As florestas tropicais representam grande parte do carbono armazenado na forma de biomassa. São caracterizadas por uma alta taxa de produtividade primária, no entanto, não é muito claro o entendimento de como as florestas tropicais respondem ao balanço de carbono com o avanço das mudanças climáticas. Um dos efeitos relacionados ao aumento de concentração de dióxido de carbono na atmosfera e ao aumento da temperatura ambiental, que pode contribuir para ocorrência de distúrbios na função de assimilação ou emissão deste composto dentro das florestas tropicais, é a temperatura. A temperatura tem sido apontada, como influenciadora nas trocas gasosas das plantas, afetando a fotossíntese e a respiração. Neste sentido, estudos que visam melhorar o entendimento dos processos fisiológicos das plantas, principalmente os que estão envolvidos com a ciclagem do C, são importantes para gerar informações sobre os efeitos das mudanças globais nos padrões de respostas da assimilação de CO2 das plantas ou ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi determinar as respostas dos processos de fotossíntese e respiração em função da temperatura foliar de um indivíduo e comunidade em estudo. O trabalho foi desenvolvido na Floresta Nacional (FLONA) dos Tapajós (2º 51 Sul (S), 54º 58 Oeste (O)) localizada ao sul da cidade de Santarém, próximo ao marco km 67 e 83 da rodovia Santarém-Cuiabá BR-163. Para realização das medidas nas folhas das plantas na copa do dossel florestal foram utilizadas cinco torres. Para quantificação da fotossíntese e respiração foliar, utilizou-se um analisador de gás por infravermelho (IRGA) modelo (LI- 6400). Para cada folha observada, obteve-se uma curva de resposta da fotossíntese à radiação fotossinteticamente ativa (A-RFA) e quatro curvas de respostas da fotossíntese em relação a concentração interna de CO2 (A-Ci), em quatro grupos de temperaturas foliares (Tfoliar). As curvas de resposta a radiação fotossinteticamente ativa (RFA), Tfoliar e concentração interna de CO2 (Ci) foram realizadas entre os horários de 07:00 e 14:00 horas. Para o ciclo diurno quantificou-se a fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E) e déficit de pressão de vapor da folha (DPVf), as medidas foram realizadas ao longo de um dia entre 10:00 e 18:00 horas. A temperatura ótima média da fotossíntese foi de 29,9 oC, e a população apresentou taxa assimilatória líquida ótima de CO2 de 7,2 µmol.m-2.s-1. Valores de temperaturas foliares superiores a 32,9 oC e 32,5 oC, diminuíram a capacidade máxima de transporte de elétrons e a velocidade máxima de carboxilação, respectivamente. A eficiência de carboxilação começou a diminuir a partir de 31 oC. A concentração interna de CO2 diminuiu 32,6% aos 42 oC. Na avaliação do ciclo diurno A e gs decresceram significativamente a partir das 16:00 e 15:00 horas, respectivamente. Quando houve um aumento de 0,34 kPa no DPVf a transpiração diminuiu em 64%. A condutância estomática decresceu com o aumento da temperatura foliar e a respiração foliar foi positivamente relacionada com o aumento da temperatura foliar. / Tropical forests hold large stores of carbon as biomass. They are characterized by large net primary productivity, however, it is not well understood how carbon budgets of tropical forests respond to the advance of climatic changes. Temperature is one of the agents related to the increase of carbon dioxide concentration in the atmosphere and ambient temperatures can contribute to alterations in assimilation or emission of CO2 in tropical forests. Temperature has been pointed as responsible for gas exchange rates in plants, affecting the photosynthesis and respiration. Thus, studies aimed at better understanding of physiological processes of plants, particularly those which involve carbon cycling, are important to generate information on the effects of the global changes in the trends of CO2 assimilation response in plants or in ecosystems. The objective of this work was to determine the photosynthesis processes and respiration responses as a function of leaf temperature of an individual and of the community in study. The study was carried out at the Tapajós National Forest (FLONA, 2º 51` S 54º 58` W) located in the south of Santarém municipality, at kms 67 and 83 of the Santarém- Cuiabá highway (BR-163). Five towers were used to support measurements in leaves in the forest canopy. An infra-red gas analyzer (IRGA, LI-6400 model) was utilized for quantification of leaf photosynthesis and respiration. For each observed leaf, a curve relating the photosynthesis response to the photosynthetically active radiation (PAR) was obtained together with four curves of photosynthesis response in relation to the internal CO2 concentration (Ci) in four groups of leaf temperatures (Tleaf). The response curves of PAR, Tleave and internal CO2 concentration (Ci) were obtained between 07h00 and 14h00. For the diurnal cycle it was quantified photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E) and vapor pressure deficit of the leaf (VPDf), and measurements were carried out throughout one day between 10h00 and 18h00. The main optimum temperature of photosynthesis was 29.9 °C, and the community presented optimum CO2 net assimilation rate of 7.2 µmol.m-2.s-1. Leaf temperature values above 32.9 °C and 32.5 °C decreased the maximum capacity of electron transport and the maximum speed of carboxylation, respectively. The carboxylation efficiency starts to decreased at 31 °C. The internal CO2 concentration diminished 32.6% at 42 °C In the evaluation of the diurnal cycle, photosynthesis and stomatal conductance decreased significantly after 16h00 and 15h00 hours, respectively. An increase of 0.34 kPa in VPDf diminished transpiration in 64%. The stomatal conductance decreased with increase of leaf temperature and leaf respiration was positively related to the increase of leaf temperature.

