CASTRO, Antônio Joel Ramiro de. Nanoestruturas de carbono obtidas a partir da carbonização hidrotérmica de biomassa. 2013. 108 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-29T19:01:30Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ajrcastro.pdf: 3545692 bytes, checksum: b7dfe6a3f70e5d276726152fe32617ec (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-11-03T19:47:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_ajrcastro.pdf: 3545692 bytes, checksum: b7dfe6a3f70e5d276726152fe32617ec (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T19:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ajrcastro.pdf: 3545692 bytes, checksum: b7dfe6a3f70e5d276726152fe32617ec (MD5) Previous issue date: 2013 / Atualmente a biomassa tem sido utilizada como fonte renovável para a geração de energia, através de sua combustão, e para a produção de carvão e biocombustíveis. Esta Dissertação tem como proposta o aproveitamento alternativo de biomassa para a produção de novos materiais carbonáceos, buscando entender suas propriedades e, desta forma, vislumbrar novas aplicações. A obtenção destes (nano)materiais foi realizada dentro dos conceitos da produção sustentável de materiais. Desta forma, utilizou-se a metodologia de carbonização hidrotérmica (HTC) e resíduos da biomassa (quitosana) como fonte precursora para a preparação dos (nano)materiais. Os (nano)materiais obtidos (carbono hidrotérmico) a partir das diferentes preparações, variando-se o tempo e a temperatura da carbonização, foram caracterizados quanto à sua estrutura, morfologia, composição e textura. Os diferentes carbonos hidrotérmicos preparados apresentaram baixo ordenamento estrutural, característico de carbono amorfo. Em relação à composição, os teores de carbono aumentam com a elevação do tempo e da temperatura atingindo um patamar em aproximadamente 55 %. Por outro lado, os teores de nitrogênio permanecem entre 5 e 6 %, independente dos parâmetros de preparação. Adicionalmente, grupos funcionais hidroxila, ácidos carboxílicos, aminas e amidas ainda permanecem ou são gerados em na superfície do material. Os carbonos hidrotérmicos apresentam partículas da ordem de mícrons com morfologia de placas irregulares constituídas de agregados de nanopartículas e possuem áreas superficiais no intervalo de 60-290 m2/g, dependendo dos parâmetros de síntese. Além disso, a quitosana e o carbono hidrotérmico foram pirolisados visando compará-los do ponto de vista estrutural, composicional, morfológico e textural. A pirólise do carbono hidrotérmico promoveu a formação de uma estrutura do tipo grafítica, porém muito defeituosa. A porcentagem em carbono dos produtos aumentou com o incremento da temperatura de pirólise, corroborando com os resultados de FTIR, nos quais sugerem a perda dos grupos funcionais. Aproximadamente 7 % de nitrogênio continuam inseridos na estrutura após o tratamento térmico, gerando, desta forma, um material carbonáceo dopado com nitrogênio. A pirólise do carbono hidrotérmico a 600 oC levou a um produto com área superficial de aproximadamente 420 m2/g sendo sete vezes maior que a área de seu precursor. A morfologia das partículas não foi drasticamente modificada, porém observa-se a formação macroporos. Na pirólise direta da quitosana, o aumento da temperatura também acarreta na formação de uma estrutura do tipo grafítica, passando por um intermediário de baixo ordenamento estrutural. A conversão em carbono não foi de 100 %, uma vez que se observou perda de material por volatilização durante as reações. A área superficial foi de 82 m2/g quando a pirólise foi realizada a 300 oC e aproximadamente nula para maiores temperaturas. Dadas às características dos nanomateriais produzidos estes poderão ser aplicados como suporte para catalisadores, novos adsorventes e em agricultura.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-04-05T16:10:38Z No. of bitstreams: 1 2017_AlineFaleiroDionizio.pdf: 2169062 bytes, checksum: b4461e0129eeb27a55c3342afa99ec4a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-04-13T13:49:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AlineFaleiroDionizio.pdf: 2169062 bytes, checksum: b4461e0129eeb27a55c3342afa99ec4a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-13T13:49:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AlineFaleiroDionizio.pdf: 2169062 bytes, checksum: b4461e0129eeb27a55c3342afa99ec4a (MD5) / No atual contexto energético a diversificação da matriz energética e o desenvolvimento de tecnologias limpas tornam-se cada vez mais necessário para suprir a crescente demanda frente a diminuição na oferta dos combustíveis fósseis, além das explícitas vantagens ambientais diante das alarmantes mudanças climáticas em curso no planeta. Nesse sentido, resíduos de biomassa das mais variadas origens despontam-se como interessantes alternativas energéticas, no entanto o seu aproveitamento é limitado pelo pouco conhecimento sobre seu potencial energético. O presente estudo tem como objetivo avaliar o potencial energético de resíduos agroflorestais, visando à obtenção de produtos energéticos renováveis com maior valor agregado. Neste sentido os resíduos de casca de café, palha de feijão, madeira de construção civil, madeireira e sabugo de milho foram avaliados in natura, carbonizados e compactados. As características analisadas foram: umidade, densidade do granel, granulometria, análise imediata, composição química, análise elementar, poder calorífico superior e útil e a densidade energética. