Atualmente, os maiores desafios para a humanidade são a iminente escassez de água, o aumento da produção de alimentos e a busca de fontes alternativas de energia. O uso de efluentes de esgoto tratado (EET) para irrigação agrícola pode, além de fornecer água, nutrientes e matéria orgânica para produção agrícola, minimizar o impacto ambiental causado pela sua disposição nos corpos dágua e aumentar a disponibilidade de água para outros fins. Pode ainda, aumentar a produção agrícola em uma mesma área, conservando as áreas florestadas, reduzir as despesas do agricultor com fertilizantes nitrogenados, e atuar na redução dos gases de efeito estufa na atmosfera, pela maior produção de biomassa e pelo acúmulo de carbono no solo através da rizodeposição e deposição de resíduos vegetais. Apesar desses aspectos favoráveis, esta prática interfere no sistema soloplanta- água modificando as entradas e saídas de carbono e nitrogênio de seus diferentes reservatórios Até o presente momento, pouco foi investigado sobre os efeitos da irrigação com esgoto tratado nas emissões de CH4, CO2 e N2O pelo solo. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo principal quantificar as emissões de CO2, CH4 e N2O, por meio do estudo de um Argissolo Vermelho Distrófico Latossólico, cultivado com capim Tifton 85 e irrigado com efluente de esgoto tratado produzido por tratamento biológico do esgoto do Município de Lins, SP. Tem ainda como objetivo avaliar mudanças ocorridas na química do solo em relação as concentrações de sódio, carbono e nitrogênio e a produtividade da capim. As principais conclusões foram que (i) o capim Tifton 85 foi mais produtivo nos tratamentos que receberam irrigação com EET, quando comparados àqueles irrigados com água; (ii) a concentração de Na no solo apresentou um aumento significativo independente do tipo de irrigação utilizada (EET ou água); (iii) a irrigação com EET contribuiu para elevar as concentrações de carbono e nitrogênio no solo; (iv) as emissões de N2O e CO2 dependem predominantemente da umidade do solo, da temperatura e das quantidades de fertilizantes nitrogenado mineral aplicados e menos do tipo de água utilizada na irrigação; (v) o CH4 foi o único que não apresentou relação direta de suas emissões com a sazonalidade climática; (vi) as emissões de CO2, N2O e CH4 pelos solos irrigados com EET não diferem de pastagens não irrigadas ou irrigadas com água, sendo mais influenciadas pelas práticas de manejo. Os resultados indicam que a irrigação de culturas com EET é uma pratica sustentável. / Nowadays, the humanity is faced with great challenges such as the impending water shortage, the increase in food production or the search for alternative energy sources. The use of treated sewage effluent (TSE) as water and/or nutrient source for agricultural irrigation, can preserve existing water resources by minimising environmental impacts caused by its discharge to surface waters and increase water availability for other purposes. Moreover, wastewater use can contribute to increase agricultural production, preserving forested areas; reduce costs for nitrogen fertilization, and can diminish greenhouse gas emissions to the atmosphere due to higher biomass production and carbon accumulation in soil through root and plant residue deposition. Despite these favorable aspects, this practice interferes in the soil-plant-water system by modifying the inputs and outputs of carbon and nitrogen from their different pools. Thus, this study aimed at quantifying CO2, CH4 and N2O emissions from a Typic Haplustox cropped with Tifton 85 and irrigated with treated sewage effluent from the wastewater treatment plant (anaerobic and facultative ponds) at the city of Lins, SP and evaluates moreover changes in soil chemistry related to sodium, carbon and nitrogen concentrations and grass productivity. The study revealed that: (i) Tifton-85 was more productive at in treatments with TSE irrigation, compared to potable water irrigation, (ii) the Na concentration in the soil increased significantly regardless of the type of irrigation used (TSE or potable water), (iii) TSE irrigation increased the carbon and nitrogen concentrations in soil, (iv) N2O and CO2 emissions were predominantly dependent on soil moisture, temperature and the quantities of mineral nitrogen fertilizers applied as from the type of water used for irrigation, (v) only CH4 emissions had no direct relation to climate seasonality, and (vi) CO2, N2O and CH4 emissions of TSE irrigated soils did not differ from not irrigated or water irrigated pastures, being mainly affected by different management practices. The results indicate that crop irrigation with TSE can represent is a sustainable agricultural practice.