Resumo: O dióxido de carbono (CO2) é um importante gás de efeito estufa. No entanto, um aumento gradual ameaça substancialmente o clima. Um dos principais desafios do planejamento ambiental é identificar um modelo que vincule todos os fatores do ciclo de carbono, ou seja, oceano - ecossistema terrestre - emissão antropogênica - atmosfera. Princípios básicos de Termodinâmica podem ser aplicados em uma modelagem estatística com bases em séries históricas para obter concentrações de CO2 na atmosfera, possibilitando a construção de cenários para uma melhor tomada de decisões. Por este motivo, foi desenvolvido no trabalho um modelo que interliga todos os fatores do ciclo de carbono, focalizando em quatro zonas térmicas ou climáticas (Boreal, Temperada, Tropical, Polar), para cálculos de armazenamento de CO2 atmosférico. Os resultados mostram que no ano 2100 se atingirá uma concentração de CO2 quatro vezes maior do que antes do período pré-industrial. A zona temperada emite quase a metade de dióxido de carbono à atmosfera na atualidade; para o ano 2100, essa emissão aumentará a quinze vezes mais que a zona tropical. A China será responsável em uma proporção de vinte quatro a onze com relação aos Estados Unidos. A estabilização das concentrações de CO2 na atmosfera será obtida quando as emissões de dióxido de carbono antropogênico tiverem uma diminuição de mais do que trinta e quatro por cento para o ano 2100 na zona temperada. / Abstract: Carbon dioxide (CO2) is the most important greenhouse gas. A gradual increase on its atmospheric concentration threatens significantly the climate. One of the main challenges of environment planning is to identify a model that connects all factors that determine the carbon cycle, that is, ocean - terrestrial ecosystem - anthropogenic emissions - atmosphere. Basic thermodynamic principles can be applied in a statistical modeling with historic time series to obtain atmospheric CO2 concentration, creating the possibility of construction of scenarios that will help decision making. A model that links all carbon cycle factors was developed in this dissertation work, focusing in four thermal of climatic zones (Boreal, Temperate, Tropical, and Polar) for calculations of atmospheric CO2 storage. Results show that in 2100, the atmospheric CO2 concentration will reach a value four times higher than that of the pre-industrial period. The temperate zone already emits almost half of the carbon dioxide to the atmosphere; by 2100, this emission will increase 15 times more than that corresponding to the tropical zone. China will be responsible for emissions in a proportion of 24 to 11 in comparison to that of the United States. Stabilization of CO2 concentrations in the atmosphere will be obtained when the anthropogenic carbon dioxide emissions attain a decrease of at least 34% in 2100 in the temperate zone. / Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientador: Luiz Fernando Costa Nascimento / Banca: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Maria Paulete Pereira Martins Jorge / Mestre

A presente dissertação de mestrado investigou a funcionalização de nanotubos de carbono (NTCs) e sua utilização como reforço em compósitos de matriz de hidroxiapatita (HAp). A HAp é um biomaterial utilizado na substituição de tecidos ósseos e apresenta elevada biocompatibilidade, porém baixa tenacidade à fratura, o que restringe sua utilização em locais de baixa solicitação por cargas. Os NTCs são folhas de grafeno enroladas na forma cilíndrica que apresentam excelentes propriedades. Estes têm sido utilizados para reforçar materiais devido seu elevado valor de resistência mecânica. A funcionalização teve como objetivo aprimorar a ligação entre os NTCs e a matriz de HAp, além de contribuir na dispersão deste material para maior homogeneização, quando adicionado por via úmida à HAp. Três funcionalizações, com diferentes ácidos (H2SO4, HNO3 e HCl) foram testadas e avaliadas através de técnicas como microscopia eletrônica, espectroscopia Raman e de infravermelho, termogravimetria e análise de dispersão em meio aquoso. A funcionalização que levou à melhor dispersão de NTCs em meio aquoso foi, então, utilizada para preparar suspensões com HAp. Seis diferentes formulações foram testadas: sem NTCs, e com 0,1, 0,5, 1,0 e 2,0% em peso de NTCs funcionalizados e 1,0% em peso de NTCs não funcionalizados. Os compósitos foram compactados e sinterizados em Ar a 1200°C, e então submetidos a ensaio de compressão. O valor de KIC foi calculado pelo método do disco brasileiro. A face fraturada dos corpos-de-prova foi investigada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos indicaram que a estrutura dos NTCs foi mantida após a funcionalização. A adsorção de grupos funcionais foi mais eficiente em duas das três formulações investigadas. Os ensaios mecânicos indicaram uma maior resistência à tração e KIC para o compósito de HAp reforçado com 1% de NTCs funcionalizados. A partir