O objetivo desse trabalho foi o estudo da utilização do carbonato de potássio para a absorção de CO2, tendo como principal foco o uso dessa tecnologia para o beneficiamento de biogás em instalações de pequeno e médio porte. O estudo foi dividido em três partes. Na primeira, realizou-se um projeto fatorial, baseado em resultados obtidos por meio de simulação via ASPEN Plus, com o intuito de quantificar a influência da vazão de líquido, da vazão de gás, da concentração da solução e da temperatura do líquido na quantidade de gás carbônico absorvida. Na segunda, foram realizados ensaios de absorção de CO2 em coluna recheada com anéis de Raschig de vidro, utilizando soluções de carbonato de potássio, com objetivo de comparar os resultados obtidos pelo projeto fatorial e estudar o seu potencial para o processo de beneficiamento de biogás. Na terceira, quatro substâncias foram separadamente utilizadas em mistura com solução de carbonato de potássio, de maneira a verificar seu poder como promotores da reação de gás carbônico com carbonato de potássio. Os resultados do projeto fatorial apresentaram a temperatura, vazão e concentração de líquido como as variáveis independentes de maior influência positiva na absorção de CO2, enquanto que a vazão de gás teve influência negativa de baixa intensidade. A quantidade de gás carbônico absorvida em solução sem promotores e em pressão ambiente foi baixa, como relata a literatura. A utilização de promotores possibilitou um aumento substancial da absorção, principalmente com o uso da piperazina. / The objective of this work is to study the use of potassium carbonate for CO2 absorption, aiming to use this technology for biogas upgrade for small and medium scale plants. The study was divided in three parts. In the first one, a factorial design was done, based in results obtained by simulation via ASPEN Plus, to verify the influence of four process variables, namely: liquid volumetric flow rate, gas volumetric flow rate, solution concentration and liquid temperature. Secondly, CO2 absorption experiments were run in columns packed with glass Raschig rings, using potassium carbonate, in order to compare the results obtained by the factorial design and to study the solution\'s potential for biogas upgrade. Lastly, four substances were separately mixed into potassium carbonate solutions, aiming to verify their potential as CO2 absorption promoters. The results of the factorial design presented the liquid temperature, the liquid volumetric flow rate and the solution concentration as the most positively influential independent variables in carbon dioxide absorption, while the gas volumetric flow rate had a negative influence with low intensity. The amount of CO2 absorbed in solution without promoters and in ambient pressure was low, fact that is mentioned by other researchers. The use of promoters allowed a substantial increase in efficiency of CO2 absorption, mainly with the use of piperazine.

Dados de geoquímica isotópica e elementar foram obtidos em rochas carbonáticas da Fm. Sete Lagoas, Grupo Bambuí, visando contribuir para o entendimento da evolução sedimentar da bacia do São Francisco, assim como decifrar as variações ambientais da água do mar durante o Neoproterozoico. Esta unidade é composta de rochas carbonáticas sobrepostas aos diamictitos da Fm. Carrancas na parte sul do Cráton do São Francisco. As seções Inhaúma (IN), Linha Verde (LV) e Funilândia (FN) são constituídas por carbonatos impuros de cor cinza clara e dolomitos de cor bege, pobres em matéria orgânica, com altos teores de sedimentos detríticos e depositados num ambiente marinho raso com influência de correntes de maré. Os valores de \'\'delta\'\' POT.3\' C mais representativos do ambiente deposicional variam entre -1,0 e 0%o e permitem posicionar estas três seções na primeira sequência deposicional da Formação Sete Lagoas, acima da capa carbonática criogeniana. No entanto, os carbonatos destas seções apresentam baixos teores de Sr, resultando em razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' muito radiogênicas entre 0,7111 e 0,7114. As anomalias isotópicas podem estar relacionadas com processos de dolomitização tectônica que ocorreu em uma escala regional na área de influência tectônica da Faixa Araçuaí, na fronteira oriental do cráton. As seções Sete Lagoas (SL) e Haras Veredas (HV) são constituídas por carbonatos puros de cor cinza escuro a preto, ricos em matéria orgânica, com baixos teores de sedimentos detríticos e depositados num ambiente relativamente profundo, com