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-02T18:48:59Z No. of bitstreams: 1 ManuelFarias.pdf: 1389622 bytes, checksum: 6e4849f2b44871723791cde342c7bf04 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T18:48:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ManuelFarias.pdf: 1389622 bytes, checksum: 6e4849f2b44871723791cde342c7bf04 (MD5) Previous issue date: 2006-06-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This is work treat of the acetaldehyde and labeled ethanol oxidations, both kinds in percloric acidic medium, 0,1 Mol L-1 HClO4 on the Pt polycrystalline surface with used conventional electrochemical and spectroscopy techniques (FTIRS in situ). From acetaldehyde, wanted to find the mean concentration that better favor the reaction to evolve for CO2 in the potential smaller from production of the kind. The concentration 0,01 Mol L-1 was better suitable, but the increase of the concentration in solution, this is pathway was whole inhibited. However, in the high potential the form to acetic acidic is favorable. For main cronoamperometry, acetaldehyde in the concentration 0,02 Mol L-1, were able proof results in situ FTIRS. According to potential, this is results was interpreted second pattern to consider: the pear adsorbed kinds (Langmuir-Hinshelwood) and other where consider only one adsorbed kinds between adsorbed (pattern Eley-Rideal mechanism). In the case of ethanol labeled oxidation (H3 13CO 12CH2OH), it is search to look into the path delineated from way severous of the reaction from to form CO2. The results showed that is product would to be results of the intermediates oxidations contained carbon from alcohol group and intermediates contained carbon from group methyl; however, the intermediates contained carbon alcohol group is mores able reactive in the zone potential searched in the work, is this mores, confronted with able reactive metil group. The path double that yield CO2 in the zone potential below 1,0 V, are yielded coupling bands 12COL and 13COL which coexist in below potential. In the presence kind 13COL in 0,4 V potential proof that of the efficiency of the platinum electrode for the oxygenation group metil in the zone below potential. In the potential largest that 1,0 V, where exist the formation continuous of carbon dioxide, the difference in the greatness bands associated from 12CO2 e 13CO2 (double path product contained carbon), was interpreted in the sense of the electrochemical conditions infortunable for remover hydrogen group metil; additional this is kind was to promote for yield from molecules, which not is able identify for whole technique. / Este trabalho trata das reações de eletrooxidações de acetaldeído comum e etanol isotopicamente marcado, ambas reações em superfície de platina policristalina em meio de ácido perclórico, HClO4, 0,1 Mol L-1, com a utilização de técnicas eletroquímicas convencionais e espectroscopia (FTIRS in situ). Para o acetaldeído, essa reação foi estuda com a dependência do potencial aplicado e a concentração do aldeído em solução, que melhor resultaram na transformação desta molécula a CO2. Assim, para o potencial 0,6 V, a concentração de aldeído 0,01 Mol L-1 foi a mais apropriada deduzida a partir de FTIRS in situ e, a concentração 0,02 Mol L-1 permitiu a geração de maior densidade de corrente e foi inferida a partir de cronoamperometria. Essa discrepância foi discutida em termos das reações específicas que resultam no sinal analítico para cada técnica. Dependendo da concentração do acetaldeído, a via de formação de CO2 foi completamente inibida e, em altos potenciais, prevalecia sempre a formação de ácido acético. Paralelamente, dependendo do potencial, estes resultados foram interpretados com base em modelos de mecanismos de reações que considera: um par de reagentes adsorvidos (mecanismo Langmuir-Hinshelwood) e apenas uma espécie adsorvida do par fundamental de reagentes (mecanismo Eley-Rideal). Para o etanol isotopicamente marcado (H3 13C 12CH2OH), foram investigados passos delineados pelas diferentes vias de reação de formação de CO2. Os resultados mostraram que este produto pode ser resultante da eletrooxidação de intermediários contendo o carbono do grupo álcool e do grupo metil, sendo que o intermediário contendo o carbono do grupo álcool, para toda a faixa de potenciais investigados, é bem mais reativo que o intermediário contendo o carbono do grupo metil. As vias duplas que geram CO2 em potenciais abaixo de 1,0 V são resultantes de bandas acopladas de 12COL e 13COL que coexistem em baixos potenciais. A presença de 13COL em 0,35 V foi encarada como uma evidência da eficiência da Pt para oxigenação do grupo metil em baixos potenciais. Em potenciais acima de 1,0 V, onde há produção contínua de dióxido de carbono, a diferença na magnitude das intensidades de bandas relativa ao 13CO2 e 12CO2 (das vias de origem de carbono), foi interpretada como sendo as referidas condições eletroquímicas desfavoráveis para desprotonação do metil.