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

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-29T04:07:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334709.pdf: 17590990 bytes, checksum: 02336f279ee95fa2eefa3f0bdc6c3634 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este estudo considera análises e otimizações termodinâmicas multivariáveis da performance de ciclos Rankine transcríticos e um Brayton supercrítico que utilizam CO2 (dióxido de carbono) como fluido de trabalho. Três variáveis dependentes foram usadas como figuras de mérito: a potência líquida produzida pelos ciclos e suas eficiências de primeira e segunda leis, todas calculadas em valores absolutos, bem como normalizadas por unidade de condutância global total, a qual é definida como a soma das condutâncias globais de todos os trocadores de calor usados no ciclo. As análises dos ciclos Rankine foram conduzidas em relação a duas variáveis independentes, a pressão máxima do CO2 no ciclo e a temperatura da fonte de calor, junto às seguintes configurações de ciclo: (i) um ciclo de potência básico, (ii) um ciclo com um recuperador, (iii) um ciclo com reaquecimento e (iv) um ciclo com um recuperador e reaquecimento, denominado ciclo combinado. O processo de otimização se baseou em rotinas de otimização e considerou fontes de calor latente e sensível. As análises do ciclo Brayton foram conduzidas com respeito a seis parâmetros independentes, a temperatura máxima e as pressões máxima e mínima do CO2, a temperatura e a vazão mássica da fonte de calor e a fração mássica no aquecedor, junto à configuração de ciclo combinado. Foi dada especial importância à otimização da eficiência de segunda lei normalizada e apenas fontes de calor sensíveis foram consideradas. Os resultados obtidos foram capazes de mostrar que enquanto as figuras de mérito em termos absolutos apresentaram tendências praticamente estabelecidas, as figuras de mérito normalizadas são altamente dependentes dos parâmetros considerados e claramente apresentam a existência de valores ótimos  os quais dependem da configuração do ciclo, das figuras de mérito consideradas, dos parâmetros de operação  os quais podem ser associados ao dimensionamento ótimo de plantas de potência.<br> / Abstract : This study considers multivariable thermodynamic performance analyzes and optimizations of four CO2 (carbon dioxide) transcritical Rankine cycles and one CO2 supercritical Brayton cycle. Three dependent variables were used as figures of merit: the net power produced by the cycles and their 1st and 2nd Law efficiencies, all calculated in absolute terms, as well as normalized per unit of total global conductance, which is defined as the sum of the global conductances of all heat exchangers used in the cycle. The analyzes of the Rankine cycles were performed with respect to two independent variables, the high pressure of CO2 within the cycle and the temperature of the heat source, along with the following cycle configurations: (i) a basic power cycle, (ii) a cycle with a recuperator, (iii) a cycle with re-heating and (iv) a cycle with a recuperator and re-heating, namely, combined cycle. The optimization process relied on optimization routines and considered latent and sensible heat sources. The analyzes of the Brayton cycle were carried out with respect to six independent variables, the maximal temperature and the high and low pressures of CO2, the temperature and mass flow rate of the heat source and the heater mass fraction, along with only the combined cycle configuration. The optimization was focused on the normalized 2nd Law efficiency and only sensible heat sources were considered. The results obtained were able to show that while the individually defined figures of merit mostly presented established trends, the normalized ones are highly dependent on the parameters considered and clearly show the existence of optimum values { which are a function of the configuration of the cycle, figures of merit considered, operation parameters { that may be associated to optimally sizing power plants.