composition increased in the first month storage and they presented a fat index reduction in different process methods; w) the results obtained indicated lower fat level for the coffee fruits and beans submitted to the drying process with drying air temperature, moderate high, and higher relative humidity; x) the coffee fruits and beans presented decrease on the reducing sugar composition with storage period increase, with drying temperature increase, with drying air relative humidity decrease, independently of the storage conditions; y) the best results of non reducing sugar level in the coffee fruits and beans were obtained for those stored under short period of time and the different drying air temperature and relative humidity combinations had little influence on their composition level, independently of the storage conditions; z) Coffee storage under controlled temperature atmosphere at 15°C presented advantages in terms of reduction of drying process effects on the enzymatic activity of the coffee fruits and coffee beans polyphenoloxidase. The activity of that enzyme decreased as the storage period increased and on the same way, when the drying air temperature and relative humidity increased. / Tese importada do Alexandria

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2007 / Bibliografia: f. 102-110 / Permanecer competitivo com estrutura sólida direciona empreendedores a criarem alternativas, entre elas, rede de cooperação com empresas de pequeno porte e do mesmo setor. Desse modo, ganham espaço e dinamizam a economia local. No entanto, cultura e estru / Abstract: In order to remain competitive, with solid structure, entrepreneurs have to create alternatives, among them cooperation network with compainies from the same sector and small business companies. This way, they gain space and make the local econo

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3209.pdf: 11856354 bytes, checksum: 7606e1a07984f97f7f098d3c37a40298 (MD5) Previous issue date: 2010-06-29 / Universidade Federal de Minas Gerais / In the present work, bulk magnesium metallic hydrides (MgH2 and Mg2FeH6) were produced. Commercially pure Mg and mixtures of 2Mg-Fe were processed by severe plastic deformation (SPD) by using High Pressure Torsion (HPT) method, and also by hot extrusion. Studies were accomplished with relationship to the possibility of bulk hydrides production from those materials. Also, it was evaluated the influence of the obtained microstructure from different processing conditions and also the influence of the iron in the hydrogen sorption properties. It was verified that cycles of hydrogenation do not cause bulk disintegration in any samples. The formation of Mg2FeH6 was verified in all samples of the 2Mg-Fe mixtures. This hydride is known by the difficulty of synthesizing. In spite of the excellent results regarding the hydrogenation properties improvement and, in the ability to resist superficial oxidation, a large limitation still exists regarding the use of these results in automotive applications. Bulk hydrides were produced following the conditions studied in this work, however the kinetics is still reasonably slow and the operational temperatures are still high. This fact takes to the consideration of the verification of others possibilities of application types. In the current state of this work, the most probable application is in the static storage of hydrogen, where such problems are not so significant. / No presente trabalho foram desenvolvidos hidretos à base de Mg (MgH2 e Mg2FeH6) em formas maciças. Mg com pureza comercial e misturas 2Mg-Fe foram processados por deformação plástica severa (SPD) pelo método torção sob alta pressão (HPT) e, também, por extrusão a quente. Foram realizados estudos quanto à possibilidade de obtenção de hidreto em forma maciça a partir desses materiais, e avaliadas as influências da microestrutura obtida em diferentes condições de processamento e, também, a influência do ferro nas propriedades de absorção/dessorção de hidrogênio. Os ciclos de hidrogenação não causaram desintegração de nenhuma das amostras maciças e, nas amostras da mistura 2Mg-Fe foi verificada a formação do hidreto complexo Mg2FeH6, conhecido pela dificuldade de ser sintetizado. Excelentes resultados foram conseguidos com respeito à melhora das propriedades de hidrogenação e na capacidade de resistir à oxidação. Mas ainda existe uma grande limitação