pouca influência de correntes de maré. Os valores de \'\'delta\'\' POT.3\' C destas seções são bastante positivos, entre 8,5 e 12,6%o, interpretados como valores primários, o que permite posicionar estas duas seções na segunda sequência deposicional da Formação Sete Lagoas. Os altos valores de \'\'delta\'\' POT.3\' C podem representar alta bioprodutividade com altas taxas de soterramento de matéria orgânica no ambiente marinho, assim como alta produtividade de carbonato autigênico. A deposição dos carbonatos ocorreu em um mar epicontinental restrito com conexões intermitentes com os oceanos contemporâneos, dificultando a homogeneização isotópica do Sr, como demonstrado pela grande variação das razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' obtidas nas seções SL e HV, entre 0,7073 e 0,7085. Este cenário é reforçado pela configuração tectônica da bacia, limitada pelas faixas orogênicas Brasília (W) e Araçuaí (E) no final do período Ediacarano. Correlação global por meio de isótopos de Sr não é confiável neste caso. As datações U-Pb obtidas em grãos de zircão detrítico de duas amostras de diamictitos da Formação Carrancas sugerem o Cráton do São Francisco como principal fonte dos sedimentos representados pelas idades de ca. 2800 Ma. Um grão de ca. 1200 Ma, define a idade máxima de deposição desta unidade e a área fonte pode ser rochas do Supergrupo Espinhaço. / Isotope and elemental geochemistry data were obtained on carbonate rocks of the Sete Lagoas Formation in order to contribute to the understanding of the sedimentary evolution of the São Francisco basin in the basal part of the Bambuí Group, as well as to decipher the environmental variations of seawater during the Neoproterozoic. This unit consists of carbonate rocks overlying the diamictites of the Carrancas Formation in southern São Francisco Craton. The Inhaúma (IN), Linha Verde (LV) and Funilândia (FN) sections consist of light gray impure carbonates and beige dolomites, poor in organic matter, with high contents of detrital sediments and deposited in a shallow marine environment with influence of tidal currents. The most representative \'\'delta\'\' POT.3\' C values of the depositional setting range between -1.0 and 0%o, and allow us to correlate these sections with the basal depositional sequence of the Sete Lagoas Formation, above the Cryogenian cap carbonate. However, the carbonates of these sections have low Sr concentrations, resulting in highly radiogenic \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' ratios between 0.7111 and 0.7114. The isotopic anomalies may be related to tectonic dolomitization processes that occurred on a regional scale in the tectonic influenced areas of Araçuaí Belt, on the eastern border of the São Francisco Craton. The Sete Lagoas (SL) and Haras Veredas (HV) sections are composed mainly of dark gray to black pure carbonates, rich in organic matter, with low contents of detrital sediments and deposited in a relatively deep environment with little influence of tidal currents. The \'\'delta\'\' POT.3\' C values of these sections are consistent and very positive, between 8.5 and 12.6%o, being interpreted as representative of the isotopic composition of seawater in the depositional environment, which allow us to correlate these two sections with the second depositional sequence of Sete Lagoas Formation. The very positive \'\'delta\'\' POT.3\' C values may represent high bio-productivity with high burial rates of organic matter in the marine environment, as well as high productivity of authigenic carbonate. The deposition of these carbonates occurred in a restricted epicontinental sea with intermittent connections with contemporary oceans, making difficult the Sr isotopic homogenization with seawater. This explains the large variation on the \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' ratios obtained on carbonates from the SL and HV sections, ranging between 0.7073 and 0.7085. The tectonic setting of the São Francisco Craton, limited by orogenic belts of Brasilia (W) and Araçuaí (E) during the late Ediacaran period, supports this scenario. Global correlation by means of Sr isotope is not reliable in this case. The U- ages of detrital zircon grains from diamictites of the Carrancas Formation are mainly discordant, but ages of ca. 2800 Ma suggest the São Francisco Craton as the main source of sediments. One grain dated at ca. 1200 Ma sets the maximum depositional age for the units, and the source area could be the rocks from the Espinhaço Supergroup.