Devido à importância do modal rodoviário para a economia brasileira no que diz respeito à sua participação na matriz de transporte de cargas, à elevada participação no consumo de combustíveis fósseis (óleo diesel) e nas emissões de CO2, esta Tese avaliou se rodovias em melhores estados de conservação implicam benefícios econômicos e ambientais. Os benefícios econômicos disseram respeito à avaliação dos seguintes parâmetros: consumo de combustível, tempo de viagem e gasto com manutenção do veículo. Já os benefícios ambientais referiram-se às reduções das externalidades negativas resultantes da diminuição nas emissões de CO2. Foram realizadas coletas de dados primários relacionados ao desempenho observado em caminhões em rodovias com diferentes condições de infra-estrutura. Nesse sentido, foram conduzidos dois conjuntos de experimentos, envolvendo rotas e tipos diferentes de caminhões, aos quais foram acoplados computadores de bordo para auxiliar na coleta dos dados. O primeiro conjunto de experimentos envolveu quatro rotas, as quais foram percorridas por um caminhão Volvo FH12, fabricado em 2004. Num total de 48 viagens, foram observados o consumo de combustível, e o perfil das velocidades em cada trajeto. Os resultados indicaram a existência de benefícios econômicos e ambientais para as rotas em melhor estado de conservação. No segundo conjunto de experimentos, foram selecionadas duas rotas em diferentes estados de conservação., nas quais dois caminhões de fabricantes distintos (Scania R124-420 e MB 1944S) realizaram um total de 40 viagens. Nesses experimentos, também foram comparados os resultados observados em cada tipo de veículo, tendo sido possível concluir que o tipo de tecnologia apenas impactou no consumo de combustível. Finalmente, os dados dos dois conjuntos de experimentos foram agregados, a fim de estimar valores mais próximos à realidade, já que na prática, há diversos tipos de modelos e fabricantes de caminhão. Ainda assim, os resultados obtidos confirmam a existência de benefícios econômicos e ambientais resultantes de viagens em rotas com melhor infra-estrutura: há um aumento na eficiência energética em rotas melhores, implicando menor consumo de combustível e menores níveis de emissão de CO2. A análise estatística dos resultados sugeriu que, em geral, os dados relacionados ao consumo de combustível eram significativos ao nível de significância de 5%, rejeitando a hipótese nula de que o consumo médio das rotas em piores estados de conservação é estatisticamente igual ao consumo médio observado em rotas com melhores condições. Portanto, tratou-se de indicação em favor da hipótese alternativa, de que o consumo médio observado em rotas piores é maior do que aquele em rotas melhores. / Due to importance of the road transportation for the Brazilian economy related to its participation in the matrix of load transport, to its high participation in the fossil fuels consumption (diesel) and in the CO2 emissions, this study evaluated if highways in better state of conservation imply in economic and environmental benefits. The economic benefits were related to the evaluation of the following parameters: fuel consumption, duration of the trip and expenses on vehicle maintenance. The environmental benefits related to the CO2 emissions reduction. It was collected primary data related to the performance observed in trucks on highways with different infrastructure conditions. In this aspect, it was carried out two sets of experiments, involving different routes and types of trucks, to which cutting edge computers were connect to assist the collection of the data. The first set of experiments involved four routes covered by a Volvo FH12 truck, manufactured in 2004. In a total of 48 trips, the fuel consumption, and the velocity profile in each passage were observed. The results showed the existence of economic and environmental benefits in the routes with better conservation. In the second set of experiments, two routes in different states of conservation were selected, in which two trucks from distinct manufacturers (Scania R124-420 and MB 1944S) performed a total of 40 trips. In these experiments, the results observed in each type of vehicle were compared, which allowed to conclude that the type of technology only impacted on the fuel consumption. Finally, the data of the two sets of experiments were aggregated, in order to approximate the values to the reality, once in reality there are several types of truck models and manufacturers. Still, the results confirm the existence of economic and environmental benefits deriving from trips in routes with better infrastructure: there is a gain in energy efficiency, resulting in less fuel consumption and lower levels of CO2 emissions. The statistical analysis of the results suggested that, in general, the data related to the fuel consumption were significant to the level of significance of 5%, rejecting the null hypothesis that the average fuel consumption in the routes in worse states of conservation is statistically equal to that observed in routes in better condition. Therefore, it is indicated that the alternative hypothesis is significant that the observed average consumption in worse routes is bigger than that observed in better routes.