para a utilização desses resultados em aplicações automotivas. Produziu-se hidretos em formas maciças nas condições deste trabalho, entretanto ainda com cinéticas razoavelmente lentas e temperaturas operacionais ainda altas. Esse fato leva à consideração da verificação de outras possibilidades de aplicações. No estado atual deste trabalho, a aplicação somente em sistemas estáticos de armazenamento de hidrogênio se torna viável, onde tais problemas não são tão significativos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4964.pdf: 6780707 bytes, checksum: 78331d5d5ae016f8dd78d6d98480db66 (MD5) Previous issue date: 2012-12-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / Mg-based nanocomposites are considered promising materials for hydrogen storage in the solid state. In this work, Mg-based nanocomposites containing iron-based (Fe, Fe2O3, FeF3) and niobium-based (Nb, Nb2O5, NbF5) additives were processed by different processing routes involving high energy ball milling and severe plastic deformation techniques. The high energy ball milling techniques are represented here by the reactive milling under hydrogen atmosphere and by the cryogenic milling while the severe plastic deformation technique is represented here by extensive cold rolling. An alternative processing route including a previous short ball milling step before the cold rolling processing was evaluated. The study of the effect of additives according to the chosen processing routes and an extensive characterization of the hydrogen storage properties allowed a better understanding on the mechanisms which are responsible by the kinetics improvements related to the microstructural particularities. The materials prepared by the different processing techniques were characterized by micro and nanostructural analysis techniques such as, among others, x-ray diffraction followed by the Rietveld method, scanning and transmission electron microscopy. The desorption behavior was studied by differential scanning calorimetry and the kinetic behavior was investigated by absorption and desorption cycles. The correlation of the results obtained with the different processing routes showed that the beneficial effect of the additives in promoting the H-sorption kinetics is positively extended independently of the processing route; however, the acting mechanisms depend on strictly on the preparation methods and the combination of one or more factor related to the microstructure. Furthermore, the severe plastic deformation techniques showed a very good potential in comparison with the high energy ball milling techniques in processing Mg-based nanocomposites, resulting in materials with good hydrogen storage properties. / Nanocompositos a base de magnesio sao considerados materiais muito promissores para a armazenagem de hidrogenio em estado solido. No presente trabalho, nanocompositos a base de magnesio contendo aditivos a base de Ferro (Fe, Fe2O3, FeF3) e Niobio (Nb, Nb2O5, NbF5) foram processados por diferentes rotas de processamento envolvendo tecnicas de moagem de alta energia (MAE) e deformacao plastica severa (SPD). As tecnicas de MAE sao representadas aqui pela moagem reativa (MR) sob atmosfera de hidrogenio e pela moagem criogenica (MC) enquanto que a tecnica de SPD e representada pela laminacao a frio (CR). Uma nova rota alternativa de processamento composta por uma etapa previa curta de moagem antes do processo de laminacao foi avaliada. O estudo da influencia de aditivos conforme a rota de processamento empregada e a intensa caracterizacao das propriedades de armazenagem de hidrogenio permitiu um melhor entendimento sobre os mecanismos responsaveis pelas melhorias cineticas relacionadas com as particularidades microestruturais. Os materiais preparados pelos diferentes tecnicas de processamento foram caracterizados atraves de tecnicas de analise micro e nanoestrutural, incluindo, entre outras, difracao de raios-X (DRX) seguida pelo metodo de Rietveld, microscopia eletronica de varredura e transmissao. O comportamento durante a dessorcao foi estudado por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e a cinetica das reacoes foram investigadas atraves de ciclos de absorcao/dessorcao de H2. A correlacao entre os resultados obtidos com as diferentes rotas de processamento demonstraram que o efeito benefico dos aditivos em promover a cinetica das reacoes com o H2 se estende de maneira muito positiva independentemente da rota de processamento usada, porem, os mecanismos de atuacao dependem estritamente dos metodos de preparacao e da combinacao de um ou mais fatores relacionados a microestrutura. Alem disso, as tecnicas de SPD demonstraram um grande potencial frente as tecnicas de MAE no processamento de nanocompositos a base de magnesio, resultando em materiais com otimas propriedades de armazenagem de hidrogenio.