Os carbonatos continentais vêm sendo bastante estudados nos últimos anos, devido ao seu potencial como arquivo paleoclimáticoe, mais recentemente, como rocha reservatório de hidrocarbonetos. Carbonatos continentais quaternários são registrados na serra da Bodoquena e no platô Corumbá/Ladário, adjacências da Bacia do Pantanal, no Estado de Mato Grosso do Sul,bem como na serra das Araras, Mato Grosso. O estudo desses depósitos é deinteresse científico, uma vez que eles podem contribuir como análogos para ocorrências de carbonatos continentais mais antigos, bem como servir como objeto de análises específicas relacionadas com os fatores que teriam contribuído para sua formação. O objetivo deste trabalho foi investigar carbonatos continentais quaternários expostos nas adjacências do Pantanal Matogrossense, analisando ograu de influência do clima e de atividades tectônicas em sua gênese e evolução. Para isso procedeu-se com seu mapeamento, bem como com seu estudo sedimentológico, petrográfico, isotópico e cronológico. Os depósitos estudados foram depositados nos últimos 525 mil anos, sendo a deposição ainda ativa em algumas áreas. Suagênese ocorreu em ambientes deposicionais lacustres, localmente sujeito à entrada significativa de fluxos de detritos, além de ambientes de canal fluvial, e de nascentes. Os depósitos produzidos por fluxos de detritos são representadospor conglomerados com matriz de lama carbonática, sendo restritos às escarpas doplatô Corumbá/Ladário. Depósitos lacustres consistem em carbonatos finos e/ou fossilíferos, que estão presentes em todas as áreas estudadas; Canais fluviais, caracterizados por tufas maciças e laminadas, presentes nas serras das Araras e Bodoquena; e carbonatos de nascente, que consistem em tufas laminadas em forma de pendentes, presentes na serra das Araras. Os carbonatos das áreas de estudo formam duas sucessões sedimentares, sendo a sucessão 1, basal, caracterizada por depósitos lacustres, inclusive com fluxos de detritos, e em parte, fluviais. Seu topo é uma superfície erosiva marcada por horizonte profundo de calcrete.A sucessão 2 apresenta depósitos lacustres, fluviais e de nascentes, que são pouco alterados em relação à sucessão 1. A presença de calcretes sobre depósitospleistocênicos sugere que após este período pode ter havido incidência de clima semi-árido/árido, que foi seguido por climas relativamente mais úmidos a partir do Holoceno médio. Apesar da possível influência climática, as estruturas pré-cambrianas e a neotectônica regional, condicionaram diretamente a formação desses carbonatos, quanto a localização de lagos alongados paralelamente a planos de falha, e na formação de carbonatos pendentes de nascentes favorecidos por desníveis topográficos e escarpas produzidas por falhamento. / Continental carbonates has been highly studied in the last years due its potential as climatic archive and, recently, as hydrocarbons reservoir. Quaternary continental carbonates are registered at sierra of Bodoquena, Corumbá/Ladário plateau, Pantanal basin surroundings, at Mato Grosso do Sul State, as well at sierra of Araras, Mato Grosso do Sul State. The study of these deposits has scientific interest, because they can be analogues to ancient continental carbonates, as well to be studied in specific ways to understand the factors that contributed to its genesis. The objective of this study was to investigate quaternary continental carbonates exposed at Pantanal Matogrossense surroundings, analyzing the climatic influence and tectonics related to its genesis. To achieve this goal, mapping, sedimentological, petrographical, isotopical and chronological studies were carried out. The studied deposits were formed in the last 525 thousand years, and it\'s still active in some areas. Their genesis occurred in lacustrine depositional systems, locally mixed with debris flows, as well in fluvial channels and spring settings. The debris flows were represented by conglomerates with carbonatic mud matrix, restricted to the borders of Corumbá/Ladário plateau. The lacustrine depositsare composed by fine and/or fossiliferous carbonates, outcropping in all studied regions; Fluvial channels, characterized by massive and laminated tufas, occurring in