A questão em torno do aquecimento global vem preocupando a sociedade mundial,sendo que os governantes e ambientalistas têm intensificado estudos e aplicações de medidas para tentar minimizar os efeitos das emissões de gases de efeito estufa na atmosfera. O setor de transporte é o segundo maior consumidor de energia, pois é muito dependente de combustíveis fósseis, que emitem quantidade elevada de CO2. O setor sucroenergético é um importante gerador de divisas para o país, sendo que a receita em 2010 foi de R$ 50 bilhões e as exportações alcançaram US$ 13,8 bilhões. O açúcar é um importante produto da pauta agrícola, o país exporta aproximadamente 70% da sua produção. O etanol é um importante gerador de energia, e consegue minimizar as suas emissões durante seu ciclo produtivo em até 90%, quando comparado a gasolina, seu principal concorrente. Dada a importância do transporte nas emissões de gases de efeito estufa e a possibilidade da mudança de modalidade reduzir essas emissões, o objetivo desta tese é estimar os benefícios da redução das emissões de CO2, a partir da mudança da matriz de transporte,para o setor sucroenergético. Para tanto foi utilizada a metodologia de programação linear, utilizando a otimização para a minimização das emissões e do custo de transporte. O softwar eutilizado foi o GAMS e quatro diferentes cenários para ambos os produtos foi traçado. O primeiro e o segundo foi modelado para a safra 2010/2011 e foi considerada a atual malha de transporte, sendo que a diferença entre os dois foi que no primeiro realizou-se a imposição da quantidade máxima de carga utilizando a intermodalidade com base no que foi escoado no ano 2010 e no segundo liberou-se esse volume. O objetivo é captar qual seria a configuração ideal tanto em termos econômicos como ambiental, caso não houvesse problemas estruturais e de infraestrutura para a utilização mais intensa de mais de um modal de transporte. No terceiro e quarto cenário foi utilizada uma estimativa para a safra 2020/2021, sendo que a diferença entre as duas modelagens foi que no terceiro manteve-se a mesma infraestrutura atualmente observada e no último expandiu-se as rotas intermodais passíveis de serem utilizadas considerando todas as obras de transporte apresentadas pela iniciativa privada, governo federal e as inseridas no Plano de Aceleração do Crescimento I e II. Os resultados apontaram um trade-off entre custo e emissão quando se compara os resultados da minimização das emissões e da minimização dos custos no mesmo cenário. No entanto, quando se confronta os resultados obtidos entre os cenários propostos verifica-se que é possível reduzir tanto os custos quanto as emissões para ambos os produtos. Para a safra 2020/2021, a simples possibilidade de se utilizar mais intensamente modais de transporte diferentes do rodoviário possibilitaria atingir em apenas três anos a redução de 6,6 milhões de toneladas de CO2 e R$ 3,3 bilhões no escoamento do açúcar e etanol. A mitigação através da mudança de modal poderia inserir o setor no mercado de carbono e conquistar mercados preocupados em obter produtos sustentáveis. / Global warming is a major and growing concern around the world, with governments and environmentalists intensifying studies involving measures aimed at minimizing the effects of greenhouse gas emissions into the atmosphere. Among major sectors, transportation is the second largest energy user and it remains highly dependent on fossil fuels that emit high amounts of CO2. The sugarcane industry is an important source of export revenues for Brazil: while total revenues for 2010 reached US$ 25 billion, about US$ 13.8 billion of that was generated by exports. Sugar is a key agricultural product on the Brazilian export agenda, with about 70% of production shipped to other countries. Ethanol, also produced from sugarcane, is a major ingredient of the countrys energy mix, which can also minimize emissions through its lifecycle by up to 90% compared to gasoline, its main competitor at the pump. Given the importance of transportation in greenhouse gas emissions and the possibility of diversifying transportation systems to achieve emission reductions, the goal of this thesis is to estimate the benefits the sugar-energy industry of reducing CO2 emissions through a diversification of transportation methods utilized by the industry. A methodology that relies on linear programming was used, aimed at optimization in order to minimize emissions and transportation costs. GAMS, a widely used software in linear programming, was utilized to construct four different scenarios for both products. Scenarios one and two covered the 2010/2011 harvest and considered the current transportation network, the difference being that scenario one considered a fixed cargo ceiling and various transport modes while scenario two, the cargo ceiling was eliminated. The idea was to arrive at an ideal configuration in both economic and environmental terms, considering no structural or infrastructure obstacles to more intense utilization of different modes of transport. Scenarios three and four relied on a long-range estimate for the 2020/2021 sugarcane harvest, the main difference between the two models being that model three is based on the same infrastructure that currently exists while model four considers an expansion of possible routes involving various transport modes that could be used, considering all transportation-related projects launched by private contractors and the federal government, including those that are a part of the governments Accelerated Growth Plans I and II, also known as PAC. The results point to a tradeoff between costs and emissions, when the results of minimizing emissions and costs within the same scenario are compared. However, when results between the proposed scenarios are pitted against one another, it can be concluded that it is possible to cut costs as well as emissions for both sugar and ethanol. In the 2020/2021 harvest, the simple possibility of utilizing a variety of road transport modes that dont involve road transportation would allow for a 6.6 million ton reduction in CO2 emissions, with a R$3.3 billion savings in cost of shipping sugar and ethanol. Mitigation through change transportation mode changes could finally insert the industry in carbon markets, while conquering markets where a greater concern with sustainability already exists.