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5300.pdf: 19685159 bytes, checksum: c54f8b823bb508c689dbbc1932f9a256 (MD5) Previous issue date: 2013-05-24 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the doctoral research, the hydrogen storage properties of magnesiumiron based materials prepared by high energy ball milling and techniques of severe plastic deformation were studied. The materials were processed by ball milling under inert atmosphere and reactive milling under hydrogen pressure. The techniques of high pressure torsion, cold forging and rolling were used to prepare the materials in air. Several compositions of Mg and Fe reactants were used to study the behavior of hydrogen absorption and desorption of Mg2FeH6 and MgH2 based materials. The results showed that high energy ball milling was effective to synthesize Mg2FeH6, nevertheless, long milling times (> 12 h) were required and the sample were easily contaminated when exposed to air. Between the techniques of severe plastic deformation, the best results in terms of hydrogen absorption kinetics and capacity were achieved by cold rolling. These results were similar to the milled samples ones, however, cold rolling was carried out in air and with a processing time shorter than 1 minute. The formation mechanism of Mg2FeH6 was studied by measurements of hydrogen absorption kinetics and microstructural characterization through the techniques of X-ray diffraction and scanning and transmission electron microscopy. These analyses allowed to determine that Mg2FeH6 was formed with a columnar morphology by a diffusional process during the hydrogen thermal absorption. The effects of the addition of expanded natural graphite were evaluated to the samples prepared by high energy ball milling and cold rolling. The data showed that the use of this additive resulted in faster kinetics of hydrogen absorption and desorption of the magnesium-iron based materials. / Na pesquisa de doutorado, as propriedades de armazenagem de hidrogênio de materiais à base de magnésio e ferro preparados por moagem de alta energia e técnicas de deformação plástica severa foram estudadas. Os materiais foram processados por moagem de alta energia sob atmosfera inerte e por moagem reativa sob atmosfera de hidrogênio. As técnicas de torção sob alta pressão, forjamento e laminação a frio foram usadas para preparar os materiais ao ar. Diferentes composições dos reagentes Mg e Fe foram utilizadas para estudar o comportamento de absorção e dessorção de hidrogênio de materiais à base de Mg2FeH6 e MgH2. Os resultados mostraram que a moagem de alta energia foi eficiente para sintetizar o Mg2FeH6, entretanto, longos tempos de moagem (> 12 h) foram necessários e as amostras moídas foram facilmente contaminadas quando expostas ao ar. Entre as técnicas de deformação plástica severa, os melhores resultados em relação à cinética de absorção e capacidade de armazenagem de hidrogênio foram obtidos por laminação a frio. Estes resultados foram similares aos das amostras moídas, porém, a laminação foi realizada ao ar e com um tempo de processamento menor que 1 minuto. O mecanismo de formação do Mg2FeH6 foi estudado através de medidas da cinética de absorção de hidrogênio e da caracterização microestrutural pelas técnicas de difração de raios-X e microscopia eletrônica de transmissão e varredura. Estas análises permitiram determinar que o Mg2FeH6 foi formado com uma morfologia colunar através de um processo difusional durante o processo de absorção térmica de hidrogênio. Os efeitos da adição de grafite natural expandido como um aditivo foram avaliados para as amostras processadas por moagem de alta energia e laminação a frio. Os dados mostraram que o uso deste aditivo resultou numa mais rápida cinética de absorção e dessorção de hidrogênio dos materiais à base de magnésio e ferro.