deste teor, a resistência mecânica diminui. A análise da microestrutura dos compósitos revelou, contudo, uma considerável aglomeração do material reforço quando adicionados 2% de NTCs na matriz cerâmica, o que foi associado à perda de resistência mecânica. A adição de NTCs não funcionalizados já aumenta consideravelmente a resistência mecânica do material e KIC. Os valores passaram respectivamente de 13,8 MPa e 1,48 MPa.m0,5 do compósito HAp sem NTC, para 21,5 MPa e 2,15 MPa.m0,5 no compósito HAp com 1% de NTCs sem funcionalização e para 25,1 MPa e 2,47 MPa.m0,5 no compósito com 1% NTCs funcionalizados. As análises das faces fraturadas confirmaram a presença de mecanismos de tenacificação do tipo ponte (bridging), arrancamento (pullout) e fratura do reforço. / The present report evaluated the functionalization of carbon nanotubes (CNTs) and its application as reinforcement in composites of hydroxyapatite (HAp) matrices. HAp is a biomaterial used to replace bone tissues and is very biocompatible; however it presents low values of fracture toughness. This characteristic limited its usage to sites with low load solicitation. The functionalization of CNTs aims the improvement of the bonding between the matrix and the reinforcement. This method also contributes to the dispersion of CNTs when it is added to the HAp in an aqueous media, aiming the homogeneity of the solution. Three functionalizations, using different acids (H2SO4, HNO3 e HCl) were tested and evaluated using techniques like electronic microscopy, Raman and infrared spectroscopy, thermogravimetry and water dispersion analysis. Thereafter, functionalization that showed better dispersion in aqueous media was utilized to prepare specimens of Hap/NTCs. Six different formulations were analyzed: without and with 0.1, 0.5, 1.0 and 2.0% in weight of functionalized CNTs and 1% in weight of non-functionalized CNTs. The powder composite was compressed and sintered in argon at 1200°C. Specimens obtained were submitted to compressive mechanical test and their fracture toughness was calculated using the flattened Brazilian disc specimen. The fractured face of specimens was evaluated by a scanning electronic microscope (SEM). Experimental results obtained indicated the maintenance of the structure of CNTs after all oxidations tested and the adsorption of functional groups showed more efficiency in two of the three methodologies studied. Mechanical tests pointed a higher tensile resistance and fracture toughness for the composite reinforced with 1% of functionalized CNTs. Above this content, mechanical resistance values decrease. The analysis of the microstructure of composites revealed, nevertheless, a considerable agglomeration of the reinforcement when 2% of CNTs was added to the ceramic matrix. This agglomeration is associated to the decrease on mechanical resistance of the material. The addition of nonfunctionalized CNTs increases significantly the mechanical resistance and the fracture toughness of the material. Values improved from 13,8 MPa and 1,48 MPa.m0,5 to pure HAp composite to 21,5 MPa and 2,15 MPa.m0,5 to the composite of HAp with 1% of nonfunctionalized CNTs and to 25,1 MPa and 2,47 MPa.m0,5 to the composite with 1% of functionalized CNTs. Analyzing the faces of fracture of the specimens it was confirmed the presence of toughness mechanisms type bridging, pullout and fracture of the reinforcement.

Durante enero a mayo del 2017 se analizaron los suelos de Cullpa, Huancayo, con los objetivos de (i) determinar la variación del contenido de carbono orgánico en el suelo (COS) a tres profundidades: 0 - 20 cm, 20 - 40 cm y 40 - 60 cm, en plantaciones de A. acuminata, pastizal y agrícola (ii) estimar el contenido de carbono orgánico y CO 2 almacenado y (iii) calcular la razón de estratificación de la materia orgánica del suelo. Se delimitó el área de estudio mediante un transecto debidamente georeferenciado y se determinó la densidad aparente con el método del cilindro y carbono orgánico mediante el método de Walkley-Black en el laboratorio de análisis de suelo, plantas, aguas y fertilizantes de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima. El COS tuvo una tendencia a disminuir con la profundidad del suelo, fue alto en el suelo de plantaciones de A. acuminata en la capa de 0 - 20 cm, disminuyendo a valores bajos en la capa de 20 - 40 cm y 40 - 60 cm; tuvo contenido medio en las tres profundidades del suelo agrícola; y bajo en el suelo con pastizal a las tres profundidades. El carbono orgánico acumulado en el suelo a los 60 cm de profundidad, fue mayor en el agrícola con 143.57 Mg/ha (526.94 Mg CO 2 /ha), seguido del suelo de plantaciones de A. acuminata con 71.99 Mg/ha (264.24 Mg CO 2 /ha) y finalmente el suelo de pastizal con 45.29 Mg/ha (166.25 Mg CO 2 /ha). La razón de estratificación, fue mayor en el suelo con A. acuminata (16.29 %), seguido del suelo con pastizal (1.82 %) y finalmente el suelo agrícola (1.66 %).