sierra of Araras and Bodoquena; and spring carbonates, represented by pendant laminated tufas, occurring mainly in sierra of Araras. The carbonates described in the studied area were divided into two sedimentar successions. The succession 1, basal, is characterized by lacustrine deposits, includind presence of debris flows sediments, and in some places, fluvial deposits. Its top is a erosion surface marked by a deep calcrete horizon. The succession 2 presents lacustrine, fluvial and spring deposits, not so changed as succession 1. The occurrence of calcretes over pleistocenic deposits suggests a period of aridity, followed by more humid climates from middle Holocene. Despite the climatic influence, the Precambrian structures and regional tectonics, influenced directly the genesis of thesecarbonates, with lakes elongated according faults and pendants tufas, favored by topographic discontinuity and fault scarps.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 417719.pdf: 1335069 bytes, checksum: 35d9d49a0729fdf36c3918b96a36bc9c (MD5) Previous issue date: 2009-08-25 / A queima de combust?veis f?sseis, que fornece mais de 85 % da energia do mundo, ? uma das maiores fontes de emiss?o de di?xido de carbono para a atmosfera. Recentemente, v?rias t?cnicas de mitiga??o est?o sendo estudadas, incluindo inje??es de di?xido de carbono em reservat?rios maduros ou esgotados de petr?leo e em aq??feros salinos profundos. Este trabalho tem como objetivo armazenar CO2 sob a forma mineral, atrav?s da carbonata??o de ?ons magn?sio presentes em uma solu??o sint?tica simulando assim, condi??es prop?cias para um aprisionamento geol?gico de CO2 (120 oC e 60 bar). Os resultados obtidos mostraram o aparecimento de estruturas rombo?dricas caracter?stico de carbonato de magn?sio e suas formas b?sicas e anidras. O rendimento da rea??o de precipita??o de magn?sio foi de 91,7 % ap?s 3 horas de rea??o. A forma??o do precipitado de magn?sio foi maior entre o pH= 6 a 9 em 3 horas de rea??o. Em tempos maiores ocorre uma diminui??o de carbonato formado devido ? competi??o entre os equil?brios de forma??o e a dissolu??o do mesmo.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 422847.pdf: 5549610 bytes, checksum: 21ec4b463b8aa8e36f8188481bf0e041 (MD5) Previous issue date: 2010-03-25 / As mudan?as clim?ticas, causadas pelas emiss?es antr?picas de gases de efeito estufa na atmosfera, principalmente o di?xido de carbono (CO2), s?o uma preocupa??o atual, sendo necess?ria a diminui??o da concentra??o destes gases. O armazenamento geol?gico de carbono vem se apresentando como uma tecnologia promissora para redu??o de CO2 na atmosfera. Entre as op??es de locais de armazenamento, os aq??feros salinos t?m grande potencial devido ? grande capacidade de armazenamento e profundidade adequada. Al?m disso, possuem ?gua subterr?nea com alta salinidade, sendo impr?pria para o consumo humano. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar experimentalmente a adi??o de CO2 em solu??es salinas e no sistema solu??o salina-rocha, em condi??es variadas (brandas e supercr?ticas), visando estabelecer as melhores condi??es reacionais de carbonata??o e, conseq?entemente, uma maior efici?ncia no armazenamento geol?gico. Os resultados obtidos mostraram que as rea??es de carbonata??o em condi??es brandas s?o seletivas para o ?on c?lcio (Ca+2), favorecendo a precipita??o predominante de carbonato de c?lcio (CaCO3). A precipita??o s? foi alcan?ada mediante ajuste de pH da solu??o salina sint?tica pelos aditivos alcalinos hidr?xido de s?dio (NaOH) 1M e hidr?xido de pot?ssio (KOH) 1M associados a solu??o tamp?o de cloreto de am?nio/hidr?xido de am?nio (NH4Cl/NH4OH). Os resultados das rea??es de carbonata??o em condi??es supercr?ticas, no qual, utilizaram-se os mesmos aditivos alcalinos e solu??o tamp?o, evidenciaram que sem a presen?a de rocha a precipita??o de CaCO3 tamb?m ? predominante. Por outro lado, quando h? a presen?a da rocha, ocorre a precipita??o de carbonato de c?lcio magnesiano (CaCO3(Mg)) ou de carbonato de c?lcio e magn?sio (CaMg(CO3)2). A rocha reservat?rio utilizada neste trabalho apresentou integridade mineral?gica frente ? adi??o de CO2 indicando seu potencial para o armazenamento geol?gico de CO2.

