Orientador : Prof. Dr. Ricardo Mendes Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 23/08/2017 / Inclui referências : f. 87-90 / Resumo: As organizações, a fim de obterem vantagens competitivas, gerenciam uma gama de diferentes projetos, programas ou operações. Quando estes componentes estão alinhados com os objetivos estratégicos, via uma gestão de portfólio eficaz, é possível otimizar os recursos para o alcance de um novo estado desejado. Neste contexto a gestão dos riscos (positivos ou negativos) é fundamental para se obter o sucesso. No entanto, gerenciar riscos é uma tarefa complexa e dentre as ferramentas que apoiam de forma eficaz este processo estão práticas de Gestão do Conhecimento (GC). O objetivo deste estudo é analisar a aplicação da GC no Gerenciamento de Riscos em Portfólio de Projetos (GRPP). A partir de uma revisão da literatura, onde foram considerados artigos científicos, identificou-se as melhores práticas, barreiras e aspectos comportamentais que influenciam favoravelmente a aplicação da GC no GRPP. Para verificar este resultado aplicou-se um questionário, junto a profissionais com experiência em gestão de projeto e portfólio de projetos, do qual obteve-se 109 respostas válidas. Entre os respondentes foram selecionados seis profissionais, de diferentes ramos de atuação, que foram entrevistados com o objetivo de aprofundar o conhecimento sobre o tema. Como resultado, práticas como equipes multidisciplinares, encorajar a cultura de partilha do conhecimento, o aprendizado contínuo, particularmente em relação ao uso das lições aprendidas, o mapeamento do conhecimento e identificação de experts se mostraram relevantes, na opinião dos respondentes da pesquisa. Mapear o contexto do principal stakeholder e reuniões de projeto foram duas práticas que emergiram das entrevistas, mas não haviam sido identificadas na revisão da literatura. A percepção de que há ganho pessoal relevante (relevância) e a confiança foram as influências positivas mais pontuadas no questionário. Já para os entrevistados, a confiança é a base de todo o processo e o reconhecimento é um motivador importante, apesar de não existir formalmente para este fim em grande parte das organizações. Em relação às barreiras, as questões organizacionais receberam destaque, como culturas organizacionais que não incentivam o compartilhamento do conhecimento. Além disso, a falta de apoio dos gestores, tanto a nível estratégico quanto tático, foi apontado pelos entrevistados como uma das principais barreiras. Este estudo confirma a importância de práticas de GC como fator de sucesso das estratégias de GRPP, no entanto, observa-se que as iniciativas neste sentido ainda são poucas e muitas vezes centradas na experiência pessoal dos gestores. Cabe à organização, e seus gestores, promover um ambiente propício para que iniciativas de GC, voltadas ao GRPP, sejam implementadas e atinjam o seu pleno potencial. Palavras-chave: Gestão do conhecimento. Gerenciamento de risco. Portfólio de projetos. / Abstract: Organizations, in order to gain competitive advantage, manage a range of projects, programs or operations. When these components are aligned with the organization's strategic objectives through an effective portfolio management, it is possible to optimize the resources to reach a new desired state. In this context, risk management (positive or negative) is the key to success. However, managing risks is a complex task that requires several tools to support this process and Knowledge Management practices are among them. The objective of this study is to analyse the application of Knowledge Management (KM) in Project Portfolio Risk Management (PPRM). Through literature review, the best practices, barriers and behavioural aspects that favoured the application of KM in the PPRM were identified. The results have been verified by survey questionnaire conducted among project and portfolio management (109 valid answers). Six participants, from different corporate sectors, have been selected to an interview, focus on deepening subject knowledge. Practices such as multidisciplinary teams, encouraging a knowledge-sharing culture, continuous learning, particularly in relation to the use of lessons learned, knowledge mapping and "hard-tagging" experts have proved to be relevant according to respondents' opinion. Mapping the main stakeholder context and project meetings were practices that emerged from the interviews but had not been identified in the literature review. Perceptions of personal gains (relevance) and the trust were the positive influences got the highest score in the questionnaire. For the interviewees, trust is the basis of the whole process and recognition is an important motivator, although it does not exist formally, for this purpose, in most organizations. Regarding the barriers, organizational issues have been highlighted as, organizational cultures that do not encourage a knowledge-sharing. In addition, the lack of support from managers, both strategically and tactically, was pointed out by the interviewees as one of the main barriers. This study has confirmed the importance of KM practices as a success factor of PPRM strategies. Though, it was observed that the initiatives in KM are still few and often centred on the personal experience of managers. The organization and its managers have the responsibility to create an enabling environment for KM initiatives applied to PPRM to be implemented and reach their full potential. Keywords: Knowledge management. Risk management. Project portfolio.