Estágio realizado no CeNTI-Centro de Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes e orientado pelo Mestre Bruno Jarrais / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado. Engenharia dos Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Trabalho realizado na TRACAR, orient. por Osvaldo José M. Costa, Administrador do Grupo TRACAR

En el presente trabajo se presenta un hidrocarburo que cada vez toma mayor importancia a nivel mundial, conocido como “biogás”, con miras a utilizarlo como combustible en motores de combustión interna (MCI) para generar energía eléctrica. Para la factibilidad de esta aplicación, el biogás debe pasar previamente por un proceso de endulzamiento para eliminar el ácido sulfhídrico (H2S) y dióxido de carbono (CO2), dos de los gases ácidos que componen el biogás, los cuales tienen propiedades corrosivas que afectan a los MCI, nocivos para la salud humana y el medio ambiente. Se conocen variedad de métodos y procesos utilizados para endulzar biogás; pero a mediana escala estos se vuelven poco eficientes, muy costosos o poco rentables, es de ahí que nace la idea de aplicar un proceso muy conocido en la industria de endulzamiento de gases de refinería, basado en soluciones acuosas de alcanolaminas (también conocidas como aminas), haciéndose la siguiente cuestión: ”¿Será posible que las aminas puedan eliminar el H2S y CO2 presentes en el biogás?”. Para comprobarlo se diseñó un método que fue llamado “método de burbujeo” mediante el cual se pone en contacto íntimo los gases ácidos con la solución de amina, permitiendo la absorción de dichos gases. Se evaluó la capacidad de absorción de las alcanolaminas Monoetanolamina (MEA) y Dietanolamina (DEA), en flujos de biogás y CO2 puro. Mediante el uso de métodos matemáticos se encontró que se requiere una concentración de MEA alrededor del 25% para eliminar 362 gCO2/kgMEA y con la misma concentración se remueve 4 gH2S/kgMEA en flujos de biogás. Así mismo, con 10% de DEA se puede absorber 3 gH2S/kgDEA y 132 gCO2/kgDEA del biogás. De esta manera, se presenta a la monoetanolamina como el mejor absorbente a utilizar en el proceso de endulzamiento de biogás.

Esta Tesis tiene como objetivo principal modelar la reflectividad sísmica de onda compresional e indicadores asociados para analizar su utilidad en el monitoreo de reservorios de dióxido de carbono (CO2). Este tema es de gran interés actual en el campo de la Geofísica Aplicada y en la caracterización y monitoreo de reservorios en general. Principalmente se examina la capacidad de monitorear sísmicamente la saturación de CO2, el espesor de la acumulación, el tipo de mezcla de fluidos y la evolución temporal del flujo de CO2, analizando las variaciones de los atributos para diferentes ángulos de incidencia y componentes del espectro de frecuencias.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-05-16T15:31:15Z No. of bitstreams: 1 2015_DanielAndradeMoreira.pdf: 5936294 bytes, checksum: b47ddee8b1d7d84f7efbd5f3de0d31e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-21T18:34:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_DanielAndradeMoreira.pdf: 5936294 bytes, checksum: b47ddee8b1d7d84f7efbd5f3de0d31e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T18:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_DanielAndradeMoreira.pdf: 5936294 bytes, checksum: b47ddee8b1d7d84f7efbd5f3de0d31e3 (MD5) / Este trabalho baseia-se na síntese e caracterização de compósitos a partir de nanocristais de NaYF4:Eu ou NaYF4:Tb e nanopartículas de carbono conhecidas como carbon-dots ou carbon-nanodots, também chamados de C-Dots, afim de desenvolver e estudar novos materiais luminescentes. Os compósitos são sintetizados por dois métodos, via coprecipitação, onde foram obtidos materiais nanométricos com diâmetros a partir de 25 nm, com baixa cristalinidade, tempos de vida próximos de 1 ms e rendimentos quânticos abaixo de 1%, para a via hidrotermal, foram obtidos compósitos micrométricos com diâmetro a a partir de 300 nm, cristais de fase hexagonal tempos de vida próximos a 1 ms e rendimentos quânticos abaixo de 1%, os compósitos coprecipitados apresentaram luminescência superior aos tratados hidrotermalmente. Houve variação de concentração de C-Dots nas sínteses, visando morfologias e tamanhos distintos e a relação destes com as propriedades luminescentes do material, maiores concentrações de C-Dots indicaram maior agregação dos compósitos, baixa intensidade luminescente e menores tempos de vida, baixas concentrações geraram compósitos dispersos, com intensidade luminescente e tempos de vida superiores as demais concentrações. / This work is about the synthesis and characterization of composites from nanocrystals of NaYF4:Eu or NaYF4:Tb and nanoparticles of carbon, known as carbon-dot or carbon-nanodots, also called of C-Dots to develop and study new luminescent materials. The composites are