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-08-20T18:41:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstoquesFluxosCarbono.pdf: 13116240 bytes, checksum: 80fff84ef6f9ddb1c384472605ab9aa1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-08-25T14:11:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstoquesFluxosCarbono.pdf: 13116240 bytes, checksum: 80fff84ef6f9ddb1c384472605ab9aa1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-25T14:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstoquesFluxosCarbono.pdf: 13116240 bytes, checksum: 80fff84ef6f9ddb1c384472605ab9aa1 (MD5) Previous issue date: 2010 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária / Carbon Positive Gerenciamento de Projetos Brasil Ltda / Plantações florestais são consideradas como alternativas de uso da terra para mitigação dos efeitos das mudanças climáticas, devido ao potencial de sequestro de carbono em espécies arbóreas. No entanto, há poucas informações sobre estoques e fluxos de carbono em espécies comumente usadas em plantações florestais, sobretudo na Amazônia. O objetivo deste estudo foi determinar o estoque de carbono na fitomassa e o efluxo de dióxido de carbono do solo em plantios de Acacia mangium Willd e Schizolobium parahyba var. amazonicum em diferentes espaçamentos. O estudo foi conduzido em Dom Eliseu, Pará, cujo clima apresenta temperatura média anual em torno de 25 ºC e precipitação anual de 2250 a 2500 mm; o solo predominante é Latossolo amarelo distrófico típico A moderado textura muito argilosa. Neste estudo foram selecionadas duas espécies (A. mangium e S. parahyba) em dois espaçamentos (4,0 m x 2,0 m e 4,0 m x 3,0 m), com duas repetições, totalizando 4 tratamentos e 8 parcelas, estudadas por um período de um ano, dos 2,5 aos 3,5 anos de idade. As parcelas mediram 48 m x 60 m. Mediram-se altura total, diâmetro à altura do peito, fluxo de CO2 do solo, e estimou-se o estoque de carbono na fitomassa acima do nível do solo. O efluxo de CO2 do solo nos plantios de A. mangium tiveram uma média global de 5,61 ± 1,30 Mg C ha-1 ano-1, e, em S. parahyba, a média global foi 7,07 ± 1,50 Mg C ha-1 ano-1. O acúmulo anual de carbono na fitomassa acima do solo nos plantios de A. mangium foi 16,41 ± 1,16 e 14,03 ± 0,82 Mg C ha-1 ano-1, no 4,0 x 2,0 m e 4,0 x 3,0 m, respectivamente. Em S. parahyba o acúmulo anual global foi 8,93 ± 1,87 Mg C ha-1 ano-1. O plantio de A. mangium acumulou mais carbono na fitomassa acima do solo em relação a S. parahyba, com efluxos anuais de CO2 menores em relação ao plantio de S. parahyba em ambos espaçamentos. Dessa forma, plantios de A. mangium, no espaçamento 4,0 x 2,0 m, são recomendados para projetos de sequestro de carbono. Entre os espaçamentos de plantio testados para S. parahyba, 4,0 x 3,0 m seria recomendado devido a mesma eficiência no sequestro de carbono em relação a 4,0 x 2,0 m, porém com menor requerimento de mudas. A continuidade no monitoramento nessas plantações florestais é fundamental para que conclusões mais definitivas sejam feitas a respeito da dinâmica do carbono. / Forest plantations are considered as an alternative land use to mitigate the effects of climate change due to their potential for carbon sequestration in tree species. However, there is little information about carbon stocks and fluxes in forest plantations commonly used in the tropics, especially in the Amazon. The aim of this study was to quantify aboveground carbon stock and soil carbon dioxide (CO2) efflux in Acacia mangium Willd and Schizolobium parahyba var. amazonicum at different spacings. The study was conducted in Dom Eliseu, Pará, whose climate has a mean annual temperature around 25 ºC, annual rainfall varies from 2250 to 2500 mm; predominant soil is A moderate typic dystrophic Oxisol loamy soil. In this study we selected two species (A. mangium and S. parahyba var. Amazonicum) at two spacings (4.0 x 2.0 m and 4.0 x 3.0 m) with two replications, resulting in 4 treatments and 8 plots studied for a period of one year, from 2.5 to 3.5 years old. The plots measured 48 m x 60 m. We measured: height, diameter at breast height, soil CO2 flux, and estimated aboveground carbon stock. Mean soil CO2 efflux in plantations of A. mangium was 5.61 ± 1.30 Mg C ha-1 yr-1, and for S. parahyba the overall average was 7.07 ± 1.50 Mg C ha-1 yr-1. Annual accumulation of carbon in above-ground biomass A. mangium was 16.41 ± 1.16 and 14.03 ± 0.82 Mg C ha-1 yr-1 in 4.0 x 2.0 m and 4.0 x 3.0 m and 3.0 m, respectively. In S. parahyba the annual accumulation rate was 8.93 ± 1.87 Mg C ha-1 yr-1. A. mangium plantations accumulated more carbon in aboveground biomass than S. parahyba, with lower annual soil CO2 efflux smaller in relation to S. parahyba in both spacings. Overall A. mangium plantations in the 4.0 x 2.0 m spacing are recommended for carbon sequestration projects. In relation to S. parahyba, the 4.0 x 3.0 m would be recommended due to the same efficiency in carbon sequestration with lower requirement of inputs (seedlings) compared to 4.0 x 2.0 m. Continuos monitoring of the studied plantations would be very suitable to better understand the carbon dynamics.