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6666.pdf: 36367643 bytes, checksum: d532b8ffc727a06144841d7db2d8c5b7 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / In recent decades, the use of energy presented strong growth due to the need of supplying the daily energy consumption of approximately seven billion people. To solve this problem, it has been investigated the nature, alternative energy sources which respect the environmental issues, to provide social and technological development without negative impacts on the environment. Several processing routes have been investigated in recent years in order to overcome the obstacles of storage and availability of hydrogen as a clean, safe, cost effective and of easy manipulation energy source. The solid state reaction of magnesium and hydrogen gas produces the magnesium hydride compound which provides safe manipulation, high volumetric and gravimetric densities when compared to other traditional forms of storage (liquid or gas), coming out to be promising for being used on an industrial scale as energy carrier for mobile application. However, conventional processing routes produce a material which requires the use of high temperatures during cycling, as well as low speed of the kinetics of absorption and desorption of hydrogen gas, which limits its possibility of application. This work aims to improve the properties of magnesium alloys by cold rolling under inert atmosphere. To achieve this goal, it was developed a laminator equipped with speed control of cylinders that has capacity of 1.1 kilowatts, which works inside a glovebox. The equipment allows producing, by severe plastic deformation, voluminous magnesium-bases samples to storage hydrogen gas, under controlled atmosphere in order to avoid the incorporation of gaseous and/or solid impurities usually found on other viii routes of processing. Structural characterization of the processed samples was performed by techniques of analysis of XRD, SEM and TEM. The hydrogen storage properties were evaluated by DSC and measurements of PCT. / Diversas rotas de processamento vêm sendo investigadas nos últimos anos, com intuito de superar as barreiras existentes para o armazenamento e disponibilidade do hidrogênio como fonte de energia limpa, segura, rentável e de fácil manipulação. A reação no estado sólido de magnésio e gás hidrogênio forma o composto hidreto de magnésio que proporciona manipulação segura, elevada densidade volumétrica e gravimétrica se comparados a outras formas tradicionais de armazenagem (líquida ou gasosa), tornando-o promissor para uso em escala industrial como portador de energia para aplicação móvel. Entretanto, as rotas de processamento convencionais produzem um material que demanda o uso de temperaturas elevadas durante a ciclagem, assim como, baixa velocidade na cinética de absorção e dessorção de gás hidrogênio, o que limita sua possibilidade de aplicação. Este trabalho tem como meta a busca da melhoria nas propriedades de ligas à base de magnésio através de laminação a frio sob atmosfera inerte. Para atingir esta meta foi desenvolvido um laminador dotado de controle de frequência de rotação dos cilindros com potência de 1.1 quilowatts, que funciona no interior de uma glovebox. O equipamento permite produzir amostras volumosas à base de magnésio para armazenagem de gás hidrogênio, sob atmosfera controlada com intuito de evitar a incorporação de impurezas sólidas e/ou gasosas normalmente encontradas em outras rotas de processamento. A caracterização estrutural das amostras processadas foi executada através das técnicas de análise de DRX, MEV e MET. As propriedades de armazenagem de hidrogênio foram avaliadas por DSC e medidas PCT.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDRL.pdf: 2135754 bytes, checksum: 5c12f02770208e279c35a61069e4ce5a (MD5) Previous issue date: 2006-02-17 / Universidade Federal de Minas Gerais / Magnesium is light, abundant and it can store up to 7.6 wt. % of hydrogen forming the hydride MgH2 and therefore it is a promising material for hydrogen storage. However, the H-sorption occurs at relatively high temperatures with slow kinetics. Beside this, Mg and MgH2 surfaces are highly reactive, easily forming oxide or hydroxide layers that lower the level of storage properties. Mg-based nanocomposites have been studied in the last few years to overcome these limitations. The grain size reduction of Mg or MgH2 to the nanometric scale and the addition of catalysts as transition metals or its hydrides can promote fast kinetics at lower temperatures. The formation