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-08Bitstream added on 2014-06-13T18:40:02Z : No. of bitstreams: 1 arceferrufino_gla_me_guara.pdf: 1056072 bytes, checksum: 1cac7a1cd9ce6c0468bceb4898770311 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O dióxido de carbono (CO2) é um importante gás de efeito estufa. No entanto, um aumento gradual ameaça substancialmente o clima. Um dos principais desafios do planejamento ambiental é identificar um modelo que vincule todos os fatores do ciclo de carbono, ou seja, oceano – ecossistema terrestre – emissão antropogênica – atmosfera. Princípios básicos de Termodinâmica podem ser aplicados em uma modelagem estatística com bases em séries históricas para obter concentrações de CO2 na atmosfera, possibilitando a construção de cenários para uma melhor tomada de decisões. Por este motivo, foi desenvolvido no trabalho um modelo que interliga todos os fatores do ciclo de carbono, focalizando em quatro zonas térmicas ou climáticas (Boreal, Temperada, Tropical, Polar), para cálculos de armazenamento de CO2 atmosférico. Os resultados mostram que no ano 2100 se atingirá uma concentração de CO2 quatro vezes maior do que antes do período pré-industrial. A zona temperada emite quase a metade de dióxido de carbono à atmosfera na atualidade; para o ano 2100, essa emissão aumentará a quinze vezes mais que a zona tropical. A China será responsável em uma proporção de vinte quatro a onze com relação aos Estados Unidos. A estabilização das concentrações de CO2 na atmosfera será obtida quando as emissões de dióxido de carbono antropogênico tiverem uma diminuição de mais do que trinta e quatro por cento para o ano 2100 na zona temperada. / Carbon dioxide (CO2) is the most important greenhouse gas. A gradual increase on its atmospheric concentration threatens significantly the climate. One of the main challenges of environment planning is to identify a model that connects all factors that determine the carbon cycle, that is, ocean – terrestrial ecosystem – anthropogenic emissions – atmosphere. Basic thermodynamic principles can be applied in a statistical modeling with historic time series to obtain atmospheric CO2 concentration, creating the possibility of construction of scenarios that will help decision making. A model that links all carbon cycle factors was developed in this dissertation work, focusing in four thermal of climatic zones (Boreal, Temperate, Tropical, and Polar) for calculations of atmospheric CO2 storage. Results show that in 2100, the atmospheric CO2 concentration will reach a value four times higher than that of the pre-industrial period. The temperate zone already emits almost half of the carbon dioxide to the atmosphere; by 2100, this emission will increase 15 times more than that corresponding to the tropical zone. China will be responsible for emissions in a proportion of 24 to 11 in comparison to that of the United States. Stabilization of CO2 concentrations in the atmosphere will be obtained when the anthropogenic carbon dioxide emissions attain a decrease of at least 34% in 2100 in the temperate zone.

Orientador: Wagner Bettiol / Coorientador: Rodrigo Mendes / Banca: Kátia de Lima Nechet / Banca: Flávia Rodrigues Alves Patrício / Banca: Adriana Zanin Kronka / Banca: Antonio Carlos Maringoni / Resumo: Os microrganismos endofíticos ocorrem naturalmente em todas as partes do cafeeiro e produzem metabólitos secundários que podem influenciar as características da expressão da bebida, bem como a resistência da planta às doenças e pragas. O aumento da concentração atmosférica de CO2 vem sendo observado nas últimas décadas e pode afetar positiva, negativamente ou ser neutro na planta de café, e também influenciar na comunidade de microrganismos endofíticos. A melhor forma de se realizar os estudos com o aumento da concentração de CO2 é por meio de experimento tipo FACE (Free Air Carbon Dioxide Enrichement), o qual possibilita obter uma resposta sem alterar o microclima em áreas extensas de amostragens. Diante disso, o presente trabalho teve por objetivo estudar a comunidade bacteriana endofítica em folhas, frutos e ramos de cafeeiro da variedade Catuaí Vermelho IAC 144, cultivados no experimento ClimapestFACE da Embrapa Meio Ambiente, bem como identificar as bactérias endofíticas presentes em frutos e ramos de café por meio de sequenciamento em larga escala. O experimento FACE é composto por 12 anéis, dos quais seis com a concentração atual de CO2 que é de aproximadamente 400 ppm e os outros seis enriquecidos com CO2 até uma concentração de 550 ppm. Em cada anel, foram coletados folhas, ramos e frutos nas safras de 2013 a 2015. Com os tecidos amostrados foi realizada análises por meio da técnica de T-RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism), onde na amplificação do gene 16... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Endophytic microorganisms occur naturally in coffee plant and produce secondary metabolites that can influence the beverage characteristics, as well as the resistance of plant diseases and pests. The increase in the atmospheric CO2 concentration has been observed in the last decades and can affect positively, negatively or be neutral to coffee plant, and also influence the endophytic microorganisms. The best way to carry out the studies with the increase of CO2 concentration is in FACE experiment (Free Air Carbon Dioxide Enrichement). The objective of this study was to study the endophytic bacterial community in leaves, fruits and branches of coffee grown in the ClimapestFACE experiment at Embrapa Environment, as well as to identify the endophytic bacteria in fruits and branches of through large-scale sequencing. The FACE experiment consists of 12 rings, of which six maintains the ambient CO2 concentration (400 pm) and other six enriched with CO2 at 550 ppm. In each ring were collected leaves, branches and fruit between 2013 and 2015. Samples were analyzed using T-RFLP technique, where specific universal bacteria primers were used in the amplification of 16S rDNA gene. For identification of endophytic community sequencing was performed through Ion Torrent technique. The data of T-RFLP technique were analyzed by ANOSIM test and differences were observed when comparing the groupings between leaves, fruits and branches, however no differences were observed between treatments with or without CO2 enrichment. The Principal Component Analysis confirmed the ANOSIM test and revealed that the structure of endophytic bacterial communities presents greater dissimilarity when comparing leaf, fruit and branch. However, in the comparison between treatments with and without CO2 enrichment there was a similarity and in some cases overlap, which shows that there was no distinction between communities... / Doutor

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T16:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:04:55Z : No. of bitstreams: 1 152941.pdf: 26869759 bytes, checksum: 3b5d8b890cc805d9043b0b1627cf3f91 (MD5) / Óleo essencial de capim-limão foi extraído com dióxido de carbono a diferentes condições de pressão e temperatura. Os experimentos realizados em escala de laboratório e piloto tiveram como objetivo investigar a influência de diferentes parâmetros na qualidade do óleo essencial e a eficiência do modelo matemático em prever uma ampliação de escala do processo. Demonstrou-se que o CO2 líquido extrai, simultaneamente, ceras cuticulares e compostos pesados, enquanto que a extração com CO2 supercrítico, realizada a 40ºC e 85 bar, conduziu a um óleo livre destes compostos. Foi proposto o uso de um modelo matemático, baseado no balanço diferencial de massa macroscópico do extrator. Devido à pequena quantidade de óleo presente em matrizes vegetais como o capim-limão, o modelo assume que o processo é controlado apenas pela resistência interna a transferência de massa. O coeficiente de difusão interna e o fator de partição do óleo essencial entre as fases foram utilizados como parâmetros de ajuste. Como ferramenta de ajuste destes parâmetros, foram utilizados algoritmos genéticos. O modelo representou bem o comportamento das curvas experimentais para diferentes tamanhos de partícula e vazões de solvente, assim como para uma ampliação de escala do processo. Os valores dos parâmetros ajustados apresentaram-se coerentes com os existentes na literatura.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T21:32:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290625.pdf: 2307335 bytes, checksum: 3e8ef1d7383b89281c74fd2e9dfb1b75 (MD5) / Policaprolactona (PCL) é um dos mais atrativos poliésteres alifáticos para aplicações biomédicas devido a sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e compatibilidade com uma ampla faixa de polímeros. Diversas aplicações biomédicas podem ser encontradas na literatura sobre policaprolactona e seus copolímeros. Tradicionalmente, a PCL tem sido sintetizada por polimerização em massa, em solução ou em suspensão. Para qualquer destas técnicas é utilizado um iniciador organometálico na presença ou ausência de um co-iniciador contendo hidrogênio ativo. A poli(.-caprolactona) e seus copolímeros podem ser sintetizados quimicamente através do método da policondensação e do método da polimerização pela abertura do anel de ésteres cíclicos (lactonas, lactídeos e glicolídeos), o qual permite preparar poliésteres de alta massa molar. A utilização de enzimas como catalisadores na polimerização por abertura de anel vem se tornando uma alternativa bastante atrativa devido à polimerização ocorrer em condições mais amenas, principalmente no que concerne à temperatura. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi investigar a produção de poli(.