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas através do teste de Tukey a 5% de significância. Ao final do estudo pôde-se concluir que a casca de café in natura apresentou as melhores propriedades para uso em combustão direta. O carvão de resíduos de madeira apresentou melhores propriedades para fins energéticos e o carvão da palha de feijão apresentou características inferiores às demais biomassas analisadas. Quanto aos briquetes, a quirela de milho e de sorgo, por terem altos teores de amido, podem ser utilizadas como aglutinantes, diminuindo os custos de produção de briquetes. / In the current energy context the diversification of the energetic matrix and the development of sustainable technologies has become increasingly necessary in order to meet growing demand of a reduction in the supply of fossil fuels, in addition to the explicit environmental advantages front of alarming ongoing climate change on the planet. In this sense, biomass residuals of the most varied origins appear as interesting energetic alternatives, however this use is limited by the summary knowledge about this energetic potential. The present study evaluates the energy potential of agroforestry residues to obtaining renewable energy products with higher value added. This way coffee husk residues, bean straw, construction timber, wood and corn cob were evaluated “in natura”, carbonized and compacted. The analyzed characteristics were: moisture, bulk density, grain size, immediate analysis, chemical composition, elemental analysis, superior and useful calorific value and energy density. In fact, the data were submitted to analysis of variance and were compared using the Tukey test at 5% of significance. At the end of the study was possible to conclude that coffee husk in natura presented the best properties for use in direct combustion. The charcoal residuals presented better properties for energy purposes and the charcoal of the bean straw presented lower characteristics inferior to the other biomasses analyzed. The corn and sorghum quirela have high starch contents, so they can be used to agglutinate, reducing the production costs of briquettes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-02-27T15:57:19Z No. of bitstreams: 1 2011_IgorAlbertoSilvaGomes.pdf: 7539066 bytes, checksum: 27cf2b4d10c762532bb898932c027261 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2012-02-27T20:53:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_IgorAlbertoSilvaGomes.pdf: 7539066 bytes, checksum: 27cf2b4d10c762532bb898932c027261 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-27T20:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_IgorAlbertoSilvaGomes.pdf: 7539066 bytes, checksum: 27cf2b4d10c762532bb898932c027261 (MD5) / Esse trabalho de mestrado teve o objetivo de estudar o efeito do uso de altas pressões aplicadas ao processo de carbonização de biomassa em reator de leito fixo. Foram realizados testes a pressão atmosférica para comparação. Foram processados serragem de eucalipto, casca de pinhão-manso e casa de arroz. A variação mássica foi medida e registrada ao longo do tempo de reação com o aumento da temperatura de aquecimento. Os experimentos foram realizados em um reator especialmente modificado para operar pressurizado. As modificações consistiram da adaptação de uma entrada para a resistência elétrica em cartucho como fonte de aquecimento, acoplamento de uma bóia salva-vidas que possibilitasse a flutuação do reator em um banho d’água e foi construindo um vaso com tampa para a contenção da biomassa e melhor distribuição do calor. Antes dos experimentos com cargas de biomassa foi realizado um teste de aquecimento para verificar se o reator suportaria as temperaturas propostas nos ensaios. Também foi realizado um ensaio de flutuação para que, através do Principio de Arquimedes, o equipamento flutuasse diminuindo o seu peso e tornando possível observar a variação mássica da biomassa durante o processo. As três biomassas processadas foram processadas em testes em pressão atmosférica e com taxa de aquecimento de 15 e 20ºC/min e tempo de residência de 55 minutos e três testes com serragem de eucalipto submetido a pressões de 2, 5 e 7 bar, taxa de aquecimento de 15 e 20ºC/min e tempo de residência de 95 minutos. Nos ensaios encontraram-se as médias das variações mássicas, de 300 g a 129 g, da serragem de eucalipto, 300 g a 123 g, da casca de pinhão-manso e, 300 g a 114 g, da casca de arroz, esses resultados foram em pressão atmosférica. Os experimentos realizados com serragem de eucalipto, em regimes de alta pr essão, obtiveram-se as médias das variações mássicas de 300g a 150g com pressão de 2 bar, 350g a 164,85g com pressão de 5 bar e 400g a 181,20g com pressão de 7 bar. Os rendimentos a pressão atmosférica ficaram na faixa de 38 a 43% de carvão vegetal e as carbonizações em regimes de alta pressão aumentaram o rendimento em 7% com pressão de 2 bar, de 4,1% com pressão 5 bar e de 2,3% com pressão de 7 bar. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This master research aimed to study the high pressure effect applied to biomass carbonization in a fixed bed reactor. Eucalyptus sawdust, jatropha and rice husks were processed. Mass change was measured and logged during reaction time with heating temperature increasing. Experiments were carried out in a specially modified reactor to operate with pressure. It was adapted an electrical heating system, an air container to keep the reactor up in the water, and a crucible with cover to keep the biomass sample with better heat distribution. Before starting the experiments with biomass samples a heating test was performed to check the reactor behavior at different temperatures. Also, a floating assay was done to apply the Archimedes Principle. The reactor with lower weight in water became possible to measure the mass variation during processing. The three