sintherized by two differents methods co-precipitation and hydrothermal. Using co-precipitation the materials obtained are nanomerics, with diameter from 25 nm, They have low crystallinity and lifetime next to 1 ms and quantum yeld bellow 1%. Using the hydrothermal method the materials obtained are micrometric composites of hexagonal phase, with diameter from 300 nm, lifetime next to 1 ms and quantum yeld bellow 1%. The co-precipitates composts shows more luminescence than hydrothermal composts. To obtained sizes and differents morphologies and to determine the relation of this and the luminescence properties the concentration of C-Dots in the sinthezys had been varied. Higher concentrations of C-Dots indicates greater aggregation of composites, low luminescent intensity, shorter lifetime and low concentration produced dispersed composites, with intense luminescence and higher lifetime than with others concentration.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2013-10-04T17:56:41Z No. of bitstreams: 1 LEAL_PEI_DISSERTACAO_2012_aprovada.pdf: 4589793 bytes, checksum: 2fde60452fff828aae4ee1a96463c0c6 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS(livia.freitas@ufba.br) on 2013-10-04T18:01:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LEAL_PEI_DISSERTACAO_2012_aprovada.pdf: 4589793 bytes, checksum: 2fde60452fff828aae4ee1a96463c0c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-04T18:01:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LEAL_PEI_DISSERTACAO_2012_aprovada.pdf: 4589793 bytes, checksum: 2fde60452fff828aae4ee1a96463c0c6 (MD5) / O objetivo desta dissertação é avaliar a qualidade de modelos termodinâmicos na descrição de propriedades do CO2 (dióxido de carbono) puro relevantes em várias aplicações como, por exemplo, no escoamento em tubulações industriais. Neste caso, a presença de válvulas e mudanças na seção do tubo causam distúrbios ao escoamento, introduzindo perdas localizadas geradas por quedas de pressão, além de provocarem mudanças significativas nas propriedades do gás. Se submetido a um processo de estrangulamento durante o escoamento compressível, ocorre o efeito conhecido como expansão Joule-Thomson, que acarreta uma variação de temperatura no fluido. Por estes motivos, nestes fenômenos, é fundamental conhecer o comportamento de variáveis de estado, tais como temperatura, pressão e propriedades termodinâmicas correlatas, úteis para a descrição dos vários processos. Um monitoramento também importante em aplicações de escoamento é o calculo da velocidade sônica. Apesar da existência de inúmeras equações de estado na literatura, específicas ou não para CO2, não existe uma comparação abrangente em relação ao desempenho na descrição de diversas propriedades. Neste escopo, este trabalho compara o desempenho de cinco equações de estado para definir a mais adequada para determinar algumas propriedades do CO2 para aplicação em processos de escoamento, incluindo, em alguns casos, as fases líquida e gasosa e a condição supercrítica. As equações de estado são avaliadas quanto à previsão de volume molar, temperatura final de estrangulamento, temperatura de inversão e velocidade sônica. Estes cálculos são imprescindíveis para avaliar a variação de temperatura, a curva de inversão, os calores específicos isobárico e isocórico e a velocidade sônica do fluido com a queda de pressão que ocorre durante a expansão do gás após passar por um dispositivo de estrangulamento, como uma válvula parcialmente aberta, ou ao longo do escoamento, em decorrência da perda de carga. Dentro deste escopo, as equações de estado Peng-Robinson, Soave-Redlich-Kwong, Sterner-Pitzer, Huang e Bender modificada por Ghazouani (BMG) foram testadas e comparadas com dados experimentais da literatura. Os resultados indicaram que a equação de estado Huang representa mais precisamente o comportamento termodinâmico do volume molar nas condições de baixas pressões, enquanto a equação de estado Peng-Robinson apresenta-se mais adequada nas fases líquida e gasosa e nas condições supercríticas. Logo, de maneira geral, a equação Peng-Robinson é a mais indicada para o estudo do volume molar do CO2. Observou-se também que a temperatura final de estrangulamento foi muito bem representada pela equação de estado Peng-Robinson e a curva de inversão foi melhor descrita pela equação de estado Huang. Porém, a equação de Peng-Robinson também apresentou resultados satisfatórios da curva de inversão, que consiste em um teste rigoroso para equação de estado. Já a velocidade sônica apresentou resultados qualitativamente satisfatórios para todas as equações de estado. Logo, a equação indicada neste trabalho para estudo do escoamento com CO2 em tubulações industriais é a equação de estado Peng-Robinson, pela sua simplicidade funcional e pelo seu poder de cálculo. Para estudo da velocidade sônica nenhuma equação de estado é indicada. / Salvador