Um estudo petrológico foi realizado em testemunhos e amostras laterais de um poço perfurado na seção pré-sal no Cretáceo Inferior da Bacia de Santos central, margem leste brasileira. As rochas estudadas são constituídas predominantemente por componentes intrabaciais não carbonáticos e carbonáticos, com contribuição extrabacial não carbonática subordinada. Durante a sedimentação rifte inicial da Formação Piçarras no Barremiano, intensa precipitação singenética de argilominerais magnesianos em condições de alta alcalinidade propiciou a deposição de arenitos constituídos principalmente por oóides estevensíticos e pelóides, assim como depósitos híbridos re-sedimentados, com mistura de partículas estevensíticas, bioclastos de ostracodes e bivalves e grãos siliciclásticos e vulcanoclásticos. A diluição da água do lago, provavelmente devido a fatores tectônicos e climáticos, propiciou as condições necessárias para a proliferação dos bivalves e a sedimentação dos depósitos bioclásticos da Formação Itapema. A estrutura maciça dos depósitos, orientação caótica e com a concavidade voltada para cima das conchas de bivalves e sua mistura com partículas estevensíticas indica redeposição por fluxos gravitacionais. Os principais processos diagenéticos nas rochas estevensíticas e híbridas do rifte são a cimentação e a substituição dos grãos por calcita, dolomita, sílica e esmectita. Rochas silici/vulcanoclásticas de granulometria fina apresentam intensa substituição por dolomita. Nos rudstones de bivalves, os principais processos diagenéticos foram a dissolução de conchas e cimentação de poros intrapartícula e interpartícula por calcita e, subordinadamente, por dolomita e sílica. O estudo dos constituintes singenéticos e eodiagenéticos e de suas relações paragenéticas permitiram reconstruir a evolução das condições do sistema lacustre durante o estágio rifte na região central da bacia. Este estudo tem como objetivo prover um melhor entendimento da gênese e evolução diagenética dos depósitos pré-sal do rifte da Bacia de Santos, considerando o contexto de evolução dos sistemas lacustres nos quais estes sedimentos foram depositados. / A petrological study was performed on cores and sidewall samples of a well drilled through the rift pre-salt section of Lower Cretaceous of central Santos Basin, eastern Brazilian coast. The studied rocks are constituted predominantly by carbonate and non-carbonate intrabasinal components, with subordinate extrabasinal non-carbonate contribution. During Barremian early rift sedimentation, intense syngenetic precipitation of magnesium clays under highly alkaline conditions deposited arenites constituted by stevensite ooids and peloids, as well as hybrid, re-sedimented deposits mixed with bivalve and ostracod bioclasts, siliciclastic and volcanoclastic grains of the Piçarras Formation. Freshening of the lacustrine environment provided the conditions required to the proliferation of bivalves and sedimentation of the bioclastic deposits of the Itapema Formation. Massive structure of the deposits, chaotic to concave-up orientation and mixing of the bivalves with stevensitic particles indicates re-deposition by gravitational flows. The main diagenetic processes in rift stevensitic and hybrid rocks are the cementation and replacement of grains by calcite, dolomite, silica and smectite. Silici/volcanoclastic mudrocks present intense replacement by dolomite. In the bivalve rudstones, the main diagenetic processes were dissolution of the shells and cementation of the intraparticle and interparticle pores by calcite and, subordinately, by dolomite and silica. The study of the syngenetic and eodiagenetic constituents and their paragenetic relations allowed reconstructing the evolution of lacustrine environmental conditions during the rift stage in the central area of the basin. This study aimed to provide a better understanding of the genesis and diagenetic evolution of the rift pre-salt deposits of Santos Basin, within the context of evolution of the lake system in which the sediments were deposited