La Captura y Almacenamiento de dióxido de Carbono (CAC), es una tecnología orientada a mitigar el impacto de los gases de efecto invernadero producidos en la quema de combustibles fósiles en procesos industriales y de generación de energía, donde la captura de dióxido de carbono (CO2) supone el cuello de botella del proceso, y por tanto donde deben centrarse los esfuerzos. En este contexto, el objetivo de este trabajo es la intensificación del proceso de absorción de CO2 convencional en dos etapas: i) Sustitución del equipamiento convencional (e.g. torres de absorción) por sistemas de membranas para una absorción no dispersiva que elimine el arrastre de gotas y, ii) Sustitución del absorbente de referencia (monoetanolamina, MEA) por líquidos iónicos, con presión de vapor despreciable, que permite eliminar las pérdidas de disolvente por volatilización. En la presente Tesis Doctoral se desarrolla un proceso con cero emisiones de disolvente mediante la integración de equipos de membranas y líquidos iónicos, como estrategia para la intensificación del proceso de captura de CO2 de post-combustión. / Carbon dioxide Capture and Storage (CCS), is a technology aimed at mitigating greenhouse gas impacts from fossil fuels combustion in industrial and energy-related processes where, carbon dioxide (CO2) capture is the bottleneck step where the efforts have to be applied. In this context, the aim of this work is to intensify the absorption process by two steps: i) Substitution of conventional equipment (e.g. scrubbers) for non-dispersive absoprtion membrane systems to avoid drops dragging and, ii) Substitution of the reference absorption solvent (monoethanolamine, MEA) for ionic liquids, with negligible vapour pressure, to avoid solvent losses due to volatilization of the solvent into gas stream. Thereby, in this PhD Thesis a zero solvent emission process trough the integration of membrane systems and ionic liquids is developed as a process intensification strategy for the recovery of CO2 from post-combustion streams.

This article deals with main aspects of a novel technique for carbon dioxide capture and storage released by large combustion plants. Since this novel technique has become essential for reducing greenhouse gas emissions, it has been regulated by the European Union through the Directive number 2009/31. Therefore, acknowledging relevant legal aspects for regulation, suchas: mandatory, exploration permits, storage among others, the focus has been pointed out on responsibilities and guarantees regime. / El presente artículo desarrolla las principales aristas de la captura y almacenamiento del dióxido de carbono emanado de las grandes instalaciones de combustión, novedosa técnica que al tornarse imprescindible para la reducción de emisión de gases de efecto invernadero ha sido regulada porla Unión Europea (UE) a través de la directiva 2009/31. Así, tras reconocerlos aspectos jurídicos relevantes de su regulación —obligatoriedad, permisos de exploración y almacenamiento, entre otros— se incide en el régimen de responsabilidad y garantías.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of chemicals, in excessive doses or inadequately, in the control of pests and diseases in agriculture, has promoted environmental damage, contamination of animals, intoxication of farmers, among others. Looking for less aggressive control alternatives, plant extracts have been successfully used and are a differentiated and a promising option for the integrated management in plant protection. These products are considered an alternative for the control of phytopathogens. They do not cause harm to the environment and to living beings. One of the techniques for extracting plant extracts is the extraction wiyh supercritical/pressurized fluids. This thechnology appears as a great option which is economically viable and ecologically correct. Therefore, the main objective of this work was to investigate the potential of extraction of extracts from flowers, leaves, stalks and roots of Lupinus albescens, using pressurized fluids as liquefied petroleum gas (LPG) or supercritical carbon dioxide (CO2). Furthermore, the objective was to evaluate the kinetic parameters, adjusting to a mathematical spline model. Characterization of extracts and evaluation of their potential in biological control, was performed. In the supercritical fluid extraction with CO2 (SFE-CO2) pressure ranged between 150 to 250 bar and temperature ranged between 40 and 60ºC. In the extraction with compressed LPG, these parameters were fixed between 15 and 35 bar and 25 and 45ºC, respectively. The yield of extraction, kinetic parameters, chemical profile and antifungal effect were evaluated. Maximum yield of extract obtained from different matrices was 1.28% in leaves with solvent LPG under 45°C and 15 bar. The chemical profiles were similar for all matrices and solvents investigated, highlighting stigmasterol. With respect to minimum inhibitory concentration, it rang ed from 29.248 to 192.965 μg mL-1. For antifungal tests, all extracts showed inhibitory powers for Fusarium oxysporum and Fusarium verticillioides. Plant extract obtained from roots showed superior inhibition power, as 70.12% (CO2) and 65.12% (LPG) for Fusarium oxysporum, and 67.76% CO2) anda 61.15% (LPG) for Fusarium verticillioides. From the results obtained in this work, it is possible confirm that the supercritical extraction or using pressurized fluid is a promising methodology for obtaining bioactive compounds from Lupinus albescens, which presented antifungal potential for both fungi investigated in this work. / A utilização de produtos químicos, em doses excessivas ou de forma inadequada, no controle de pragas e doenças na agricultura, tem promovido grandes danos ambientais, contaminação de animais, intoxicação de agricultores, entre outros. Buscando alternativas de controle menos agressivas, extratos vegetais têm sido utilizados com sucesso e ressurgem como uma opção diferenciada e promissora para o manejo integrado em proteção de plantas. Estes produtos são considerados uma alternativa de controle de fitopatógenos, demonstrando prósperos resultados, não causando malefícios ao meio ambiente e aos seres vivos. Uma das técnicas de obtenção dos extratos vegetais é a extração por