of a fluorinated layer on Mg surface enhances its stability in the sorption cycles avoiding the usual contamination with oxygen. Reactive milling under H2 atmosphere is one of the processing routes that has been recently investigated for the preparation of Mg-based nanocomposites, and promising results have been obtained. In the present work, the effects of different nanocrystalline additives (MgF2, Fe, NbH0,89, FeF3, VF3) into Mg processed by reactive milling were studied. The aspects analysed in this work were the influence of the additives in MgH2 synthesis during milling and in the desorption behavior. A combined catalytic effect was observed due to the MgF2 and Fe (or NbH0,89) action in MgH2 synthesis during processing. The transition metal fluorides also promote MgH2 synthesis. A fluorine transfer reaction occurs from the fluoride to Mg, generating MgF2 and transition metal (or its hydride) nanoparticles in the mixture. An important catalytic effect of Fe during H-desorption of MgH2 was also observed. / O magnésio é leve, abundante e pode armazenar até 7,6% em massa de hidrogênio sob a forma de MgH2, portanto é um material promissor para a armazenagem de H2 para fins energéticos. Entretanto, as reações de absorção e dessorção de hidrogênio ocorrem em temperaturas relativamente altas e com cinética lenta. Além disso, as superfícies do Mg e do MgH2 são muito reativas, formando facilmente camadas de óxido ou hidróxido que diminuem o nível das propriedades de armazenagem. Os nanocompósitos à base de magnésio têm sido estudados para superar essas limitações. A redução do tamanho de grão do Mg ou MgH2 à escala nanométrica, e a adição de catalisadores como os metais de transição ou seus hidretos pode promover uma cinética rápida a temperaturas mais baixas. A formação de uma camada fluoretada na superfície do Mg aumenta a estabilidade da superfície frente aos ciclos de absorção/dessorção e à ação de impurezas. A moagem reativa sob atmosfera de H2 é uma rota de processamento que tem sido pesquisada recentemente para a preparação de nanocompósitos à base de Mg, com a obtenção de resultados promissores. Neste trabalho, foram investigados os efeitos de diferentes aditivos nanocristalinos (MgF2, Fe, NbH0,89, FeF3, VF3) à moagem reativa do Mg. Os aspectos analisados foram a influência dos aditivos na síntese do MgH2 durante a moagem e no comportamento de dessorção. Verificou-se que o Fe é um importante catalisador na dessorção de hidrogênio pelo magnésio. Observou-se um efeito catalítico combinado devido à ação do MgF2 e do Fe ou (NbH0,89) na síntese do MgH2 durante o processamento. Os fluoretos de metais de transição também promovem a síntese de MgH2. Ocorre uma reação de transferência de flúor do fluoreto ao Mg durante a moagem reativa, gerando nanopartículas de MgF2 e de um metal de transição ou seu hidreto na mistura.

Submitted by Fernando Souza (fernando@biblioteca.ufpb.br) on 2017-12-12T13:06:08Z No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 47472697 bytes, checksum: 89ff6fb9f3545a4993765225306c90e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-12T13:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 47472697 bytes, checksum: 89ff6fb9f3545a4993765225306c90e9 (MD5) Previous issue date: 2011-09-01 / In current times, industrial companies, and specif]cally in the steel industry have been revising its processes and adopting modern productive models which focused on improving quality and cost reduction of their products. In this context the area of production planning and control has the job of integrating ali the areas of the production system receiving and providing information and making decisions regarding the customer service. In the far downstrearn in the chain has warehouses dispatch of finished products that with a good layout associated with proper handling and storage contribute to the company goais. This study used the rnethodoiogy of case study for anaiyzing three scenarios of using a shipping coii yard of a big steel company in order to prornote a more efficient handling and storage of materiais that circulate in this environment so to address both the area of production, which seeks to maximize its production capacity as the area of iogistics, seeking to serve the custorners within agreed quality and in order to harmonize interests and objectives of each area. After each scenario analyzed its advantages and disadvantages, considering