INTRODUÇÃO: Apesar do amplo uso da medida da saturação central de oxigênio como meta terapêutica em pacientes de terapia intensiva, diferenças absolutas em relação à saturação venosa mista existem. As causas desses gradientes, bem como o comportamento das mesmas ao longo do tempo nas doenças graves não foram completamente esclarecidas. Considerando que a maioria das intervenções atualmente empregadas para reverter desequilíbrios de oxigenação tecidual presentes nos pacientes graves é direcionada, direta ou indiretamente, ao coração; a situação particular de elevada taxa de extração de oxigênio basal do miocárdio e a ausência de ferramentas de monitorização do impacto miocárdico dessas intervenções, o presente estudo, diante da possibilidade teórica da participação do efluente do seio coronário nessas diferenças centrais para pulmonares, não só para a saturação de oxigênio (SO2), analisou o comportamento da SO2, pressão parcial de dióxido de carbono (PCO2), lactato e glicose, em diferentes modelos de hipóxia e compartimentos vasculares, com ênfase na avaliação do metabolismo miocárdico e seu impacto nos gradientes centrais para pulmonares. MÉTODOS: 37 porcos, machos, com peso em torno de 35 Kg, sedados e ventilados mecanicamente, foram estudados após indução de quatro diferentes tipos de injúria hipóxica (hipóxia anêmica, estagnante, hipóxica e sepse), sendo 8 animais por grupo e mais 5 controles. Além de variáveis hemodinâmicas e de oxigenação, SO2, PCO2, lactato e glicose foram medidos, em diferentes momentos, em 9 compartimentos vasculares distintos, incluindo o seio coronário (artéria femoral, veia cava inferior e superior, átrio direito, ventrículo direito, artéria pulmonar, veia suprahepática direita e veia porta). PRINCIPAIS RESULTADOS: As concentrações de O2, lactato e glicose no efluente do seio coronário apresentaram padrões distintos entre os grupos: troca de substrato energético de lactato por glicose nos grupos hipóxia hipóxica e anêmica, aumento no consumo de ambos os substratos na sepse e ausência de tendência clara no grupo da hipóxia estagnante. Os gradientes de PCO2 entre seio coronário e artéria femoral mantiveram-se estáveis com tendência de alargamento tardio em todos os modelos. Na análise dos demais gradientes regionais, o seio coronário apresentou a menor SO2 do organismo, as menores concentrações de lactato, os maiores níveis de PCO2, e esses padrões variaram ao longo do tempo. Mesma tendência evolutiva foi percebida entre os gradientes centrais para pulmonares de O2, lactato, CO2 e glicose e a medida desses mesmos parâmetros no seio coronário. CONCLUSÕES: As concentrações de O2, lactato e glicose no efluente do seio coronário estão relacionadas ao tipo de injúria e não apenas à disponibilidade de substrato energético. Padrões de gravidade, comuns às fases tardias de todos os grupos, puderam ser identificados: qualquer redução da SO2 coronariana; incremento do metabolismo de glicose; produção de lactato pelo miocárdio e surgimento de igualdade ou inferioridade dos níveis da PCO2 coronariana em relação aos valores dos demais compartimentos vasculares do organismo (independentemente da trajetória). A tendência dos gradientes de PCO2 transmiocárdicos seguiu a do débito cardíaco e, certamente, deve refletir fluxo coronariano. A análise dos gradientes regionais se mostrou capaz de permitir a avaliação de contextos orgânicos regionais específicos, como na avaliação do metabolismo hepático, na qual foi possível demonstrar que na hipóxia, a produção de glicose hepática é mantida até o óbito, diferentemente do padrão descrito para a sepse. Por fim, com a análise dos dados do grupo sepse, foi possível demonstrar que: a) assim como os gradientes centrais para pulmonares de SO2 e lactato já foram descritos, gradientes de glicose e PCO2 também existem; b) o seio coronário participa, significativamente, na formação desses gradientes de lactato, CO2 e glicose / INTRODUCTION: Despite of the widespread use of the central venous oxygen saturation measurement as a therapeutic goal in critically ill patients, absolute differences between this measurement and the mixed venous oxygen exist. Causes of these differences, as well the behavior of these gradients in critical illness, are not completely understood. Considering current therapeutic interventions aimed to reverse tissue oxygenation impairment are mediated by increases in cardiac output; the particular scenario in which the heart is not physiologically able to further increase oxygen extraction and the absence of tools to monitoring the myocardium impact of those interventions, the present study, facing the theoretical possibility of the coronary sinus effluent participation in those central to mixed venous differences, has analyzed the oxygen saturation (SO2), carbon dioxide partial pressure (PCO2), lactate and glucose concentrations behaviors over time, in different models of tissue hypoxia and in different vascular sites. Emphasis on the myocardial energetic metabolism and its impact over central to mixed venous gradients was placed. METHODS: 37 pigs, males, weighting about 35 Kg, sedated and mechanically ventilated, were studied after induction of four different hypoxic injury models (sepsis, and anemic, stagnant, hypoxic hypoxia), eight for group and five controls. In addition to hemodynamic and oxygen variables, SO2, PCO2, lactate and glucose were measured in different phases, in 9 distinct vascular sites, including coronary sinus (femoral artery, inferior and superior vena cava, right atria, right ventricle, pulmonary artery, right suprahepatic vein and portal vein). MAIN RESULTS: Concentrations of O2, lactate and glucose in the coronary sinus effluent presented distinctive patterns among groups: shift from lactate to glucose consumption in hypoxic hypoxia and anemic hypoxia groups, increase in both glucose and lactate consumption in sepsis and absence of clear trend in stagnant hypoxia group. PCO2 gradients from systemic artery to coronary sinus presented late enlargement trend in all groups. In the regional gradients analysis comparisons, coronary sinus presented the lowest SO2, the lowest lactate concentrations, the highest PCO2 levels, and these patterns changed over time. Similar evolution trends were observed between central to mixed venous O2, PCO2, lactate and glucose gradients and the same parameters measured in coronary sinus. CONCLUSIONS: Different concentrations of O2, PCO2, lactate and glucose in coronary sinus are related to the type of hypoxic injury and not only to energetic substrate availability. Severity-related patterns, common to all groups in late phases, were identified: any reduction of coronary SO2, shift to glucose consumption, net lactate myocardial production and equality or inferiority of PCO2 levels related to other vascular compartments (independently of trend). Trends in transmyocardial PCO2 gradients followed cardiac output ones and, certainly, should mirror coronary blood flow. Regional gradients analysis showed suitable to explore specific regional metabolic settings, as in the described example of liver metabolism, in which production of glucose were maintained in all phases by this organ in hypoxic hypoxia groups, differently from the impaired production described in literature for sepsis. At last, data from sepsis group have showed: a) as to the previously known central to mixed venous SO2 and lactate gradients, PCO2 and glucose gradients also exist; b) coronary sinus has participated significantly in formation of central to mixed venous lactate, PCO2 and glucose gradients