biomass samples resulted in tests at normal pressure and 15 and 20ºC/min as a heating rate with residence time of 55 minutes. Another three tests with sawdust under pressure of 2, 5, and 7 bar, heating rate of 15 and 20ºC/min and residence time of 95 minutes. During atmospheric experiments the mass changed from 300 g to 129 g, for sawdust; from 300 g to 123 g, for jatropha rusks, and from 300 g to 114 g, for rice rusks. The experiments at higher pressures with sawdust presented the following mass changes; from 300 g to 150 g at 2 bar; from 350 g to 164,85 g at 5 bar; and from 400 g to 181,20 g at 7 bar. The charcoal yields at atmospheric pressure were in the range of 38 to 43%, and high pressure carbonization raised the yield in 7% at 2 bar; 4,1% at 5 bar; and 2,3% at 7 bar. ______________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Cette thèse de Master a eu le but d'étudier l'effet des hautes pressions appliquées au processus de carbonisation de la biomasse dans le réacteur à lit fixe. Les essais ont été effectués à la pression atmosphérique pour la comparaison. Pours les essais ont été traitées les sciures de bois d’eucalyptus, l'écorce du jatropha curcas et du riz. La variation de la masse a été mesuré et enregistré tout au long du temps de réaction avec l’augmentaion de la température de chauffage. Les expériences ont été effectuées dans un réacteur spécialement modifiés pour fonctionner sous pression du réacteur. Les modifications consistait de l'adaptation d'une entrée à la résistance électrique de la cartouche comme source de chaleur, accouplage d’une bouée de sauvetage pour permettre à la flottaison du réacteur dans un bain d'eau et pendant ce temps a été mis une casserole avec un couvercle pour contenir la biomasse et une meilleure répartition de la chaleur. Avant les expériences avec des charges de la biomasse a été effectué un essai de chauffage pour vérifier si le réacteur résistérait à des températures proposées dans les tests. Un test de flottaison a été également fait à travers le principe d'Archimède, avec l'équipement flottant tout en diminuant son poids et permettant d'observer la variation du contenu de la biomasse au cours du processus. Les trois traités de la biomasse ont été traitées dans les essais à la pression atmosphérique et avec une vitesse de chauffage de 15 et 20 º C / min et le temps de séjour de 55 minutes et trois essais avec de la sciure d’eucalyptus sous la pression de 2, 5 et 7 bar, vitesse de chauffage 15 et 20 ° C / min et le temps de séjour de 95 minutes. Dans les tests, ont été constaté les moyennes des variations de la masse de 300 g 129 g de sciure de bois d’eucalyptus, 300 g à 123 g, l'écorce de Jatropha, et 300 g à 114 g de l’écorce du riz, ces résultats ont été sous pression atmosphérique. Les expériences avec la sciure d’eucalyptus, dans les régimes à haute pression, on a obtenu les moyennes de variations de la masse de 300g à 150g avec une pression de 2 bars, l'350g 164,85 g avec une pression de 5 bars et 400g de 181,20 g à la pression 7 bar. Les résultats à la pression atmosphérique était de l'ordre de 38 à 43% de charbon de bois et les carbonisations dans les régimes à haute pression a augmenté le résultats de 7% avec une pression de 2 bar, 4,1% avec 5 bars de pression et de 2,3 % avec une pression de 7 bar.

Dissertação (mestrado) —Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Ruthléa Nascimento (ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2014-05-20T12:04:03Z No. of bitstreams: 1 2013_IuryViniciusWincklerColatto.pdf: 5306016 bytes, checksum: c8c402b7952254206eb137a6e11d4c17 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-21T14:24:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_IuryViniciusWincklerColatto.pdf: 5306016 bytes, checksum: c8c402b7952254206eb137a6e11d4c17 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-21T14:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_IuryViniciusWincklerColatto.pdf: 5306016 bytes, checksum: c8c402b7952254206eb137a6e11d4c17 (MD5) / O Brasil é o maior produtor e consumidor mundial de carvão vegetal, dos quais 75% vão somente para a indústria siderúrgica. Os processos de carbonização usam geralmente tecnologias de pequena escala com baixos rendimentos gravimétricos e de difícil controle. Novas tecnologias de produção estão sendo desenvolvidas para melhorar esses números. Estudos recentes têm mostrado que o uso de pressão pode aumentar os rendimentos gravimétricos em 50% e reduzir consideravelmente o tempo de carbonização. Para uma melhor compreensão das reações químicas que ocorrem durante o processo projetou-se uma termobalança com capacidade maior que 200g, onde macro-partículas serão suspensas e carbonizadas em ambiente controlado. O projeto conceitual foi baseado em tecnologias existentes e foi desenvolvido após uma revisão bibliográfica. Para evitar danos ao subsistema de medição de massa, que estará em contato direto com a atmosfera do reator de pirólise ou a realização de ensaios em condições de operação impróprias, um trocador de calor e um subsistema de injeção de gás inerte também foram projetados. A instalação experimental permitirá o monitoramento da perda de massa da amostra de madeira, o controle da temperatura e da pressão interna durante a carbonização. Com foco em aspectos técnicos do equipamento e seus subsistemas, essa dissertação apresenta os primeiros estudos realizados para o desenvolvimento de uma balança termogravimétrica além de uma descrição das etapas cumpridas. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is the world’s leadind producer and consumer of charcoal, 75% of which goes to the steel industry alone. The carbonization processes are generally small-scale technologies that are difficult to control and have relatively low gravimetric yields. New technologies are currently being developed to improve those figures. Recent studies have shown that using pressure can increase gravimetric yields by 50% and considerably reduce carbonization time. For a better understanding of the chemical reactions that occurs during the process, a “macro-thermogravimetric” apparatus, with >200g capacity, was developed. Macro-particles will be suspended and carbonized in a controlled environment. The conceptual project was based on existing technology and was developed after a bibliographic revision. To prevent damage the measurement weight subsystem, which is in direct contact with the atmosphere of the pyrolysis reactor, or the testing of an improper operating conditions a heat exchanger and an inert gas injection subsystem were also designed. The experimental set-up allows the overall weight loss of the wood sample, the control of internal temperature and pressure during carbonization. With a focus on technical aspects of equipment and their subsystems, this dissertation presents the first studies to develop a thermogravimetric balance and a description of steps taken.

Orientador: Carlos Alberto Luengo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T21:13:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capobianco_Gino_M.pdf: 4123748 bytes, checksum: 70fa07821354409bdf2dd4b12e24169c (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Apresenta-se um estudo do processo de obtenção de fibras de carbono ativadas a partir do piche vegetal com objetivo de aumentar valor agregado de sub-produtos da produção de carvão vegetal, abrindo desta forma, a possibilidade de novos mercados para esses sub-produtos. Para tanto, analisou-se através de séries históricas, a evolução da produção de carvão vegetal, sua demanda e oferta, assim como os principais setores consumidores, destacando-se dentre outros o setor industrial. Através desta análise, observou-se a importante participação das siderurgias a carvão vegetal no cenário energético nacional. Posteriormente, analisou-se o segmento da carboquímica vegetal, estudando-se o potencial da recuperação dos sub-produtos do carvoejamento e os processo tecnológicos de conversão, inferindo-se, desta forma, o potencial dos resíduos desta industria (piche vegetal). Partindo destas análises, foi desenvolvida uma unidade de bancada para a obtenção das fibras de carbono a partir do piche vegetal. O piche vegetal foi tratado mediante uma preparação prévia de extração com solvente, antes de ser realizado o processo de fiação. Logo, o processo consistiu em fiação do piche, seguida de estabilização e carbonização, terminando com a ativação da fibra. A análise da transformação da fibra de piche vegetal em fibra de carbono ativada foi realizada em termos de rendimento e característica microestrutural por microscopia óptica de luz polarizada (MOPL) e microscopia eletrônica de Varredura (MEV). A ativação das fibras de carbono a base de piche vegetal foj analisada, tendo-se como características padrões a área da superfície específica e a perda de massa. Obtiveram-se como resultados de caracterizações, valores que indicam a potencialidade de aplicação dessas fibras em áreas onde normalmente são utilizados outros tipos de materiais com alta capacidade de adsorção. Também, foi apresentada uma estimativa da viabilidade econômica da implantação de uma unidade comercial, baseada em literaturas disponíveis e nas industrias de fibras de carbono já existentes / Abstract: This work consists of a study of the attainrnent process of activated carbon fiber ITom wood tar pitch in order to increase value-added of by-products of the charcoal production and possibly to open new markets for those by-products. To achieve this objective, it was analyzed through historical series, the evolution of the charcoal production, its demand and offers, as well as the main consuming sectors, among them the industrial sector. Through this analysis, it was observed important participation of the charcoal-based steel industry in the national energy scene. In addition, the segment of the charcoal by-products industry was analyzed, studying the potential of the recovery of by-products ITom the technological wood carbonization process and the process of conversion and as a result the potential of the residues of this industry (wood tar pitch). From these analyses, it was developed a unit of bench test for the attainrnent of carbon fibers ITom the wood tar pitch. The wood tar pitch was treated by means of a previous preparation of extraction with solvent, before being carried through the spinning processo The process consisted of the spinning of the tar, followed by the stabilization and carbonization and the activation of the fiber. The analysis of the transformation of the wood tar pitch fiber in activated carbon fiber was carrÍed through based on yie1d and microstructural characteristics for Optic Polarized Light Microscopy (OPLM) of polarized light and Scanning Electronic Microscopy (SEM). The wood tar pitch based carbon fiber was analyzed and presented as standard characteristics the specific area surface and the burn-off As a result, it was obtained values that Indicate the potentiality of application of those fibers in areas where normally other types of materiaIs WÍth increase capacity of adsorption are used. Also, it was presented an estimate of the economic viability of the implantation of a commercial unit based on the available literature and the existing carbon fibers industry / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2010. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2011-06-01T16:03:23Z No. of bitstreams: 1 2010_DanieladaSilveiraCemin_completa.pdf: 1948455 bytes, checksum: 6e3a05729bf225b17faebc9f12558dab (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-06-02T01:12:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_DanieladaSilveiraCemin_completa.pdf: 1948455 bytes, checksum: 6e3a05729bf225b17faebc9f12558dab (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-02T01:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_DanieladaSilveiraCemin_completa.pdf: 1948455 bytes, checksum: 6e3a05729bf225b17faebc9f12558dab (MD5) / O uso de resíduos agrícolas ou florestais, na forma de carvão vegetal, para a geração de energia, além de ser uma prática ambientalmente correta, pode agregar valor a atividades já desenvolvidas, gerando renda, sobretudo, para os pequenos produtores. Porém são ainda muito escassas as tentativas visando desenvolver equipamentos (fornos) ou mesmo rotinas produtivas em pequena escala. O presente estudo teve como objetivos: desenvolver um forno metálico para a carbonização dos resíduos em pequenas propriedades rurais; e determinar o rendimento da carbonização e a qualidade do carvão vegetal produzido. O sistema de carbonização, inicialmente projetado e desenvolvido, consistiu em um tonel metálico comum de 200 litros com alterações estruturais (para facilitar a carbonização da carga, a eliminação dos gases produzidos durante o processo e o seu manuseio) e uma estrutura de alvenaria que permitia o encapsulamento do tonel. Apresenta ainda uma tubulação interna, acoplada ao tonel, para o direcionamento dos gases produzidos durante a carbonização e uma chaminé. Para avaliar a eficiência do conjunto foram realizadas carbonizações preliminares utilizando toretes de eucalipto. Com base nos resultados encontrados nesta primeira etapa foram feitas novas modificações para uma melhor adequação do sistema como um todo. Após o ajustamento do sistema foram realizadas 14 carbonizações utilizando como carga destopos de eucalipto. Estas novas carbonizações foram realizadas em três tempos distintos de carbonização (tratamentos), com três repetições cada. O carvão produzido foi caracterizado segundo suas propriedades físicas e químicas. Os valores obtidos foram analisados estatisticamente. Após as carbonizações tanto a estrutura metálica (tonel de 200 litros), quanto a estrutura de alvenaria, permaneceram intactas sem apresentar desgastes que comprometessem o funcionamento. O forno apresentou bom rendimento, sendo o carvão produzido de boa qualidade para uso doméstico, podendo ser comercializado com esta finalidade. Ressalta-se ainda que a rotina de carbonização dura menos de 24 horas. Além disso, sua construção e sua operação não necessitam de mão de obra especializada, podendo o sistema ser operado por uma única pessoa. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The use of agricultural or forestry residues in the form of charcoal for energy generation, besides being an environmentally friendly practice, it can add value to activities undertaken, generating income, especially for small producers. But they are still very scarce, although attempts to develop equipment (furnaces) or production routines on a small scale. This study aimed to: develop a metal oven for carbonization of residues in small farms, and determine the efficiency of carbonization and quality of charcoal. The carbonization system, initially designed and developed, consisted of a common metal barrel of 200 liters with structural changes (to facilitate the carbonization of the load, the removal of gases produced during the process and their handling), and a masonry structure that allowed the encapsulation of the barrel. It also provides an internal pipe, coupled to the barrel, for directing the gases produced during the carbonization and a chimney. To assess the efficiency of this system carbonizations were carried out using eucalyptus logs. Based on the results found in this first step further modifications were made to better tailor the system as a whole. After the adjustment of the system were performed 14 carbonizations using as load eucalyptus offcuts. These new carbonizations were carried out in three different carbonization (treatments) with three replications. The charcoal produced was characterized according to their physical and chemical properties. The data were analyzed statistically. After the carbonizations both the metallic structure (barrel of 200 liters), as the masonry structure remained intact without showing wear that compromise the operation. The oven had good income, and the charcoal produced good quality for domestic use, may be sold for this purpose. It is worth noting that the routine carbonization takes less than 24 hours. Moreover, its construction and its operation does not require skilled labor, the system can be operated by one person.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9390_Weslen Canzian2016.pdf: 1374606 bytes, checksum: 19560ffaf0c62c3efd2551ff1cce6e45 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CANZIAN, W. P. Análise de técnicas de combate a incêndios em plantios de eucalipto. 2016. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Universidade Federal do Espírito Santo, Jerônimo Monteiro ES. Orientador: Prof. Dr. Nilton Cesar Fiedler. Coorientadora: Profa. Dra. Mayra Luiza Marques da Silva Binoti. Este estudo teve como objetivo avaliar mecanismos de combate e técnicas de manejo do fogo em florestas plantadas. De forma específica foram avaliados a eficiência no uso da água em diferentes sistemas de combate aos incêndios florestais; a eficiência de dois sistemas de combate aos incêndios florestais, com diferentes metodologias de eliminação do fogo e distintos manejos da vegetação do sub-bosque em plantio de eucalipto com 6 anos de idade e os efeitos da altura da vegetação sobre a altura de carbonização em florestas plantadas. A avaliação da eficiência do uso da água em diferentes sistemas de combate aos incêndios florestais que a empresa utiliza foi mensurado a partir da capacidade de transporte de volume de água dos tanques, vazão de espuma durante o combate, tempo de uso, poder de transformação do volume de água em volume de espuma e volume total disponível. Os dados coletados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey. A avaliação dos métodos e técnicas de combate sobre o efeito do manejo da vegetação do sub-bosque de plantios de eucalipto foi realizado em um talhão de eucalipto de 6 anos de idade. Foram montadas 40 parcelas de 9 x 21 m, onde avaliou-se a eficiência dos tratamentos em eliminar o fogo e análise sobre o tempo de realização da linha úmida e o tempo do combate direto. Os dados coletados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey. A análise entre as alturas do sub-bosque florestal com a altura de carbonização da casca das árvores em povoamentos de Eucalipto foi realizada com o estudo da correlação de Pearson. Foram utilizados os registros de ocorrências dos incêndios florestais na empresa entre os meses de outubro de 2014 a março de 2015, totalizando 1094 registros. Entre os sistemas de combate analisados, o Cafs com a tecnologia de aplicação de espuma foi o que apresentou melhores resultados, sendo que o fator determinante para seu destaque foi a capacidade de transformação do volume de água em volume de espuma. Na avaliação entre os efeitos dos métodos e técnicas de combate sobre o efeito da altura do sub-bosque, pode-se notar que os dois métodos de combate apresentaram resultados satisfatórios, uma vez que, em todas as situações conseguiram combater e impedir a propagação do fogo. Eles assemelharam em 75% dos testes realizados, tendo apenas superioridade e diferença significativa no teste do Cafs na realização de linha úmida em áreas sem roçada. Além disso, pode-se observar que o tempo para a realização do combate direto é melhor do que o tempo de confecção de aceiros e que as áreas roçadas proporcionaram tempos médios menores tanto na confecção da linha úmida como no combate direto. A análise entre a altura da vegetação sobre altura de carbonização apresentou uma forte correlação positiva, com valores do coeficiente de Pearson acima de 0,95. Isso significa que quanto mais alta a vegetação no sub-bosque florestal maiores serão as alturas de carbonização nas árvores. Essa altura de carbonização implica na perda de madeira para produção de celulose. Assim, a realização da roçada da vegetação em áreas críticas de ocorrência de incêndios é uma das medidas mitigadoras a serem adotadas para minimizar as perdas de madeira por carbonização.

VIEIRA, Laís Helena e Sousa. Preparação e caracterização de materiais híbridos ferro-carbono e avaliação de suas propriedades catalíticas. 2016. 73 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2016. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-28T17:23:07Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_lhsvieira.pdf: 2123891 bytes, checksum: da0ce124da9150e14a4fdae7482db7ed (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T14:37:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_lhsvieira.pdf: 2123891 bytes, checksum: da0ce124da9150e14a4fdae7482db7ed (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T14:37:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_lhsvieira.pdf: 2123891 bytes, checksum: da0ce124da9150e14a4fdae7482db7ed (MD5) Previous issue date: 2016 / The one pot hydrothermal carbonization method was used to prepare hybrid materials based on carbon and iron species. The as - prepared solids were appliedin glycerol acetylation with acetic acid reaction at 180 °C for 24 h. The glucose was used as carbon source whereas ferrous iron sulfate salt was the iron species precursor. The synthetized samples were labelled as xFe@C, being x the nominal iron (II) content in weight percentage (0, 1, 5, 10, 15 and 30 %wt). The hybrid materials were characterized through chemical composition, structure, morphology and texture, as well. X - ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectra (FTIR) techniques showed that the solids mostly amorphous had carboxylic acids and hydroxyls superficial functional groups. FTIR spectra exhibited band sassigned to be from carboxylic acids /carboxylate functional groups interacting with Fe2+/Fe3+species. SEM images indicated the formation of dense spheres possessing smooth surfaces with sizes varying from 1 to 7 μm. X-ray photoelectron spectroscopy confirmed the existence of the ionic Fe2+and Fe3+ species on the surface of the solids. The catalytic properties of the as - synthesized solids towards glycerol acetylation reaction with acetic acid were carried out using the following parameters: catalyst mass (25, 50, 75 and 100 mg), temperature (80, 100 and 120 °C) and the acetic acid/glycerol molar ratio (3:1, 6:1, 9:1). The solids possessing low iron content such as from 1Fe@C to 15Fe@C samples showed very low activity. On the other hand, increased iron contents as for 30Fe@C sample had a glycerol conversion of 20%. The main products o btained in the reaction were monoacetylglycerol (MAG), diacetylglycerol (DA G) and triacetylglycerol (TAG), being the byproducts formation negligible. The results obtained using the several parameters indicates that the catalyst performance depend ed on the amount of iron species, catalyst mass as well as the