Nenhuma / O Brasil consome enormes quantidades de fertilizantes a base de fósforo devido às características do solo, pobre em nutrientes principais, e à grande produção agrícola. Apesar do grande consumo, a produção de produtos fosfatados é insuficiente para atender a demanda interna. Uma das razões é que os depósitos fosfáticos brasileiros não apresentam a qualidade necessária para a produção de fertilizantes fosfatados. Dentre estes depósitos, está a jazida de Itataia, uma ocorrência ígnea de fósforo e urânio localizada no estado do Ceará. Este depósito apresenta significativas quantidades de carbonatos, principalmente a calcita, o que causa sérios inconvenientes durante a produção do ácido fosfórico. Este trabalho compreendeu a realização de testes de flotação direta com o minério fósforo-uranífero de Itataia realizado com o intuito de obter um concentrado final de P2O5 com teor de 32%, adequado para a produção de ácido fosfórico, e recuperação a mais elevada possível. Foi avaliado em escala de laboratório o desempenho dos depressores inorgânicos (Calgon e silicato de sódio) e dos orgânicos compostos por amidos não modificados (Flotamil 75 e fécula de mandioca) amidos modificados (Filmplus 9002 ACC, EP2031 e dextrina) e a carboximetilcelulose. Foi verificado que, dentre os depressores estudados, a fécula de mandioca apresentou desempenho superior. Estes resultados, obtidos em laboratório, serviram de subsídio para a realização de testes piloto de flotação utilizando coluna. Os resultados do teste rougher-cleaner utilizando circuito aberto (Teste ADP-5) produziram um concentrado final com teor e recuperação de P2O5 de 33,49 e 80,7%, respectivamente. Os teores de CaCO3 e de U3O8 neste produto foram 8,54 e 0,27%. / Brazil consumes huge amounts of phosphorus-based fertilizers due to the characteristics of its soil, poor in major nutrients, and the vast agricultural production. Despite the large consumption, the production of phosphate is insufficient to meet the domestic demand. One reason is that the Brazilian phosphatic deposits do not have the quality needed for producing phosphate fertilizers. Among these deposits is the Itataias deposit, an igneous occurrence of phosphorus and uranium in the state of Ceará. This deposit has significant amounts of carbonates, mainly calcite, which causes serious inconveniences for the phosphoric acid production. This work involved the testing of the direct flotation of Phosphorus-Uraniferous ore from Itataias deposit carried out in order to obtain a final concentrate with a P2O5 content of 32%, suitable for production of phosphoric acid, and the highest possible recovery. The performance of inorganic depressants (Calgon and sodium silicate) and organic compounds including unmodified starches (Flotamil 75 and cassava starch) and modified starches (Filmplus 9002 ACC, EP2031 and dextrin) and carboxymethylcellulose were evaluated on a laboratory scale. It was found that among the studied depressants cassava starch showed the better performance. These results obtained in the laboratory provided subsidies for pilot testing using a flotation column. These tests were carried out using rougher-cleaner open circuit (ADP-5 Test) and produced a final concentrate grade and recovery of P2O5 of 33.49 and 80.7%, respectively. The content of CaCO3 and U3O8 of this product were 8.54 and 0.27%, respectively.

A forma isomórfica predominante nos biominerais (casca de ostra, coral, madrepérola e concha) estudados foi a aragonita. Contudo, o surgimento da fase calcita deu-se à temperatura de 500°C a uma taxa de aquecimento de 10°C/s para todas as amostras; e para a amostra de coral, à temperatura de 400°C, independente da taxa de aquecimento. O elemento mais abundante nas amostras de biominerais foi o Ca na forma de CaO e para os silicatos (tremolita, diopsídio e rodonita), o Si na forma de SiO. O elemento traço mais presente nas amostras de biominerais foi o Fe. A análise de ressonância paramagnética eletrônica mostrou as linhas de Mn2+ nas amostras de coral e madrepérola, antes da irradiação. Para amostras irradiadas, os defeitos encontrados foram os radicais CO2-, CO33-, CO3-, SO2-, SO3-, e num intervalo de g entre 2,0010 e 2,0062. Na análise por absorção óptica dos biominerais foram encontradas transições devido à presença de Mn nas amostras. Foi observado um pico termoluminescente (TL) em aproximadamente 140°C para os biominerais e em 180°C para os silicatos, cuja intensidade depende diretamente da dose. Para amostras expostas a diferentes tipos de radiações, o pico TL ocorre em temperaturas mais baixas. Para as curvas dose-resposta obtidas para esses materiais, foi possível determinar um intervalo