fluidos supercríticos/pressurizados que também aparece como ótima opção de tecnologia economicamente viável e ecologicamente correta. Portanto, o objetivo principal deste trabalho foi investigar o potencial da extração das flores, folhas, caules e raízes de Lupinus albescens, a partir da técnica da extração por fluidos pressurizados ou em condições supercríticas utilizando gás liquefeito de petróleo (GLP) e dióxido de carbono (CO2) como solventes, bem como avaliar os parâmetros cinéticos, adequando ao ajuste matemático. Realizou-se também a caracterização dos extratos obtidos e avaliação do seu potencial no controle biológico. Na extração supercrítica foram utilizados dióxido de carbono no estado supercrítico (EFS-CO2) e gás liquefeito de petróleo pressurizado. Na EFS-CO2 os valores de pressão investigadas foram fixados entre 150 a 250 bar e os valores da temperatura entre 40 e 60ºC; já para a extração com GLP pressurizado, estes parâmetros foram fixados entre 15 e 35 bar e 25 e 45ºC, respectivamente, sendo avaliados o rendimento de extração, os parâmetros cinéticos, o perfil químico e efeito antifúngico. O rendimento máximo de extrato obtido nas diferentes matrizes foi de 1,28% na folha com o solvente GLP nas condições de 45°C e 15 bar. Os perfis químicos foram semelhantes para todas as matrizes e solventes investigados, destacando-se o composto estigmasterol, em relação à concentração inibitória mínima que variou de 29,248 à 192,965 μg/ml-1. Para os testes antifúngicos, todos os extratos apresentaram poderes inibitórios para Fusarium oxysporum e Fusarium verticillioides. O extrato vegetal obtido a partir da raiz apresentou poder de inibição superior, para Fusarium oxysporum de 70,12% (CO2) e 65,12% (GLP) de inibição, e para Fusarium verticillioides de 67,76% (CO2) e 61,15% (GLP). A partir dos resultados obtidos neste trabalho, os mesmos confirmam que a extração supercrítica ou utilizando fluido pressurizado é uma metodologia promissora na obtenção de compostos bioativos de Lupinus albescens, sendo que o extrato apresentou potencial antifúngico para ambos os fungos investigados neste trabalho.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / factor responsible for climate change worldwide. In recent years, several research are intended to developing new methods and technologies to capture and separation CO2. The use of the adsorption method for separating CO2 is a promising alternative in view of the potential to reduce energy costs by eliminating aqueous solutions and providing capture and regeneration rates adequate. In this context, this paper presents the synthesis of composite type materials ZSM-12 / MCM-41 and ZSM-12 / MCM-48, seeking to combining the properties of the zeolitic material to the structural advantages of mesoporous materials, resulting in obtaining materials with high CO2 adsorption capacity. For this, the materials were synthesized by hydrothermal method and mechanosynthesis. The materials were characterized by XRD, absorption spectroscopy in the infrared, thermal analysis, adsorption-desorption analysis of N2 A 77 K, SEM and TEM. The CO2 adsorption capacity of these materials were investigated by gravimetric analysis. The results obtained from the characterization techniques showed that the synthesis methodology, used for desilication phase of ZSM-12, was efficient in obtaining a composite material with integrated micro and mesoporous phases. On the other hand, the results showed that by mechanosynthesis was possible to obtain materials formed by mixing between the micro and mesoporous phases. Also, comparing the results of adsorption CO2 the obtained composite materials by hydrothermal method with those obtained by mechanosynthesis it was concluded that the adsorption capacity is influenced by crystallinity and amount of the phase ZSM-12. The results showed from adsorption, in general, ZM48-75 samples, ZM41 A/MH R3 and ZM41-50 showed higher adsorption capacity than pure zeolitic and mesoporous materials, respectively. Thus, the composite materials of the type ZSM-12/ZSM-41 and MCM-12/MCM-48 are promising adsorbents for CO2 separation. / O aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera é apontado como o principal fator responsável pelas mudanças climáticas em escala mundial. Nos últimos anos, várias pesquisas têm por finalidade o desenvolvimento de novos métodos e tecnologias para captura e separação de CO2. A utilização do método de adsorção para separação de CO2 é uma alternativa promissora, tendo em vista o potencial para reduzir os custos energéticos, eliminando soluções aquosas e proporcionando captura e taxa de regeneração adequadas. Nesse contexto, neste trabalho apresenta-se a síntese de materiais compósitos do tipo ZSM-12/MCM-41 e ZSM-12/MCM-48, visando combinar as propriedades do material zeolítico com as vantagens estruturais dos materiais mesoporosos, resultando na obtenção de materiais com elevadas capacidades de adsorção de CO2. Para isto, os materiais foram sintetizados pelo método hidrotérmico e por mecanosíntese. Os materiais obtidos foram caracterizados por DRX, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise térmica, analise de adsorção-desorção de N2 A 77 K, MEV e TEM. A capacidade de adsorção de CO2 destes materiais foi investigadas através da análise gravimétrica. As técnicas de caracterização mostraram que a metodologia de síntese adotada via dessilicalização da fase ZSM-12 foi satisfatória na obtenção de um material compósito com as fases micro e mesoporosas integradas. Por outro lado, os resultados evidenciaram que através da mecanosíntese foi possível obter materiais formados pela mistura entre as fases micro e mesoporosas. Além disso, comparando-se os resultados de adsorção de CO2 dos materiais compósitos obtidos via método hidrotérmico com os obtidos via mecanosíntese foi possível concluir que a capacidade de adsorção é influenciada pela cristalinidade ou teor da fase ZSM-12. Considerando-se os resultados de adsorção apresentados, de maneira geral, as amostras ZM48-75, ZM41-A/R3-MH e ZM41-50, apresentaram maior capacidade de adsorção que os materiais zeolíticos e mesoporosos puros, respectivamente. Sendo assim, os materiais compósitos do tipo ZSM-12/MCM-41e ZSM-12/MCM-48 são promissores adsorventes para separação de CO2.