glycerol to acetic acid molar ratio. / O método de carbonização hidrotérmica em uma única etapa foi utilizado para preparar materiais híbridos à base de carbono e espécies de ferro Os sólidos como-preparados foram aplicados na reação de acetilação do glicerol com ácido acético a 180 °C durante 24 h A glicose foi usada como fonte de carbono enquanto o sal sulfato ferroso foi empregado como precursor das espécies de ferro. As reações foram conduzidas a 180 °C por 24 h As amostras preparadas foram denominadas de xFe@C, sendo x o teor nominal de ferro (II) em porcentagem de massa ( 0 1 5 10 15 30 % (m/m)) Os materiais foram caracterizados quanto à composição química estrutura, morfologia e textura As técnicas de difração de raios X (DRX) e a espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) mostraram a formação de sólidos amorfos contendo grupos funcionais superficiais tais como ácidos carboxílicos e hidroxilas Os espectros de FTIR exibiram bandas assinaladas ao grupo ácido carboxílico/carboxilato os quais interagem com os íons Fe2+/Fe3+ As imagens de microscopia eletrônica de varredura dos materiais híbridos indicaram a formação de esferas densas com superfícies lisas de tamanhos da ordem de 1 – 7 µm A espectroscopia fotoelétrons excitados por raios X (XPS) confirmou a existência de espécies iônicas Fe2+ e Fe3+ na superfície do sólido A avaliação das propriedades catalíticas dos materiais na reação de acetilação de glicerol com ácido acético foi conduzida variando-se os seguintes parâmetros: massa do catalisador (25, 50, 75, 100 mg) temperatura (80 100 e 120 °C) bem como a razão molar de ácido acético/glicerol (3:1 6:1 9:1). As amostras que possuíam baixo teor de ferro tais como 1Fe@C a 15Fe@C apresentaram baixa atividade Por outro lado aumentando-se o teor de ferro tal como para a amostra 30Fe@C mostrou-se uma conversão de glicerol de 20% Os principais produtos formados nas reações envolvendo foram monoacetilglicerol (MAG) diacetiglicerol (DAG) e triacetilglicerol (TAG) de modo que formação de subprodutos foi negligenciada Assim com os resultados das variações dos parâmetros citados foi possível concluir que a atividade catalítica depende da quantidade de ferro e a massa de catalisador bem como a razão molar de glicerol/ácido acético.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-12-22T14:42:00Z No. of bitstreams: 1 2017_RoneiDelfinodaFonseca.pdf: 10785271 bytes, checksum: d6cd4b8120da64f154cddee0425f87bd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-02T21:44:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RoneiDelfinodaFonseca.pdf: 10785271 bytes, checksum: d6cd4b8120da64f154cddee0425f87bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-02T21:44:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RoneiDelfinodaFonseca.pdf: 10785271 bytes, checksum: d6cd4b8120da64f154cddee0425f87bd (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / O procedimento de Ablação por Radiofrequência ( ARF ) é uma alternativa minimamente invasiva para tumores situados no coração, pulmão, ossos ou, em particular, no fígado. A ARF proporciona o aquecimento do tecido cancerígeno por meio da aplicação de uma corrente alternada aplicada ao tumor. O uso de ARF é recomendada apenas para tumores menores de 3 cm devido ao aumento da taxa de recorrência do tumor e da taxa de progressão local as quais estão associadas ao diâmetro do tumor. A obtenção de volumes de necrose maiores do que 3 cm é de difícil obtenção por causa, principalmente, da perfusão sanguínea que atua como elemento dissipativo e do Roll off que é o súbito aumento da impedância do tecido ocasionada ao se atingir a carbonização celular. Ao se atingir o Roll off, a energia entregue ao tumor é interrompida provocando volumes de necrose menores. Dessa forma, pesquisas visando o aumento do volume mediante a utilização de diferentes geometrias de eletrodos ou a associação de injeção de soluções químicas tem sido propostas. Entretanto, tornam o processo mais invasivo e diminui a vantagem da ARF como procedimento minimamente invasivo. Este trabalho traz uma abordagem para a expansão do volume de necrose por meio do deslocamento temporal de ocorrência do Roll off mediante a infusão refrigerada de solução salina e água deionizada a 5∘C e 23∘C para avaliar a influência da temperatura dos líquidos durante a ARF em peças de fígado bovino ex vivo. Os resultados obtidos foram utilizados para se propor um modelo matemático da ocorrência do Roll off por meio de identificação de sistemas. Os resultados mostram que a terapia combinada de ARF e solução salina à baixa temperatura (5∘C) favorece a ampliação do tempo de ocorrência do Roll off e consequentemente a obtenção de volumes maiores de necrose em experimentos ex vivo. Um modelo Box-Jenkins e um modelo no espaço de estados de predição de ocorrência do Roll off foram obtidos podendo ser incorporados em equipamentos de ARF como estratégia de controle. / The radiofrequency ablation procedure is a minimally invasive alternative for tumors located in the heart, lungs, bones, or in particular, the liver. The RFA heats the cancerous tissue through the application of an alternating current applied to the tumor. The RFA is recommended solely for tumors less than 3 cm of diameter in size, due to the tumor’s recurrence rate and the local progression rate which are associated with the tumor’s diameter. Obtaining necrosis volumes greater than 3 cm is rather difficult, mainly due to blood perfusion that acts as a dissipative element and due to the Roll off, which is the sudden increase of the tissue’s impedance after reaching cellular carbonization. By reaching the Roll off, the energy given to the tumor ceases, leading