de linearidade para o qual a sua aplicação em dosimetria de doses altas se torna possível. Levando-se em consideração o tipo de radiação, dentre os biominerais e os silicatos, obteve-se a menor dose detectável (40mGy), para a radiação gama em amostra de casca de ostra utilizando-se a técnica de medição de luminescência opticamente estimulada (LOE). Para radiação beta, as amostras de tremolita e diopsídio obtiveram a menor dose detectável (60mGy). No geral, obteve-se uma boa reprodutibilidade para as amostras, utilizando-se as técnicas TL, LOE e emissão exoeletrônica termicamente estimulada (TSEE) para as radiações alfa, beta e gama. Portanto, pode-se concluir que as amostras caracterizadas neste trabalho podem ser utilizadas como detectores/dosímetros de doses altas. / The predominant isomorphous form in the biominerals studied in this work (oyster shell, coral, mother of pearl and shell) was aragonite. The appearence of the calcite phase occurred at 500°C at a heating rate of 10°C/s for all samples except for the coral sample, which was 400°C, independent of the heating rate. The most abundant element in the biominerals samples was Ca in the CaO form, and in the silicates (tremolite, diopside and rhodonite) Si in the SiO form. The most common trace element observed in the biominerals samples was Fe. The analyses of electron paramagnetic resonance showed lines of Mn2+ in the coral and mother-of-pearl samples before irradiation. In the case of the irradiated samples, the defects found were CO2-, CO33-, CO3- and SO2-, in the g range between 2.0010 and 2.0062. In the analyses by optical absorption of biominerals, transitions due to the presence of Mn in the samples were found. A thermoluminescent (TL) peak at approximately 140°C was found for the biominerals and at 180°C for silicates, which intensity depends directly on the dose. For samples exposed to different types of radiation, the TL peak occurred at lower temperatures. From the dose-response curves obtained for these materials, it was possible to determine a linear range for which their application in high dose dosimetry becomes possible. Taking into account the radiation type, among biominerals and silicates, the lowest detectable dose (40mGy) to gamma radiation was achieved for oyster shell samples using the measuring technique of optically stimulated luminescence (OSL). Using beta radiation, for diopside and tremolite samples the lowest detectable dose of 60mGy was obtained. For all samples, using the TL, OSL and thermally stimulated exoelectron emission (TSEE) techniques in alpha, beta and gamma radiation beans a good response reproducibility was obtained. Therefore, the samples characterized in this work are suitable to be used as high dose detectors/dosimeters.

Longa vida útil, alta densidade de energia, segurança ambiental, baixo custo, por-tabilidade e confiabilidade são requisitos exigidos pela moderna sociedade na produção das baterias. As baterias recarregáveis de lítio usando soluções eletrolíticas com solventes apróticos atendem, em princípio, estes requisitos. Ao se usar uma solução eletrolítica for-mada por LiPF6, etilenocarbonato (EC) e dietilcarbonato (DEC) a separação de fase começa em cerca de –220C. Se o DEC for substituído pelo metiletilcarbonato (MEC) o início da separação de fase cai para –400C. Este é um bom resultado para aplicações tecnológicas, especialmente em baterias de lítio. A presente tese relata, do ponto de vista teórico, a formação do par iônico LiPF6, a estrutura de solvatação do cátion lítio pelo MEC e a coordenação competitiva do cátion lítio em um mistura formada pelos solventes EC e MEC. Todos os cálculos foram feitos a nível MP2, Hartree-Fock e DFT usando o programa Gaussian 98. As estruturas geométricas dos complexos Li+MEC, Li+(MEC)2, Li+(MEC)3, Li+(MEC)4, e Li+(MEC)5 foram obtidas usan-do vários níveis de teoria. Os espectros de infravermelho e Raman e seus respectivos assi-nalamentos foram obtidos para os compostos PF6¯, LiPF6 (nas simetrias C4V, C3V e C2V), MEC, Li+MEC, Li+(MEC)2. O número máximo de coordenação do cátion lítio pelo MEC obtidos nos cálculos de DFT situa-se entre 3 e 4. Os resultados dos cálculos mecânico-quânticos apontam para uma coordenação seletiva do Li+ em uma mistura de EC e MEC. Na formação do par iônico, a estrutura energeticamente mais favorável encontrada nos cál-culos foi a