the sarne criteria of coils inputs and outputs for ali scenarios, we carried out a benchmarking effort to identify the best working situation. The results show that the °scenario three" behind the best results, because it has a better use of the work area of the yard, crane uses the resource more eveniy over time, it demand iess time spent for ciearance vehicle road and rail, without losing sight of general meeting of requirements of the company with respect to production, quality, customer service and investment. / Em tempos atuais, as empresas industriais, e mais especificamente do setor siderúrgico, vêm revisando seus processos e adotando modelos produtivos mais modernos que priorizam a melhoria da qualidade e redução de custo de seus produtos. Neste contexto a área de planejamento e controle da produção tem a função de integrar todas as áreas do sistema produtivo recebendo e fornecendo informações e tomando decisões visando o atendimento ao cliente. A jusante desta cadeia tem-se os armazéns de despacho de produtos acabados que com um bom layout associado a técnicas de movimentação e armazenagem adequadas contribuem para o atigimento dos objetivos da empresa. Este trabalho utilizou da metodologia de estudo de caso para a análise de três cenários de utilização de um pátio de despacho de bobinas específico de uma siderúrgica de grande porte com o objetivo de promover uma movimentação e armazenagem mais eficiente dos materiais que circulam neste ambiente de forma a atender tanto a área de produção, que busca maximizar sua capacidade produtiva como a área de logística, que busca atender aos clientes no prazo e qualidade acordados, de forma a compatibilizar os interesses e objetivos de cada área. Após cada cenário analisado em suas vantagens e desvantagens, considerando o critério de entradas e saídas de bobinas iguais para todos os cenários, realizou-se uma avaliação comparativa buscando identificar a melhor situação de atividade. Os resultados alcançados mostram que o "cenário 3" trás melhores resultados, pois tem um melhor aproveitamento da área útil do pátio, utiliza o recurso ponte rolante de forma mais homogenia ao longo do tempo; tem menor tempo de permanência de veículo para despacho rodoviário e ferroviário, sem perder de vista o atendimento aos requisitos gerais da empresa com relação à produção, qualidade, atendimento a clientes e investimentos.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV12MA128.pdf: 896689 bytes, checksum: fa3432467d2d1cec6220a9f4c5160969 (MD5) Previous issue date: 2012-11-01 / The study was carry out to evaluate the effects of ethylene action inhibition by 1-MCP (1-methylcyclopropene) and ethylene synthesis inhibition by AVG (aminoethoxyvinylglycine) on apple fruit maturation on the tree and maintenance of apple fruit quality during storage. Apples trees [Malus sylvestris var. domestica (Borkh.) Mansf.] Imperial Gala and Royal Gala of two commercial orchards from Fraiburgo, SC, were sprayed with 1-MCP (150 mg L-1, AgroFresh Inc.) in water (1-MCPa) or AVG (124 mg L-1, Valent BioSciences Inc.) 7 and 28 days before first harvest date, respectively, during four consecutive years. Untreated trees with neither 1-MCPa nor AVG were used as control. Fruit were harvested weekly, during four weeks from the 7th day after 1-MCPa application, assessed one day after harvest or seven days after storage. The length of fruit maturation delay on the tree by 1-MCPa and AVG were quantified by regression analysis of fruit firmness as a function of harvest date. Indices of fruit maturity and quality at harvest and after storage were estimated by regression analysis for the date when fruit reach firmness of 75.6, 71.1 or 66.7 N on the tree. Both 1-MCPa and AVG delayed apple fruit maturation on the tree slowing the increase of ethylene production, starch degradation, softening, degreening and the increase of soluble solid content and red color. The estimated date when apples reached firmness of 71.1 N on the tree was delayed for 4 to 7 days by 1-MCPa and 5 to 14 days by AVG, depending on the year and orchard. 1-MCPa and AVG treated apples had similar or lower starch index, ethylene production, and titratable acidity than control apples at estimated harvest dates when fruit of all treatments reached the same firmness of 75.6, 71.1 or 66.7 N, depending on orchard and harvest season. In addition, AVG treated apples would have similar or greener and less red color than control apples, at harvest, if fruits of both treatments were harvested with same firmness, depending on orchard and harvest season. 