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T03:51:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larosa_MariaAparecida_M.pdf: 7133035 bytes, checksum: 21dc117acd3886e58c2819ef437c2d52 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: No presente trabalho, os aços inoxidáveis austenítico AISI 304 e martensítico AISI 420, empregados na fabricação de instrumentais cirúrgicos, foram submetidos a tratamentos superficiais a laser sem e com fusão, com o intuito de analisar as modificações microestruturais resultantes destes tratamentos e, conseqüentemente, seus efeitos na resistência à corrosão destes aços. A caracterização microestrutural foi feita por' microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microdureza Vickers, difração de raios-X e espectroscopia de energia dispersiva. Para analisar o comportamento à corrosão dos aços, antes e após os tratamentos, foram realizados ensaios eletroquímicos usando como eletrólitos água e detergentes enzimáticos, sendo estes utilizados na limpeza de instrumentais cirúrgicos. Após os tratamentos a laser, o aço austenítico refundido apresentou uma microestrutura refinada constituída por dendritas de austenita, porém sem um aumento significativo de dureza, mas com melhoria frente à corrosão. A estrutura do aço martensítico tratado a laser é formada por martensita, austenita residual e carbonetos dos tipos Cr7C3e Cr23C6. A dureza do aço AISI 420 aumentou significativamente mas houve uma perda na resistência à corrosão devido à precipitação de carbonetos / Abstract: In this work, the austenitic AISI 304 and martensitic AISI 420 stainless steels, used in surgical instruments fabrication were submitted to laser surface treatments with and without melting. The purpose is analyse the microstructural changes resulting from laser treatments and, consequently, their effects on the corrosion resistance. The microstructural characterization was performed by optical microscopy, scanning electronic microscopy, Vickers microhardness, X-ray diffraction and energy dispersive spectroscopy. In order to analyze the corrosion behavior electrochemical tests were carried out before and afier treatments. The electrolytes consisted of water and enzymatic detergents that are used in the c1eaning procedures of the surgical instruments. After laser treatments, the remelted austenitic steel presented a refined microstructure composed of austenite dendrites. No significant hardness increase was observed. Further, corrosion resistance was improved. The structure of the treated martensitic steel consisted of martensite, residual austenite and carbides type Cr7C3 and Cr23C6. The AISI 420 steel hardness increased significantly but the corrosion resistance was decreased by carbides precipitation / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

A major problem of our time is the environmental impact and socio-economic consequences of greenhouse gases, caused mainly by burning fossil fuels. In this context, hybrid porous materials known as MOFs have been investigated both experimentally and computationally for CO2 adsorption, among many other applications. The large number of atoms, however, is an obstacle to computationally expensive methods. This work evaluates the performance of semi-empirical quantum methods (usually applied only to treat organic and biological compounds) in the description of CO2 adsorption process for IRMOF-74 series. The AM1, PM3 PM6 and PM7 methods were used in the description of 72 structures, and the impact of MOZYME algorithm in calculation was also evaluated. Chemical and geometrical properties of the system were estimated considering the presence or absence of water in the structure, variations in CO2 concentration in the unit cell, primary and secondary sites occupancy, and different metal ions in the structure. The results were compared with experimental data and computational estimates obtained by DFT, emphasizing the importance of correction for dispersion forces in energy calculations. The presence of open-shell metal ions affect the calculations, but PM6 and PM7 methods are able to reproduce the geometric structure of MOFs, found that the presence of water hinders CO2 adsorption, detected the primary and secondary adsorption sites, providing estimates for the binding energy comparable to that of the most widespread computational methods and in agreement with experimental data. / Um grande problema da atualidade é o impacto ambiental e as consequências socioeconômicas decorrentes da emissão de gases, causada principalmente pela queima de combustíveis fósseis. Nesse contexto, os materiais porosos híbridos conhecidos como MOFs têm sido estudados tanto experimentalmente quanto computacionalmente para adsorção de CO2, dentre várias outras aplicações. O grande número de átomos, no entanto, é um obstáculo para métodos custosos computacionalmente. Este trabalho avalia o desempenho de métodos semiempíricos (geralmente utilizados apenas para tratar compostos orgânicos e biológicos) na descrição do processo de adsorção de CO2 pela série IRMOF-74. Os métodos AM1, PM3, PM6 e PM7 foram utilizados na descrição de até 72 estruturas, avaliando também o impacto do algoritmo MOZYME nos cálculos. Foram estimadas propriedades químicas e geométricas do sistema considerando a presença ou ausência de água na estrutura, variações na quantidade de CO2 na célula unitária, ocupação de sítios primários e secundários, e diferentes íons metálicos na estrutura. Os resultados foram comparados com dados experimentais e com estimativas computacionais obtidas por DFT, enfatizando a importância de correções para forças de dispersão nos cálculos de energia. A presença de íons metálicos com camada incompleta prejudica os cálculos, porém os métodos PM6 e PM7 reproduziram bem a estrutura cristalográfica das MOFs, identificaram que a presença de água dificulta a adsorção de CO2, detectaram os sítios de adsorção primário e secundário, obtendo estimativas para a energia de ligação comparáveis às dos métodos computacionais mais difundidos e em concordância com dados experimentais.