-caprolactona) em dióxido de carbono supercrítico catalisada por enzima, especificamente a lipase comercial Novozym 435®. Os parâmetros empregados para avaliação da produção foram a massa molar e o índice de polidispersão obtidos na reação. Além disto, foi determinada a atividade da enzima após a reação com o intuito de verificar a possibilidade de seu reuso. Foram realizados dois planejamentos experimentais. No primeiro, as variáveis estudadas foram o binômio temperatura/pressão (35 a 65 °C/ 83 a 145 bar), a quantidade de enzima (1 a 10 %), a quantidade de água (0 a 2,5 %) e a agitação do meio (200 a 400 rpm). O diagrama de Pareto mostrou que apenas a variável quantidade de enzima foi significativa, no nível de 90 % de significância, para as faixas de condições estudadas. As massas molares médias numéricas variaram de 1050,4 a 7419,6 g/gmol. Não houve perda significativa de atividade enzimática após a reação com aumento de atividade em alguns casos, considerando-se o nível de significância de 90 % no diagrama de Pareto. O segundo planejamento avaliou os efeitos do deslocamento da faixa de estudo para níveis mais altos: pressão (150 a 200 bar), quantidade de enzima (5 a 15 %) e quantidade de água (0 a 4 %). Os resultados mostraram que o aumento dos níveis das variáveis operacionais não causou alteração estatisticamente significativa das reações para o nível de significância de 90 % no gráfico de Pareto. Nesse planejamento, as massas molares variaram de 1099,5 a 1463 g/gmol. Como a quantidade de água estava maior no sistema do segundo planejamento experimental (monômero, dióxido de carbono, enzima e, em alguns casos, água), uma das razões para a diminuição das massas molares em geral, poderia ser o efeito deletério da água no mecanismo da reação. A atividade enzimática para o segundo planejamento apresentou tendência a ser significativa no diagrama de Pareto para o nível de 90 % de confiança. Esse resultado também é considerável na diminuição das massas molares dos polímeros obtidos visto a importância da atividade da enzima no desencadeamento das reações. Os resultados obtidos nesse trabalho demonstram que o uso de catalisador enzimático e fluido supercrítico pode ser tão efetivo quanto às técnicas que empregam catalisadores metálicos e meios orgânicos, com a vantagem de não apresentarem toxicidade e não necessitar de tratamento para o descarte no ambiente. / Polycaprolactone (PCL) is one of the most attractive aliphatic polyesters for biomedical applications due to its biocompatibility, biodegradability and compatibility with a wide range of the polymers. Several biomedical applications can be found in the literature using poly(.-caprolactone) and their copolymers. Traditionally, the PCL has been synthesized by bulk polymerization, solution or suspension. In any of these techniques it is used organometallic initiators in the presence or absence of a co-initiator containing active hydrogen. The poly(.-caprolactone) and its copolymers can be chemically synthesized by the method of polycondensation and the method of polymerization by ring-opening of cyclic esters (lactones, lactide and glicolides), which allows to prepare high molecular weight polyesters. The use of enzymes as catalysts in the polymerization by ring-opening has become a very attractive alternative because the polymerization occurs in milder conditions, especially in relation to the temperature. The aim of this work was to synthesize poly(.-caprolactone) in supercritical carbon dioxide catalyzed by lipase, namely Novozym 435®. Enzymatic reactions were evaluated taking into account the molar mass and polydispersity index obtained. Besides, the enzyme activity was evaluated after polymerization reactions. Two experimental designs were carried out: in the first, the variables were binomial temperature/pressure (35 to 65 °C/ 83 to 145 bar), enzyme concentration (1 to 10 wt %), water content (0 to 2.5 wt %) and agitation (200 to 400 rpm). The Pareto diagram showed the enzyme concentration was significant (90 % confidence interval) in the experimental ranges investigated. The average molecular weight for the polymers ranged from 1050.4 to 7419.6 g/gmol. Enzymatic activity did not suffer significant changes for 90 % confidence interval. The second planning evaluated the effects of those variables at higher levels: pressure (150 to 200 bar), enzyme concentration (5 to 15 wt %), water content (0 to 4 wt %). Results showed that increasing levels of process variables did not cause a change for the statistical results of the reactions (90 % confidence interval). In these planning, the molecular weight ranged from 1099.5 to 1463 g/gmol. As the water concentration was