1-MCPa and AVG treatments slowed fruit abscission from the trees. However, the amount of dropped fruit from trees treated with 1-MCPa or AVG were similar or greater than that from control trees at estimated dates when fruit of all treatments had same firmness of 75.6, 71.1 or 66.7 N. 1-MCPa and AVG treatments normally, did not affect rates of fruit growth. However, at estimated dates when fruit of all treatments reached the same firmness of 75.6, 71.1 or 66.7 N, 1-MCPa or AVG treated fruit were larger by 2,2 to 5,1% or 6,1 to 7,5%, respectively. Fruit softening was reduced by 1-MCPa and AVG in controlled atmosphere storage, especially in fruit harvested closer to 1-MCPa application date, but not in regular air storage. Severity of internal browning after storage was the maximum at latest harvested fruit, 28 days after 1-MCPa application. If harvested at estimated dates when control, 1-MCPa and AVG fruits reached the same firmness of 75.6, 71.1 or 66.7 N on the tree, 1-MCPa and AVG fruit had similar or less internal browning than control fruits, depending on orchard and storage atmosphere / Esse estudo foi desenvolvido para avaliar os efeitos da inibição da ação do etileno pelo 1-MCP (1-metilciclopropeno) e da síntese do etileno pelo AVG (aminoetoxivinilglicina) sobre a maturação de maçãs na planta e conservação da sua qualidade durante a armazenagem. Macieiras [Malus sylvestris var. domestica (Borkh.) Mansf.] Imperial Gala e Royal Gala de dois pomares comerciais de Fraiburgo, SC, foram pulverizadas com 1-MCP (150 mg L-1, AgroFresh Inc.) em meio aquoso (1-MCPa) ou AVG (124 mg L-1, Valent BioSciences Inc.) 7 e 28 dias antes da primeira data de colheita, respectivamente, por quatro anos consecutivos. Plantas não tratadas com 1-MCPa nem AVG foram usadas como testemunha. Os frutos foram colhidos semanalmente, durante quatro semanas a partir do 7º dia após a aplicação do 1-MCPa, analisados um dia após a colheita e sete dias após a armazenagem. O retardamento da maturação na planta foi quantificado por análises de regressão da firmeza da polpa em função das datas de colheita. Índices de maturação e qualidade dos frutos na colheita e após a armazenagem foram estimados por análise de regressão para as datas estimadas quando os frutos atingiram 75,6, 71,1 ou 66,7 N na planta, para cada tratamento. Os tratamentos 1-MCPa e AVG atrasaram a maturação das maçãs na planta de ambos os pomares, diminuindo as taxas de produção de etileno, degradação do amido, amolecimento da polpa, amarelecimento da epiderme e de acúmulo de sólidos solúveis e pigmentos vermelhos. O tempo para os frutos atingirem 71,1 N na planta foi retardado em 4 a 7 dias pelo 1-MCPa e 5 a 14 dias pelo AVG, dependendo do ano e pomar. Maçãs tratadas com 1-MCPa ou AVG apresentaram índice de amido, produção de etileno e acidez titulável semelhante ou menor que maçãs testemunhas nas datas estimadas quando os frutos dos três tratamentos atingiram a mesma firmeza da polpa de 75,6, 71,1 ou 66,7 N. Maçãs tratadas com AVG apresentariam cor de fundo semelhante ou ligeiramente menos amarelecida e menor intensidade de cor vermelha que maçãs testemunhas se os frutos de ambos os tratamentos fossem colhidos com a mesma firmeza da polpa. 1-MCPa e AVG retardaram a abscisão dos frutos. No entanto, a quantidade de frutos caídos de plantas tratadas com 1-MCPa ou AVG seria semelhante ou maior a de plantas testemunhas nas datas estimadas quando os frutos de cada tratamento atingiram a mesma firmeza da polpa de 75,6, 71,1 ou 66,7 N. 1-MCPa e AVG normalmente não afetaram a taxa de crescimento dos frutos. No entanto, nas datas estimadas quando os frutos dos três tratamentos atingiram a mesma firmeza da polpa de 75,6, 71,1 ou 66,7 N, aqueles tratados com 1-MCPa ou AVG foram 2,2 a 5,1% ou 6,1 a 7,5%, respectivamente, maiores que os frutos testemunha. 1-MCPa e AVG não afetaram a taxa de amolecimento da polpa durante a armazenagem sob atmosfera do ar (Ar), mas reduziram a taxa de amolecimento da polpa durante a armazenagem sob atmosfera controlada (AC), especialmente quando colhidas precocemente, poucos dias após a aplicação do 1-MCPa. A severidade do escurecimento da polpa após a armazenagem foi maior nos frutos colhidos tardiamente, 28 dias após a aplicação do 1-MCPa. Frutos tratados com 1-MCPa e AVG apresentaram severidade de escurecimento da polpa semelhante ou inferior, dependendo do pomar e atmosfera de armazenagem, à de maçãs testemunhas, se colhidos nas datas estimadas quando os frutos de cada tratamento atingiram firmeza da polpa de 75,6, 71,1 ou 66,7 N na planta