Este trabalho apresenta a utilização de biorrealimentação (biofeedback) como meio de reordenar a mecânica ventilatória de indivíduos obesos e com sobrepeso, através da utilização de um capnômetro para medir a pressão de CO2 durante a marcha em esteira ergométrica, induzindo-os a aumentar a quantidade do CO2 expirado, promovendo uma adequação do esforço motor. O objetivo consistiu em condicionar a mecânica ventilatória do grupo de estudo, através do aumento do CO2 expirado, melhorando a captação de oxigênio, em virtude do aumento da ventilação, incidindo num aumento da frequência cardíaca e adequando o nível de esforço do ato motor, induzindo-os a respirar mais e melhor. Foram avaliados 18 indivíduos (12 obesos e/ou sobrepeso, sendo 8 mulheres e 4 homens e 6 com padrão de peso normal para a classificação de percentual de gordura, 2 mulheres e 4 homens) com idades entre 20 e 55 anos. Foram excluídos indivíduos que tivessem sido clinicamente diagnosticados com hipertensão, diabetes ou alguma cardiopatia sem que houvesse controle medicamentoso, mulheres grávidas e participantes com qualquer tipo de problema osteomuscular ou articular que dificultasse a marcha. Realizou-se inicialmente a medição das dobras cutâneas para separar os respectivos grupos e a medição do VO2, através de teste submáximo em bicicleta ergométrica, pelo protocolo de Astrand para verificar a aptidão inicial dos participantes. O protocolo foi realizado em 12 sessões de dias alternados, onde cada voluntário foi submetido a 15 minutos ininterruptos de atividade aeróbia em esteira ergométrica. Foi utilizada uma máscara que se mantinha conectada ao capnômetro e ao dispositivo de biofeedback que devolvia a informação da execução do ato motor ao participante. A velocidade da esteira foi monitorada através da oscilação da frequência cardíaca, que foi mantida em 65% da frequência cardíaca máxima (FCM), para a idade, sendo medida por frequencímetro. A média encontrada para o percentual de gordura no grupo controle foi de 17±5,79% e para o grupo de estudos foi de 35±4,27%. A análise média dos valores de CO2 do grupo de estudos foi inicialmente de 23,18±3,73 mmHg e ao final das coletas foi de 27,39±3,03 mmHg, e para o grupo controle a média foi respectivamente de 20,77±3,86 mmHg e 26,44±3,90 mmHg. Ao comparar indivíduos obesos e/ou sobrepeso aos indivíduos classificados com percentual de gordura normal e suas respectivas pressões de CO2, há uma diferença estatisticamente significativa. A capnometria para medição de CO2 por meio da utilização de biofeedback como meio de indução do aumento do fluxo de CO2 expirado durante atividade aeróbia permitiu observar uma melhora na dinâmica respiratória dos indivíduos obesos e com sobrepeso através das medidas associadas entre o capnômetro e os valores da frequência respiratória que melhoraram o desempenho motor dos voluntários através do aumento da velocidade de execução da tarefa motora. / This work presents the use of biofeedback as a way to record the ventilatory mechanics of overweight and obese individuals, through the use of a capnometer to measure the CO2 concentration during walking on a treadmill, inducing them to increase the amount of exhaled gas. The aim of this study was to conditioning the mechanical ventilation study group improving their oxygen uptake. Eighteen individuals (12 obese and / or overweight, with 8 women and 4 men and 6 with standard weight for the classification of fat percentage, with 2 women and 4 men) aged 20 to 55 years old were evaluated. Individuals who had been clinically diagnosed with hypertension, diabetes or any disease without any medical control, pregnant women and participants with any type of musculoskeletal or joint problem that made it difficult in gait were excluded. It was initially carried out the measurement of skinfolds in order to separate the respective groups, and the measurement of VO2 through submaximal test on a cycle ergometer at Astrand protocol to verify the initial fitness of the participants. The protocol was performed in 12 sessions in alternate days, where each volunteer was subjected to 15 minutes of continuous aerobic activity on a treadmill. Every 5 minutes a recording was performed with data of the biofeedback and values of capnometer equipment, totaling 15 minutes. A mask that remained attached to capnometer and biofeedback device that returned the information of the execution engine to each participant was used. The treadmill speed was monitored through the oscillation of heart rate, which was maintained at 65% of maximum heart rate (MHR) for age, as measured by frequency counter. The average percentage of fat found in the control group was 17±5.79% and for the study group was 35±4.27%. The average analysis of the CO2 values of the study group was initially 23.18±3.73mmHg and the end of the collections was 27.39±3.03mmHg, and for the control group the average was respectively 20.77±3.86 mmHg and 26.44±3.90mmHg. When comparing obese and/or overweight individuals classified with normal fat percentage and their respective CO2 concentrations there is a statistically significant difference. Capnometer for measuring CO2 through the use of biofeedback as a means of inducing increased flow of exhaled gas during aerobic activity proved to be a useful and applicable tool. It was possible to verify a type of respiratory behavior in obese and overweight and associate measurements obtained by capnometer with the values of respiratory frequency.