higher in the second planning system, one of the reasons for the decrease of the masses in general, could be the deleterious effect of water on the reaction mechanism. The enzyme activity for the second design tended to be significant in the Pareto#s chart for the 90 % confidence interval. This result is also considerable for the decrease in the molecular weight of polymers whereas the importance of enzyme activity for the reactions. Results obtained in this study may be considered relevant as it is shown that the use of enzyme catalysts and supercritical fluids may be as effective compared to the traditional metal catalysts and organic medium, due to the advantages as no toxicity and does not require any treatment for disposal in the environment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248443.pdf: 3179710 bytes, checksum: f4cc20ca29205455b95a8cbb40642813 (MD5) / Neste trabalho, foram preparados diferentes catalisadores metal-óxido suportados que fossem ativos, seletivos e estáveis frente à reação de reforma a seco do metano para produção do gás de síntese. Os catalisadores foram preparados empregando métodos convencionais de preparo, como impregnação úmida e precursores poliméricos. Empregou-se como fase ativa os metais níquel e cobalto e como suportes os óxidos de zinco, nióbio, silício e alumínio (comercial e pelo método de precipitação de esferas). O potássio foi empregando como dopante. Os catalisadores foram caracterizados físico-quimicamente antes e, quando necessário, após os testes catalíticos, utilizando para isso técnicas de adsorção física de nitrogênio, difratometria de raios-X (DRX), análises de redução em temperatura programada (RTP) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os testes catalíticos foram realizados em fase gasosa, sob pressão atmosférica, utilizando um reator de leito fixo a uma temperatura reacional de 625 °C e uma proporção molar de reagentes de 4:1:1 (N2:CH4:CO2), sendo o fluxo total de 35 cm3/min. Empregou-se o N2 como gás diluente e também como padrão interno para a análise cromatográfica. A ativação catalítica foi realizada sob fluxo de H2 durante o período de 90 minutos. Para a análise dos produtos reacionais foi utilizado um cromatógrafo gasoso equipado com coluna empacotada (Peneira molecular 5A e Porapak Q) e detector de condutividade térmica. Os catalisadores que utilizaram o óxido de alumínio como suporte, apresentaram maiores áreas superficiais. As maiores conversões de metano foram obtidas utilizando os catalisadores preparados pelo método de impregnação úmida sendo, entre esses, o catalisador com a adição de potássio o que apresentou uma maior atividade catalítica, com 80% do metano convertido.

Orientador: Tiago Santana Balbuena / Banca: José Roberto Aparecido dos Santos Pinto / Banca: Alessandro de Mello Varani / Resumo: As mudanças climáticas globais podem alterar significativamente o metabolismo das células vegetais. Um cenário com alta concentração de CO2 atmosférico pode ser benéfico para plantas do tipo C3 devido ao estímulo à fixação de carbono. No entanto, esse aumento esperado na taxa de assimilação de carbono também pode aumentar a atividade e a expressão das enzimas envolvidas na cadeia de transporte de elétrons, resultando em maior acúmulo de espécies reativas de oxigênio. Nesse trabalho, foi estudada a resposta do sistema antioxidante em cloroplastos de Eucalyptus urophylla cultivados sob altas concentrações de CO2. As plantas de E. urophylla expostas a alta concentração de CO2 (980 ppm) mostraram um aumento no fechamento estomático e pequena, mas significativa, indução do estresse oxidativo em relação as plantas cultivadas em concentração atmosférica de CO2. Entretanto, essas respostas não foram observadas quando as plantas foram cultivadas em concentração de CO2 igual a 680 ppm, cujo tratamento induziu abertura estomática. Através de uma abordagem de proteômica de descoberta, foram identificadas e detectadas 19 proteoformas antioxidantes cloroplastidiais e 2 proteoformas diferencialmente reguladas. Dentre essas, destacam-se uma proteoforma de ascorbato peroxidase e uma de superóxido dismutase, as quais estão possivelmente envolvidas na neutralização de espécies reativas de oxigênio após cultivo em atmosfera enriquecida com CO2, e que podem ser utilizadas como marcadores bioquími... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Global climate change can significantly alter plant cell metabolism. A higher atmospheric CO2 scenario may be beneficial for C3 plants through the stimulation of carbon fixation. However, this predicted increase in the rate of carbon assimilation may also increase the activity and expression of enzymes involved in the electron transport chain, resulting in higher accumulation of reactive oxygen species. Here, we studied the responses of the chloroplast antioxidant system of Eucalyptus urophylla plants cultivated under high-CO2 conditions. E. urophylla plants exposed to a high concentration (980 ppm) of CO2 showed an increase in stomatal closure and a small, but significant, induction of oxidative stress in relation to plants grown at atmospheric CO2 concentration. However, these responses were not observed at a CO2 concentration equal to 680 ppm, which induced stomatal aperture. With the discovery proteomics approach used herein, we identified 19 chloroplast antioxidant proteoforms and pinpointed 2 differentially regulated antioxidants proteoforms. We highlight an isoform of ascorbate peroxidase and one of superoxide dismutase, which are possibly involved in the neutralization of reactive oxygen species upon cultivation in a high CO2 atmosphere and could be used as biochemical markers of abiotic stress or as targets in genetic engineering programs. / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:00:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262745.pdf: 3244240 bytes, checksum: 39dbe07fa73b29d0be34045569319974 (MD5) / O aquecimento global observado na atualidade é, em grande parte, de responsabilidade do aumento das emissões de CO2 para atmosfera em virtude de ações antrópicas. Uma das mais promissoras técnicas de captura de dióxido de carbono consiste na sua separação através de processos adsortivos. O adsorvente ideal para utilização em larga escala deve ser seletivo para CO2 e possuir grande capacidade adsortiva, mas ao mesmo tempo deve ser de fácil regeneração. Neste trabalho, foi estudada a separação de CO2 através de adsorção. Adsorventes seletivos para CO2 foram estudados para a separação de CO2 de outros gases sob condições experimentais variadas. Um carvão ativado comercial e uma zeólita 13X foram selecionados. Para o aumento da basicidade superficial do sólido, carvão ativado foi funcionalizado com uma amina primária em duas diferentes proporções amina:carvão e estes sólidos foram nomeados CPHCL-1 e CPHCL-2. Os sólidos adsorventes foram caracterizados através de medidas de isotermas de sorção de nitrogênio líquido. A área BET e o volume de microporos do carvão ativado foram o dobro da área e do volume de microporos da zeólita 13X. Os carvões funcionalizados com a amina cloridrato de 3-cloropropilamina apresentaram uma diminuição da sua área BET - de 1053 m²/g para 915,8 m²/g no CPAHCL-1 e para 664,6 m²/g no CPHCL-2. Isotermas de equilíbrio de adsorção de dióxido de carbono e nitrogênio sobre o carvão ativado e a zeólita 13X foram determinadas gravimetricamente nas temperaturas de 28°C-30°C, 50°C, 100°C e 150°C e pressões até 50,0 bar. Para o adequado tratamento das quantidades adsorvidas obtidas, foi utilizado um protocolo para diferenciar a quantidade adsorvida em excesso da quantidade adsorvida absoluta. A densidade da fase gás foi calculada a partir de uma equação cúbica de estado e o volume da fase adsorvida foi calculada assumindo que a densidade desta fase é igual a densidade da fase líquida. Os modelos teóricos de isotermas Toth e multisítio-Langmuir foram ajustados aos resultados experimentais. Isotermas de equilíbrio de adsorção de dióxido de carbono sobre CPHCL-2 foram determinadas volumetricamente nas temperaturas de 25°C, 50°C, 100°C e 150°C e pressões até 1,0 bar. Os valores experimentais foram ajustados a isoterma linear (modelo de Henry). A dependência com a temperatura do equilíbrio de adsorção foi descrito pela equação de Van't Hoff. O carvão ativado mostrou ter maior capacidade de adsorção de CO2 na ampla faixa de pressão estudada. No entanto, zeólita 13X mostrou-se ser mais seletiva ao dióxido de carbono. Medidas de XPS, FTIR, CHN e conteúdo de enxofre foram realizados para se identificar as mudanças químicas sofridas pelo carvão ativado através do seu enriquecimento com N. Apesar do aumento do conteúdo de N, CPHCL-2 mostrou uma diminuição na capacidade de adsorção para CO2. Também foram estudadas as dinâmicas de adsorção de dióxido de carbono na presença de inerte, N2 e de mistura N2/CO/SO2. Foi avaliada a influência da presença de N2 sobre a capacidade de adsorção dos sólidos adsorventes para CO2. Conclui-se que os sólidos estudados utilizam toda a sua capacidade de adsorção de CO2 mesmo quando está presente outro adsorvato. Um modelo baseado na aproximação Linear Drive Force para o balanço de massa, incluindo balanço de energia e de quantidade