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The significant increase of carbon dioxide emissions in the atmosphere comes intensifying the global warming. The search for energetic source that turn emission down is of great importance, as well as the use of complementary actions like dioxide carbon capture process of the main emissions sources. From among some processes already very well-known industrially highlights chemical absorption with alkanolamine, which shows some disadvantages in being costly and generate waste derived from recovery. The use gas-solid selective in carbon dioxide adsorption has very advantages over absorption liquid amine such as easy handling without risks to the environment and recovering of adsorbent material, being possible to use industries plants with continuous flux. In this context were synthesized through hydrothermal method two materials of family M41S of type MCM-41 and MCM-48. Then the materials were impregnated with ethylenediamine by wet impregnation method. These materials were used for the carbon dioxide adsorption process and were characterized by several physic-chemical techniques. The powder X-ray diffraction patterns of the samples showed all peaks characteristics of MCM-41 and MCM-48 before and after impregnation with amines. The absorption spectrum in the infrared region showed bands due to Si-O and O-Si-O bonds in all materials and N-H bonds due to presence of amine in the supports after impregnation process. The thermogravimetric curves showed that stability of material containing amines is up to 100 °C. The materials showed N2 adsorption isotherms type IV, some with hysteresis type H1 and high surfaces areas (over 1000 m2 g-1). Carbon dioxide capture tests in flux system and atmosphere pressure showed significant drawbacks in the capture capacities of carbon dioxide for the materials impregnated with ethylenediamine in comparison to the values obtained with the MCM-41 and MCM-48 supports alone. Tests with closed system and pressure variation in the range of 0.5 to 30 bar allowed the construction of the isotherms to prepared materials of which were fitted using the Langmuir model. The results showed that the samples of MCM-41 and MCM-48 without impregnation are favorable for applications where high pressures are required. / O aumento significativo das emissões de dióxido de carbono na atmosfera vem acentuando o efeito do aquecimento global. A busca por fontes energéticas que minimizem as emissões é de grande importância, como também o uso de ações complementares como processos para captura deste gás das principais fontes emissoras. Dentre alguns processos já bem conhecidos industrialmente, destaca-se a absorção química com alcanolaminas, a qual apresenta algumas desvantagens por ser dispendiosa e gerar rejeitos da sua recuperação. O uso da adsorção gás-sólido seletiva de dióxido de carbono tem muitas vantagens sobre a absorção com aminas líquidas, tais como: fácil manipulação sem riscos ao ambiente, e recuperação do material adsorvente, podendo-se utilizar plantas industriais com fluxo contínuo. Neste contexto, foram sintetizados através do método hidrotérmico dois materiais da família M41S do tipo MCM-41 e MCM-48. Em seguida os materiais foram impregnados com etilenodiamina, através do método de impregnação por via úmida. Estes materiais foram utilizados para o processo de adsorção de dióxido de carbono e foram caracterizados por diversas técnicas físico-químicas. Os difratogramas de raios-X das amostras sintetizadas apresentaram os picos característicos do MCM-41 e do MCM-48 antes e após a impregnação com aminas. Os espectros de absorção na região do infravermelho mostraram bandas devido às ligações Si-O e O-Si-O em todos os materiais e de ligações N-H devido à presença da amina nos suportes após a impregnação. As curvas termogravimétricas mostraram que a estabilidade do material contendo aminas é de até 100 °C. Todos os materiais apresentaram isotermas de adsorção de N2 do tipo IV, alguns com histerese do tipo H1 e elevadas áreas superficiais (acima de 1000 m2 g-1). Os testes de captura de dióxido de carbono em sistema com fluxo e pressão atmosférica mostraram significativas reduções nas capacidades de captura para os materiais impregnados em comparação com os valores obtidos com os suportes MCM-41 e MCM-48. Testes com sistema fechado e variação de pressão na faixa de 0,5-30 bar permitiram o levantamento de isotermas de equilíbrio para os materiais preparados as quais foram ajustadas através do modelo de Langmuir. Os resultados mostraram que as amostras de MCM-41 e MCM-48 são favoráveis para aplicações onde altas pressões são requeridas.

Orientador: Mirna Lucia Gigante / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T15:20:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_AtilioCoutinho_M.pdf: 503770 bytes, checksum: 540f2feaadf6c5c1a64a84c5acd8f42a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o efeito da pré-acidificação do leite e da redução da dosagem de coagulante na fabricação e maturação do queijo Prato. Inicialmente, para definir a porcentagem de redução de coagulante a ser adotada, avaliou-se o efeito do pH sobre o tempo de coagulação do leite. A variação do pH (6,8; 6,6; 6,4 e 6,2) foi obtida através da injeção direta de CO2 ao leite pasteurizado (72-75ºC/15-20 seg.). O delineamento experimental utilizado foi o Split-plot e o experimento completo foi repetido três vezes. Os resultados indicaram a redução do tempo de coagulação com a gradativa queda de pH, além da possibilidade da redução de aproximadamente 65% do coagulante, para a manutenção da mesma condição de coagulação (40 minutos a 35ºC), no pH 6,4. Na segunda etapa do trabalho, compararam-se as características de processamento, composição e comportamento durante a maturação do queijo Prato controle e do fabricado após préacidificação (CO2) do leite a pH 6,4 e da redução de 65% do coagulante. A composição foi avaliada um dia após a fabricação dos queijos, enquanto a proteólise, a firmeza e a capacidade de derretimento após 1, 5, 10, 15, 20, 25 e 40 dias. O experimento completo foi repetido três vezes e os resultados foram avaliados por análise de variância e de regressão linear. Os tratamentos não afetaram significativamente a recuperação de proteínas, caseína, gordura e cinzas dos queijos e nem o rendimento de fabricação. Os queijos e o soro não apresentaram diferença significativa na composição, exceto no teor de umidade, que foi menor no queijo obtido a partir de leite pré-acidificado com CO2 e com redução de 65% do coagulante. Os tratamentos afetaram significativamente a proteólise, a capacidade de derretimento e a firmeza dos queijos. Os queijos fabricados a partir da pré-acidificação do leite com redução de 65% do coagulante apresentaram menor proteólise, maior firmeza e menor capacidade de derretimento. Embora no início da maturação, do 1º ao 15º dia, o comportamento da proteólise primária e secundária tenha sido semelhante, a proteólise do queijo controle foi