CAPES / O presente trabalho visa auxiliar no desenvolvimento da instrumentação óptica para a detecção do petróleo e do dióxido de carbono; essa instrumentação servirá de base para o desenvolvimento de um sistema de monitoração do escoamento bifásico envolvendo dióxido de carbono (CO2 ) e petróleo. Na primeira parte foram efetuados estudos das propriedades ópticas do petró-leo e do CO2 na região do visível (VIS), NIR e infravermelho médio (MIR). Na região do NIR foram realizados trabalhos de caracterização óptica do CO2 , água e petróleo em regime estático e em regime dinâmico foram estudados o escoamento bifásico envolvendo água e ar. No estudo do CO2 foram apresentados resultados referentes à obtenção das linhas características de absorção na região de 1, 5 μm e 2, 0 μm, utilizando metodologias experimentais diferentes: com uma câmara de gás, com o uso fibras ópticas de cristal fotônico (PCF) e por fim com o uso de câmara com multi reflexões. Os resultados experimentais obtidos com o CO2 foram comparados com os resultados encontrados na literatura, coincidindo com valores da ordem de décimos de nanômetros para a região de 1, 5 μm. Ainda no estudo do CO2 foram observados, no experimento da câmara de gás, a relação da pressão na câmara com a amplitude das linhas características de absorção. Para o petróleo foram obtidos dados referentes à sua absorbância óptica nas regiões do VIS, NIR, MIR e infravermelho distante (FIR) através de inúmeras técnicas de espectroscopia analíticas comerciais e experimentais: espectroscopia no visível, de refletância (ATR) e por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados do FTIR possibilitaram escolher regiões iniciais de menor absorbância do petróleo nas regiões do NIR e do MIR onde no futuro poderá ser aplicada a técnica óptica para a monitoração do CO2 diluído no petróleo, no NIR é a região de 1, 57 μm e no MIR a região espectral de 2, 0 μm e 4, 3 μm. Nas medidas experimentais na região de 4, 3 μm foi encontrado o valor da absorbância do petróleo de 0, 11 u.a./cm o que difere em duas ordens de grandeza com os resultados obtidos com o FTIR. Outro experimento feito com petróleo teve como objetivo resultados para a absorção de uma filme fino de petróleo usando uma fonte supercontínua e uma Análise de Espectro Óptico (OSA), e a obtenção de um coeficiente de atenuação óptica como o uso do PCF, os resultados foram comparados. Para trabalhos referentes à região espectral do FIR estão sendo estudados os efeitos da emissividade da radiação para diferentes corpos com o uso de uma câmara CCD operando na região do NIR e FAR. Todos os resultados obtidos para a absorbância do petróleo e CO2 foram comparados. Por fim no estudo óptico de soluções de petróleo foi observada a ressonância de plasmons de superfície (SPR) com luz incidente com um ângulo de 5 o com a normal do filme metálico encontrando uma variação de 45 nm por unidade de índice de refração. No trabalho de doutorado os melhores resultados foram obtidos na região de IR em 4, 3 μm, utilizando como fonte elementos resistivos e como detectores termopilhas, esses resultados foram obtidos para uma espessura de petróleo de 6 cm. / This work aims to assist the optical instrumentation development for oil and carbon dioxide detection: this instrumentation will serve as basis for the development of a monitoring system involving two-phase flow of carbon dioxide (CO2 ) and oil. In the first part studies were develo- ped on the optical properties of oil and CO2 in the visible region (VIS), NIR and mid infrared (MIR). In the NIR region were performed works of optical characterization of CO2 , water and oil in static regime and dynamic regime were studied the two-phase flow involving water and air. In the study of CO2 were presented results for obtaining the absorption characteristic lines in the region of 1.5 μm and 2.0 μm, using different experimental techniques: with the gas chamber with the use of photonic crystal optical fiber (PCF) and finally with the use camera with multi-reflections. The experimental results obtained from the CO2 were compared with the results found in the literature, coinciding with values of tenths of a nanometer order to the region of 1.5 μm. Still in the CO2 were observed, in the gas chamber, the relation between camera pressure with characteristics of absorption lines. Data were obtained for oil fot its optical absorbance in regions of the VIS, NIR, MIR and far infrared (FIR) through numerous techniques of commercial and experimental spectroscopy: Spectroscopy in visible reflectance (ATR) and Fourier transform (FTIR). The FTIR results allowed to choose the regions of lower initial absorbance of oil in the regions of the NIR and MIR which in the future may be applied to optical technique for monitoring the CO2 diluted in oil; this is in the NIR region of 1.57 μm and MIR spectral region of 2.0 μm and 4.3 μm. In the experimental measurements in the region of 4.3 μm was found the amount of oil absorbance of 0.11 u.a./cm which differ by two orders of magnitude with the results obtained with FTIR. Another experiment performed with oil was aimed to obtain results for absorption into a thin film oil using a supercontinuum source and an optical spectrum analyzer (OSA), and obtaining optical attenuation coefficient by using the PCF, the results were compared. For work on the spectral region of the FIR the effects of radiation emissivity to different materials with use of a CCD camera operating in the NIR and FAR region have being studied. All the results for the absorbance of the oil and CO2 were compared. Finally the optical study of oil solutions was observed at surface plasmon resonance (SPR) with incident light at an angle of 5 o with the metal film, finding a variation the 45 nm of refractive index unit. In the doctorate work the best results were obtained in the IR region of 4.3 μm , using as a source resistive elements and how detectors was utilized a thermopile, these results were obtained for a thick of oil of 6 cm.