de movimento, foi proposto e reproduziu satisfatoriamente todas as curvas de ruptura de adsorção de dióxido de carbono e de nitrogênio. O modelo proposto foi utilizado para descrever a separação de mistura de CO2/N2 pelo processo PSA e as simulações mostraram razoável acordo com os resultados experimentais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-10T03:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335958.pdf: 1235795 bytes, checksum: 46ba1281e15a823b96af08c1345c6f31 (MD5) Previous issue date: 2015 / O efeito bacteriostático do CO2 torna-o como o principal gás usado em embalagens com atmosfera modificada para alimentos que não respiram. O objetivo deste trabalho determinar a solubilidade do CO2 em carne de cordeiro a diferentes temperaturas e a sua influência nas características físico-químicas do produto. O método manométrico foi empregado para obtenção de dados da concentração do CO2 em filés de pernil de cordeiro a 2, 6 e 10oC e a pressão de 200 kPa, considerando um sistema ideal de acordo com a Lei de Henry. A influência da concentração de gás nas características físico-químicas foi avaliada através dos parâmetros de aw, cor, pH, textura e perda de massa por cocção. Verificou-se também o efeito do CO2 na microestrutura da carne através das microscopias eletrônicas de varredura antes e após a aplicação do gás. Para verificar a estabilidade microbiológica da carne após processo foram analisadas contagem para bactérias psicotróficas, ácido láticas, aeróbicas e anaeróbicas. A solubilidade do CO2 na carne de cordeiro foi maior à temperaturas mais baixas (2 oC) com maior concentração de gás absorvida pela carne, de 3701 ppm. Enquanto que a mais baixa concentração absorvida foi a 10 oC, de 2699 ppm. O pH das amostras de carnes diminuiu após o processo de solubilização, efeito esperado em função da presença do CO2 no meio, mostrando-se efetivo na inibição do crescimento dos micro-organismos estudados, mantendo a contagem abaixo dos limites estabelecidos pela legislação. Através das análises de imagens foi possível observar formação de fissuras entre o perimísio das fibras musculares provavelmente devido à presença do gás absorvido pela carne. Houve diminuição do conteúdo de umidade das amostras em todas as condições estudadas. A perda de massa por cocção, a força máxima de corte e as propriedades mecânicas da carne não apresentaram diferença significativa entre as amostras antes e após o CO2, nas três temperaturas. A cor apresentou significativa variação entre as diferentes localizações das amostras, superfície exposta ao gás, parte interna e superfície inferior.<br> / Abstract : The CO2 is main gas gassed in package of modified atmosphere for non-respiring foods because of bacteriostatic effect of the make the principal. The objective this work was to determinate the solubility of CO2 in the lamb meat at different temperatures and to evaluate the influence of the gas in the physico-chemical and microbiological characteristics The manometer method was ased to determine the CO2 concentration data inside the steak lamb at 2, 6 and 10°C and the pressure of 200 kPa, considering as a ideal system and according Henry law. The influence of the concentration of gas on characteristics physic-chemical were evaluated across of aw, color, pH, texture and PPC. The effect of CO2 on microstructure of meat was evaluated by means of scanning electronic microscope before and after the gas injection process. The microbiological analysis was performed for the psychotropic bacteria, lactic acid, aerobic and anaerobic mesophilic. The solubility of CO2 in the lamb meat was higher at lower temperature (2 °C) with high absorption of gas of 3701 PPM. The other hand, lower solubility values and lower gas absorption (2699 PPM) obtained at higher temperature (10°C). The pH of the samples meat decreased after the solubilization process, as expected because of the presence of CO2 in the meat, showing their effectivity to inhibit the growing of microorganisms studied, and shows that values found are in accordance with the limits of the international legislation. Image analysis shows presence of fissures in the perimysium of muscle fibers probably due to the presence of gas absorbed by meat. Moisture content decreased for the all samples studied. There was mass loss for the samples cooked, maximum cut force and TPA, showed no significant difference between the sample before and after CO2 solubilization, at three temperatures. The color, presented significant variation between the different regions of the samples as surface exposed to gas, internal part and bottom surface.