aproximadamente duas vezes maior que do queijo com teor reduzido de coagulante ao final do 40° dia de avaliação, permitindo um maior tempo de manutenção das propriedades físicas do queijo após as transformações iniciais do produto / Abstract: The objective of this study was to evaluate the effect of preacidification of milk and the quantity of coagulant reduction on manufacture and ripening of Prato cheese. Initially, to determine the percentual reduction of coagulant to be used, it was evaluated the effect of pH on the time of coagulation of milk. The variation of pH (6.8, 6.6, 6.4 and 6.2) was obtained by direct injection of CO2 under pressure to the pasteurized milk (72-75ºC/15-20 seconds). It was used a Split-plot experimental design and the experiment was repeated three times. The results indicated the possibility of reduction of approximately 65% of the coagulant to maintain the coagulation condition (40 min at 35° C) at pH 6.4. In the next stage, the characteristics of processing, composition and the ripening of Prato cheese control were compared with the cheese made by preacidification of milk and 65% less coagulant. The cheese composition was evaluated one day after its manufacture, while the proteolysis, firmness and melting capacity were evaluated after 1, 5, 10, 15, 20, 25 and 40 days. The complete experiment was repeated three times and the results were analyzed by ANOVA and linear regression. The treatments did not affect the recovery of protein, casein, fat and ash of the cheese neither the yield of process significantly (p < 0,05). The cheese and whey compositions were not significantly different (p < 0,05), except the cheese moisture content, which was lower in Prato cheese made from milk preacidified with CO2 followed 65% less coagulant. The treatments significantly affected (p < 0,05) the proteolysis, the melting capacity and the firmness. The cheeses made from preacidification of milk with 65% less coagulant had lower proteolysis, higher firmness and lower melting capacity. Although at the beginning of ripening the behavior of primary and secondary proteolysis was similar between the 1st and the 15th day, the proteolysis of control cheese was approximately two times faster than the cheese made from preacidification of milk with 65% less coagulant until the 40th day of analysis, allowing cheese physical properties sustain after the initial changes of the product / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

O Mercado Municipal de São Carlos é um centro comercial bastante importante, reunindo diversos tipos de lojas e serviços. Um grande número de pessoas frequenta o local diariamente, além de ser o ambiente de trabalho de vários comerciantes. Foi realizado diagnóstico da qualidade do ambiente interno do Mercado Municipal da cidade de São Carlos/SP, através do monitoramento dos seguintes parâmetros: MP10; MP2,5; \'CO IND.2\'; CO; COV; temperatura; umidade relativa e ruído. As coletas de dados foram realizadas durante o ano de 2011. Para todos os parâmetros analisados foram escolhidos 12 pontos amostrais internos e um ponto amostral externo, com exceção do ruído, que teve 9 pontos internos. Os dados amostrais internos de MP10 e de MP2,5 revelaram concentrações médias de 44,55 \'mü\'g/m³ e 31,96 \'mü\'g/m³, respectivamente. As concentrações externas médias foram de 35,60 \'mü\'g/m³ para MP10 e de 25,91 \'mü\'g/m³ para MP2,5. As concentrações médias observadas de material particulado estiveram abaixo dos valores recomendados pela OMS. A razão MP2,5/MP10 esteve acima de 70% indicando predominância de particulado superfino na fração MP10 do material particulado em suspensão. Análises químicas por fluorescência de raios-X foram realizadas no material particulado coletado e os elementos químicos identificados foram: Si, Al, S, Ca, Fe, Ti, Cu, Zn e V. Observou-se que os dados de \'CO IND.2\' ficaram abaixo do limite recomendado pela Resolução ANVISA 09, que é de 800 ppm, os dados internos também foram maiores que os externos. Para o CO e COV, os pontos com maiores concentrações foram os próximos dos acessos ao Mercado pela Rua Episcopal, sendo também maiores os dados internos que o externos. Os dados de temperatura e umidade relativa se mostraram, em geral, fora das faixas de recomendações da Resolução ANVISA 09, o que indica que o ambiente interno do Mercado pode ser desconfortável em relação a esses dois parâmetros. Os níveis internos de ruído observados estiveram acima daqueles recomendados pela Norma Técnica L11.032 (CETESB), que é de 50 dBA. Obteve-se pontos com médias acima de 70 dBA, evidenciando que o local é ruidoso, o que pode acarretar problemas à saúde de seus frequentadores. / The Municipal Market of São Carlos city is a very important commercial center, bringing together different types of shops and services. A large number of people attends the local daily, and it is the work environment of several merchants. A diagnostic of the quality of the indoor environment of the Municipal Market of Sao Carlos/SP was conduct, by monitoring the following parameters: PM10, PM2,5; \'CO IND.2\', CO, VOCs, temperature, humidity and noise. The data collections were performed during the year 2011. For all analyzed parameters were chosen 12 sampling indoor points and an outdoor point, with the exception of noise, which had 9 indoor points. The indoor data of PM10 and PM2,5 showed average concentrations of 44.55 \'mü\'g/m³ and 31.96 \'mü\'g/m³, respectively. The outdoor medium concentrations were 35.60 \'mü\'g/m³ for PM10 and 25.91 \'mü\'g/m³ for PM2,5. The average concentrations of particulate matter observed were below the values recommended by WHO. The reason MP2,5/MP10 was above 70%, indicating the predominance of fine particulate matter at the PM10 fraction. Chemical analysis by X-rays fluorescence was performed in the particulate matter collected and the chemicals identified were: Si, Al, S, Ca, Fe, Ti, Cu, Zn and V. It was observed that the \'CO IND.2\' data were below the limit recommended by ANVISA Resolution 09 which is 800 ppm, the indoor data were also higher than outdoor data. For CO and VOCs, the points with the highest concentrations were the ones near the accesses to the Market by the Episcopal Street, and also higher indoor data that the outdoor. The data of temperature and relative humidity proved generally outside the ranges of the recommendations ANVISA Resolution 09, which indicates that the indoor environment of the market may be uncomfortable considering these two parameters. The indoor noise levels were observed above those recommended by the Technical Standard L11.032 (CETESB), which is 50 dBA. There were some points with averages above 70 dBA, showing that the Market can be a noisy environment, which can cause health problems for their users.