to smaller necrosis volumes. Accordingly, research aiming to increase this volume through different electrode geometries or association of chemical saline solutions have been proposed. However, they make the process more invasive and thus lower the advantage of the RFA as a minimally invasive process over other procedures. The present work brings an approach for the expansion of the necrosis volume by the temporal displacement of the Roll off through the refrigerated infusion of saline solution and deionized water at 5∘C and 23∘C, to evaluate the temperature influence of the liquids during the RFA in ex vivo bovine liver pieces. The collected results were used to propose a mathematical model of the Roll off occurence, through system identification. The results show that the combined therapy of RFA and saline solution at low temperature (5∘C) favors the broadening of the Roll off occurence time period and consequently the obtention of greater necrosis volumes in ex vivo experiments as well. A Box-Jenkins model and a model in the Roll off prediction space states were obtained, allowing their incorporation to RFA equipments as a control strategy.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-18T12:11:00Z No. of bitstreams: 1 2016_FábioCordeirodeLisboa.pdf: 7180173 bytes, checksum: 2d69d214478dc39e34b06cc5b15e4e9a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-27T13:41:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_FábioCordeirodeLisboa.pdf: 7180173 bytes, checksum: 2d69d214478dc39e34b06cc5b15e4e9a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T13:41:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_FábioCordeirodeLisboa.pdf: 7180173 bytes, checksum: 2d69d214478dc39e34b06cc5b15e4e9a (MD5) / A viabilidade em se implementar modelos negócios na região amazônica é comprometida pelas dificuldades logísticas e de infraestrutura. Aproveitar ao máximo recursos naturais disponíveis, retirando deles o máximo de produtos com valor agregado é uma boa estratégia para ampliar a margem operacional das empresas ou mesmo como requisito de operação. Neste contexto, explorar as potencialidades da biomassa residual carbonizada pode representar um facilitador ao desenvolvimento regional por gerar empregos e concentrar renda. O uso do carvão vegetal proveniente de resíduos agrícolas abundantes representa um diferencial competitivo por armazenar energia na forma de carbono. Que pode ser usado na queima direta para cocção ou siderurgia, ou quando gaseificado, nos motores dos motogeradores já instalados, operando em modo duplo combustível. Ou ainda, quando ativados por processos físicos ou químicos, gerar um produto de altíssimo valor agregado como o carvão ativado. Que pode ser vendido ou usado em etapas intermediárias do processamento principal, servindo como um adsorvente em processos de purificação ou mesmo em processos catalíticos. O presente trabalho apresenta uma análise da viabilidade tecnológica da transformação de espécies de biomassa amazônica, em vetores energéticos. Foram analisados dois processos de transformação: a pirólise para obtenção de carvão, e a gaseificação da biomassa carbonizada para produção de gás de síntese. Adicionalmente investigou-se o uso dos finos de carvões arrastados, como um adsorvente, comparando-o aos carvões ativados quimicamente. As biomassas escolhidas foram o epicarpo de Theobroma grandiflorum (cupuaçu) e os endocarpos do Astrocaryum aculeatum (tucumã) e da Acrocomia aculeata (macaúba). Como resultados obtém-se um comparativo entre os indicadores de desempenho nos processos de pirólise, gaseificação e dos indicadores de qualidade do carvão ativado obtido. Os carvões produzidos a partir do epicarpo do cupuaçu apresentaram melhores índices de rendimento gravimétrico e melhor reatividade na produção de gás de síntese que os demais carvões. Os carvões de tucumã e macaúba apresentaram resultados bem próximos um do outro, com excelente quantidade de carbono fixo e maior densidade que o primeiro, com destaque para as propriedades para os produtos a partir da macaúba, com maior densidade e carbono fixo do que os demais. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The implementation of permanent bio business solutions in the Amazon region are hindered by the lack of local logistics and infrastructure. One strategy would be to increase the usage of natural resources, adding value to most of the by-products. As an example, considering the capacity of the biochar to retain energy, local development can be stimulated by creating jobs, regional concentration of income and the increase in the number of permanent inhabitants by adding value to the available feedstocks. This work presents a performance analysis, as energy vectors, of some biomasses from the Amazon region. Two important conversion technologies were investigated, pyrolysis and gasification for biochar and synthesis gas production, respectively. Furthermore, it was also investigated the activation level of fine particles of biochar. The studied biomasses were pericarp of Theobroma grandiflorum (cupuaçu) and the endocarps of Astrocaryum aculeatum (tucumã) and Acrocomia aculeata (macaúba). Cupuaçu showed the highest biochar yield (36,8%) and particle reactivity in the gasification process as compared to the other two biomasses. Biochars from tucumã and macaúba showed similar gravimetric yields (30%), high level of fixed carbon (66 a 71%) and density (360 to 620 kg m-3). In the biochar gasification the HHV of syngas ranges from 2,4 to 4,3 MJ Nm-3. The charcoal fines collected from the gasification process, as regard to the level of activation, presented similar performance to chemically activated carbons.