Capes / Nos pacientes neonatais e pediátricos internados em unidade de terapia intensiva, a monitorização do dióxido de carbono tem grande importância clínica durante a ventilação mecânica invasiva no ajuste dos parâmetros ventilatórios e na detecção de complicações relacionadas à ventilação. O objetivo principal deste estudo é investigar a correlação e o nível de concordância entre a pressão final de dióxido de carbono exalado (PetCO2) e a pressão parcial de dióxido de carbono arterial (PaCO2) em pacientes no período pós-operatório de cirurgia cardíaca, verificando a relação entre ambos os métodos em dois grupos de acordo com a temperatura corporal e as complicações pulmonares associadas. No total, 74 pacientes participaram do grupo 1, com 110 mensurações de PetCO2, PaCO2 medida a 37 °C e corrigida pela temperatura real do paciente. Para toda a amostra, a correlação foi mais significativa com a PaCO2 corrigida (r = 0,92) do que com a medida (r = 0,78), durante todo o período do estudo. A diferença média entre PaCO2 medida e PetCO2 foi 4,42 mmHg e aumentou significativamente durante a instabilidade térmica, enquanto para PaCO2 corrigida a diferença média foi de 1,12 mmHg e permaneceu baixa mesmo durante hipo ou hipertermia. Os resultados obtidos para os 246 pares de PetCO2 e PaCO2 analisados em 42 pacientes ventilados de acordo com o grupo 2, mostraram que os dois métodos foram altamente correlacionados (r = 0,94) e manteve-se elevado mesmo em pacientes com complicações respiratórias. A diferença média entre as mensurações de ambos os métodos foi de -0,71 mmHg e os valores de PetCO2 estavam dentro de 2 mmHg da correspondente PaCO2 em 80,49% das mensurações, indicando uma forte relação. Os resultados deste estudo demonstram que a PetCO2 mensurada pelo capnômetro é tão precisa quanto a PaCO2 mensurada pela gasometria arterial, assim a capnometria pode ser considerada um método de monitorização indireta e não invasiva da PaCO2 em pacientes de terapia intensiva submetidos à ventilação mecânica. / In neonates and pediatrics patients in intensive care units, monitoring of carbon dioxide has great clinical significance during the invasive mechanical ventilation in the adjustment of ventilatory parameters and detection of complications related to ventilation. The objective of this research is to investigate the correlation and level of agreement between end-tidal carbon dioxide pressure (PetCO2) and the partial pressure of arterial carbon dioxide (PaCO2) in patients in the postoperative period of cardiac surgery, verifying the relationship between both methods in two groups according to body temperature and pulmonary complications. Altogether 74 patients were arranged in the group 1 with 110 measurements of PetCO2, PaCO2 measured at 37 ºC and corrected to the real body temperature of the patient. For the whole sample, the correlation was statistically more significant with corrected PaCO2 (r = 0.92) than with the measured (r = 0.78), throughout the study period. The mean difference between measured PaCO2 and PetCO2 was 4.42 mmHg and increased significantly during body temperature instability, while for corrected PaCO2 the mean difference was 1.12 mmHg and remained low even during hypo or hyperthermia. The results for 246 PetCO2 and PaCO2 pairs analyzed in 42 patients ventilated according to group 2, proved that both methods were highly correlated (r = 0.94) and kept elevated even in patients with respiratory complications. The mean difference between the measurements of both methods was -0.71 mmHg and the values of PetCO2 were within 2 mmHg of PaCO2 in 80.49% of the measurements, indicating a high relationship. The results of this study demonstrate that PetCO2 measured by capnometer is as accurate as PaCO2 measured by arterial blood gases, thus the capnometry can be considered an indirect and noninvasive monitoring method of PaCO2 in patients of intensive therapy under mechanical ventilation.