C3V(tridentada). As ftalocianinas (Pc) constituem outro grupo de moléculas com grandes possibili-dades para aplicações tecnológicas. Algumas ftalocianinas exibem fotossensibilidade no infravermelho próximo e podem ser usadas em conjunto com os diodos de laser nas impres-soras de alta velocidade. Outras ftalocianinas estão sendo testadas para aplicações em tera-pia fotodinâmica contra alguns tipos de câncer. A segunda parte da presente tese relata os resultados realizados sobre as proprie-dades geométricas e eletrônicas das ftalocianinas de alumínio (AlPc+1, OAlPc-1, FAlPc, ClAlPc, BrAlPc, IAlPc, F2AlPc, Cl2AlPc, (CO)AlPc+1, (CO)2AlPc+1, N2AlPc+1, (N2)2AlPc+1), ftalocianinas de silício (SiPc+2, OSiPc, FSiPc+1, ClSiPc+1, F2SiPc, Cl2SiPc, COSiPc+2) e as metal-ftalocianinas, com o metal pertencente à primeira fila dos elementos de transição. Os espectros vibracionais de infravermelho para as ftalocianinas acima men-cionadas também foram investigados. O ligante axial apresenta influência na posição da banda Q (banda de mais baixa energia) no espectro de UV/visível dos derivados ftalocianí-nicos. As geometrias e os espectros de infravermelho foram obtidos usando a teoria do fun-cional da densidade com o método híbrido B3LYP. Os espectros das transições eletrônicas foram obtidos usando o programa ZINDO/S.

Orientador: José Alexandre Matelli / Banca: Eliana Vieira Canettieri / Banca: Carlos Manuael Romero Luna / Resumo: Os modelos energéticos atuais são baseados majoritariamente na utilização de combustíveis fósseis, os quais, além de serem fontes finitas, ainda geram gases poluentes que contribuem para o efeito estufa e, consequentemente, para o aquecimento global. As células a combustível, por possuírem alta eficiência de conversão, baixa emissão, simplicidade de operação e flexibilidade em sua utilização, vêm sendo estudadas como opção mais limpa de geração. A célula a combustível de carbonato fundido, em particular, além de ter vantagens estruturais por operar a alta temperatura, possui calor residual que pode ser aproveitado para cogeração. O presente trabalho propõe uma configuração de ciclo combinado de uma célula a combustível de carbonato fundido de 10 MW, que possui reforma interna de gás natural, com um ciclo a vapor que aproveita o calor residual da célula. A reforma a vapor do gás natural, simulada pelo software STANJAN Chemical Equilibrium Solver, apresentou valores satisfatórios de produção de H2 na temperatura de operação da célula. As análises energética e exergética, simuladas através do software Engineering Equation Solver (EES), apontaram aumentos nas respectivas eficiências globais de 4,8 e 4,6%, respectivamente. A análise exergoeconômica indicou custo de geração de 0,4679 USD/kWh, valor acima das tarifas nacionais. Entretanto, a análise de sensibilidade mostrou que plantas de grande porte com essa configuração podem ser economicamente competitivas em diferentes cenários... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Current researches point to a significant increase in energy demand over the next few years. Energy models are mostly based on fossil fuels, which generates greenhouse gases that contribute to global warming. Thus, it becomes necessary to develop equipment and cycles that operate with greater efficiency, as well as new technologies of energy generation with both fossil and renewable sources. Fuel cells are being widely investigated due to their high conversion efficiency, low emissions, structural simplicity and flexibility. Among several fuel cell types, molten carbonate fuel cell has advantages such as fuel flexibility and high operating temperature, which leads to high thermal energy residue. This residue can be used for cogeneration and combined cycles, in order to enhance the global efficiency. This study aimed to introduce a 10 MW internal reforming molten carbonate fuel cell and steam turbine combined cycle. Steam reforming of natural gas was simulated by STANJAN Chemical Equilibrium Solver and presented satisfactory H2 production at MCFC operating temperature. Simulation in Engineering Equation Solver (EES) of energetic and exergetic analysis showed efficiency increases of 4,8 and 4,6%, respectively. Exergoeconomic analysis pointed to a 0,4679 USD/kWh power cost. However, sensitivity analysis showed that higher plants can achieve economic viability in different scenarios / Mestre