Na literatura vários estudos discutem uma previsão de aumento da demanda por soja no mercado mundial, como também enfatizam o aumento da safra brasileira para os próximos anos. Apesar destas previsões otimistas, insuficientes ou inadequadas, condições de infraestrutura em capacidade de armazenagem, de transportes e de portos no Brasil têm sido levadas em consideração na elaboração do Planejamento de Longo Prazo pelas empresas que comercializam soja. Esta pesquisa faz um levantamento dos principais atributos que compõem a decisão de armazenagem de soja a granel com o objetivo de construir um modelo que auxilie o processo de tomada de decisão sobre investimento em projeto de armazenagem de soja em grão, sob a visão de uma trading. A abordagem multicritério se faz necessária devido à complexidade envolvida na cadeia de soja e na escolha de um projeto propriamente dito. A seleção do método de análise multicritério foi fundamentada e direcionada através de uma análise bibliométrica sobre o assunto. O método utilizado é baseado na Teoria de Valor Multi-Atributo e foi construído no software V.I.S.A. para eleger um projeto dentre as alternativas disponíveis. Os pesos dos critérios representam as preferências de um grupo coletadas a partir da aplicação de questionários a dez profissionais do setor. Os valores dos pesos resultaram da comparação paritária proposta pelo método Processo Analítica Hierárquico (AHP) e agregados pelo método de Agregação Individual de Prioridades. A árvore da decisão obtida foi composta pelos critérios: localização e transporte, estudo de mercado, infraestruturas e aspectos regionais, aspectos de engenharia, análise de viabilidade econômica e capacidade e eficiência operacional. Os resultados foram complementados por um exemplo hipotético elaborado para validar o modelo construído através de análises de sensibilidade e robustez. Conclui-se que o modelo se mostra coerente em relação ao perfil das alternativas criadas e recomenda-se sua utilização por tomadores de decisão de uma trading como referência para compor a sua própria árvore de decisão, e as preferências obtidas podem auxiliar processos de tomadas de decisão reais. / Several studies in literature discuss an increasing demand for soybean worldwide and increasing supply of Brazilian grain harvest for the next few years. Despite these optimistic forecasts, insufficient or inadequate infrastructure in terms of storage capacity, transportation system and ports elevation in Brazil have been taken into account in Long Term Planning of agribusiness companies. This research is a survey of the main attributes in decision-making process of bulk warehouse for soybeans in order to build a model of this specific process under the vision of a trading company. A multicriteria approach is necessary due to the complexity involved in the soy supply chain and project selection itself. The multicriteria decision method (MCDM) selection was based and directed through a bibliometric analysis about the MCDM topic. The method used is based on the Theory of Multi-Attribute Value and was built in software VISA to choose a project among the available alternatives. The weights of each criteria were compound of a group decision that was obtained from the questionnaires of eleven professionals. The responses of the weights were based on pair-wise comparison proposed by the Analytic Hierarchy Process method, known as AHP and aggregated by Aggregation of Individual Priorities method. The decision tree of this study was composed by the criteria: \"location and transportation\", \"market research\", \"infrastructure and regional aspects\", \"engineering aspects\", \"economic viability analysis\" and \"capacity and operational efficiency.\" Besides a hypothetical example were designed to validate the model using sensitivity and robustness analysis. It is concluded that the model is consistent over the profile among created alternatives and this study is recommended as reference for decision makers of a trading company to build its own tree decision. And preferences used in this study may help in real world of decision-making processes.