O café é uma das principais culturas exploradas no Brasil, e está entre as mais importantes commodities agrícolas de exportação. A demanda por produtos agrícolas sustentáveis é cada vez maior, questão especialmente importante para a competitividade dos produtos de exportação. Portanto, conhecer os impactos das emissões de gases do efeito estufa (GEE) é fundamental para qualquer cultura agrícola, assim como estudar o seu manejo para detectar alternativas mitigadoras. O objetivo deste estudo foi determinar o estoque de carbono no solo e o fluxo de gases de feito estufa no cultivo do café. Para tal foram avaliados o estoque de carbono do solo devido à conversão do uso da terra sob vegetação de Cerrado para a cultura do café; o uso de corretivo agrícola e sua influencia no fluxo de CO2, assim como a influência do uso de fertilizantes nitrogenados na emissão de N2O. O carbono (C) do solo foi determinado para o solo original de cerrado (controle) e em áreas convertidas há 37, 15 e 8 anos, além de duas áreas que receberam adição 22.684 e 16.845 kg ha-1de composto orgânico em 2006 (CRI) e 2010 (CRII), respectivamente. O estoque de C no solo foi maior na área Café 37 (91,34 Mg C ha-1) e o menor para o Cerrado (66,87 Mg C ha-1) a 0-30cm. As áreas com Café 15, 8 anos, CRI e CRII não apresentaram diferença entre si, com estoque de carbono no solo de 85,21, 85,75, 73,29 e 76,95, Mg C ha-1 respectivamente. Após a conversão do solo para a produção de café, há um aumento considerável no estoque de C, porém ao longo do tempo este valor tende a decrescer, provavelmente por conta de práticas de manejo. O nitrogênio (N) é o nutriente exigido em grande quantidade pela cultura do café e é apontado dentre os fertilizantes que mais contribuem com a emissão de GEE na agricultura. A fim de se conhecer o fluxo de emissão das diferentes alternativas de adubação nitrogenada, avaliou-se o nitrato de cálcio (NC), nitrato de amônio (NA), ureia (UR) e ureia-NBPT (NBPT®), para dose única (100 kg ha-1) e parcelada (2 x 50 kg ha-1). A ureia em dose única foi a fonte de maior emissão (125,12 mg N-N2O m-2) e o nitrato de cálcio parcelado foi a de menor (1,93mg N-N2O m-2). O uso da calagem é essencial para corrigir a fertilidade de solos ácidos, como é o caso da maioria dos solos de cerrado. A calagem é uma importante fonte emissora de CO2 na atividade agrícola. Para se conhecer o fluxo de emissão da calagem, avaliou-se uma área com calcário recém aplicado e outra área após 5 anos da calagem. Os fluxos acumulados foram de 64,7 e 58,7 g de C-CO2 m-2, respectivamente. A área que recebeu calcário recentemente obteve maior emissão por efeitos indiretos. Buscando atender a exigências de sustentabilidade avaliou-se a emissão do sistema de produção por cada saca de café (60 kg). Para tal foram utilizados dados de combustível, fertilizantes nitrogenados, adubo orgânico, calcário e eletricidade. A fazenda emitiu um total de 2.698 t CO2 equivalente de GEE durante dois anos agrícolas. A fonte que mais contribuiu foi o uso óleo diesel (1.407 t CO2eq) e a menor foi a eletricidade (41 t CO2eq). Para produzir uma saca de café foram emitidos 0,68 kg de CO2eq kg-1 de café. / The coffee is one of the main crops grown in Brazil, and is its most important agricultural export commodities. The demand for sustainable agricultural products is increasing, especially important issue for the competitiveness of export products. Therefore, knowing the impacts of emissions of greenhouse gases (GHG) is critical for any crop, as well as studying their management to detect mitigation alternatives. The aim of this study was to determine the soil carbon stock and flow of greenhouse gases made in the cultivation of coffee. The studies comprised the evaluation of the conversion of land use Cerrado vegetation for coffee, use of liming and its influence on the flux of CO2, as well as the influence of the use of nitrogen fertilizers on N2O emission. Carbon (C) of the soil was determined for the original Cerrado soil (control) and in areas converted for 37, 15 and 8 years, and also two areas who received addition of 22.684 e 16.845 kg ha-1 organic compound in 2006 and 2010, respectively. The highest levels of carbon were to coffee 37 to 0-5 cm in Li, and the layers 5-10, 10-20 cm in Eli C stocks in the soil was higher in the coffee 37 (91.34 Mg C ha-1) and the lowest for the Cerrado (66.87 Mg C ha-1) at 0-30cm. Areas with coffee 15, 8, and CRI CRII did not differ among themselves, with soil carbon stock of 85.21, 85.75, 73.29 and 76.95 Mg C ha-1, respectively. After the conversion of land for coffee production, there is a considerable increase in the stock of C, but over time this value tends to decrease, probably due to management practices. Nitrogen (N) is the nutrient required in large quantity by the coffee culture and is named among the fertilizers that contribute most to GHG emissions in agriculture. In order to meet the emission flux of alternative nitrogen fertilization was evaluated calcium nitrate (CN), ammonium nitrate (AN), urea (UR) and urea NBPT (NBPT®), full dose (100 kg ha-1) and split dose (2 x 50 kg ha-1). Urea full dose was increased emission source (125.12 mg N2O-N m-2) and calcium nitrate was less parceled (1.93 mg N2O-N m-2). The use of lime is essential to correct the fertility of acid soils, a situation typical of most Cerrado soils. Liming is an important emission source of CO2 in agricultural activity. To know the flow of issuance of liming, evaluated a limestone area with freshly applied and another 5 years after liming. The accumulated flows were 64.7 and 58.7 g CO2-C m-2, respectively. The area was limed recently gained greater flow issue. Seeking to meet the requirements of sustainability evaluated the issue of the production system for every bag of coffee (60 kg). For such data were used fuel, nitrogen fertilizer, organic fertilizer, limestone and electricity. For such data were used fuel, nitrogen fertilizer, organic fertilizer, limestone and electricity. The farm issued a total of 2.698 t of CO2 equivalent GHG during a two crop years. The source that contributed most was the use of diesel (1.407 t CO2eq) and the lowest was electricity (41 t CO2eq). To produce a bag of coffee were issued 0.68 kg CO2eq kg-1 coffee.