Orientador: Prof. Dr. José Viriato Coelho Vargas / Co-orientador: Prof. Dr. André Bellin Mariano / Co-orientador: Prof. Dr. Wellington Balmant / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 23/04/2015 / Inclui referências / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Os cultivos de microalgas têm ganhado cada vez mais atenção dos setores industriais e de pesquisa em função da ampla variedade de aplicações para a biomassa gerada, dentre as quais é possível apontar a geração de biocombustíveis e a extração de moléculas de alto valor econômico. Aliada a estas vantagens produtivas, o cultivo de microalgas possui potencial como ferramenta no tratamento de emissões diversas, realizando a redução dos teores dos gases presentes, sobretudo o CO2. Com base nessas questões, este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de cultivos de microalgas utilizando gases de exaustão originados da combustão em motor diesel. A fim de caracterizar os cultivos foram realizadas comparações entre experimentos simultâneos utilizando injeção de ar comprimido e gases de combustão, utilizando diferentes vazões de entrada de gases. Os resultados obtidos indicam que houve aumento na produção de biomassa de até 2,8 vezes quando comparada a melhor produção com emissões e a biomassa gerada no cultivo com ar comprimido, da mesma maneira, os resultados de densidade celular se mostraram superiores nos cultivos que utilizaram gases de exaustão como fonte de CO2. Além das análises de crescimento, foi caracterizado o potencial de tratamento dos gases injetados nos sistemas, havendo redução dos teores de CO2 superiores a 20 g.dia-1 e redução diária de NOX de até 87%. Além das analises experimentais foi desenvolvido um modelo matemático para descrever o crescimento das microalgas em cultivos realizados em fotobiorreatores com suplementação de CO2. Palavras-chave: microalgas; gases de exaustão; modelagem matemática. / Abstract: The increasing researches on microalgae cultivations from the academic and industrial sectors are due to the wide variety of applications for its produced biomass, in which highlight the biofuels generation and the molecules extraction of high economic value. In addition to these productivity advantages, the microalgae has potential to reduce the level of several gases emission, especially CO2. Therefore, this study aims to cultivate microalgae using exhaust gases from combustion of diesel engines. In order to characterize the cultures, simultaneous experiments were developed using compressed air and using exhaust gases injected in different flow rates. The results indicate that the increase of biomass production can be 2.8 times higher in the best flue gas production when compared to the biomass generated with compressed air; in the same way, the results show a superior cell density in the cultures using smoke as CO2 source. In addition to the growth analysis, the potential of treatment of gases injected into the system resulted in reduction of CO2 levels better than 20 g.day-1 and NOX reduction in the order of 87% per day. Apart from the experimental results, a mathematical model was also developed to describe the microalgae growth cultured in photobioreactors with CO2 supplementation. Key words: microalgae; exhaust gases; mathematical modeling.

Orientador : Prof. José Eduardo Pécora Junior PhD / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 25/02/2016 / Inclui referências : f. 84-92 / Área de concentração: Pesquisa operacional / Resumo: A indústria florestal possui importante papel em diversos países. No Brasil o setor florestal foi responsável por aproximadamente $10 bilhões do total das exportações nacionais e no Canadá por cerca de $ 29 bilhões. No entanto, como outros setores, a indústria florestal sofreu com o impacto gerado pelas incertezas da economia global e enfrenta o declínio dos meios de comunicação baseados em papel. Para que os índices obtidos pelo setor continuem a melhorar, a constante busca pela racionalização do uso de recursos na cadeia de suprimentos desta indústria é necessária. Para alcançar este objetivo, há mais de 50 anos a indústria florestal faz uso de técnicas da Pesquisa Operacional para o planejamento e otimização de sua cadeia, seja para melhorar o manejo ou tornar mais eficiente, por exemplo, a entrega de produtos para clientes. O presente trabalho tem por objetivo auxiliar no planejamento da etapa de aquisição de matéria-prima da cadeia de suprimentos de uma empresa produtora de polpa e papel, localizada na Província de Québec, Canadá, minimizando custos relacionados a esta etapa, como custos de transporte, abertura de estoques e manuseio de carga nos mesmos. Propõe-se para tanto, um modelo de programação linear inteira misto, que considera em sua formulação os efeitos causados pelas políticas de restrição de carga impostas pelo governo provincial durante o período de degelo, bem como a influência da redução do teor de umidade na madeira causado pela secagem ao ar livre, durante seu armazenamento em estoques nos custos de transporte. O modelo proposto foi implementado na linguagem C++ e sua solução obtida pelo solver CPLEX. Os resultados obtidos foram comparados ao modelo de transporte tradicional a fim de avaliar sua qualidade. Em todas as instâncias testadas o modelo proposto alcançou um custo total menor que o modelo de transporte, com baixo tempo de processamento, atingindo sempre o valor ótimo. / Abstract: Forestry industry plays an important role in several countries. In Brazil, the forest sector accounted for approximately $ 10 billion of total national exports and about $ 29 billion in Canada. However, like many other industry sectors, the forestry industry felt the effects of the world's economic downturn and have faced the decline of the paper-based communication products.In order to continue evolve the results obtained by the forest industry the rational use of resources in its supply chain is required. To meet this goal, for over 50 years the forest industry makes use of Operations Research techniques for planning and optimizing its supply chain, as for example to improve the forest management or make the product delivery process more efficient. The present work aims to assist at the procurement stage of supply chain planning of a pulp and paper company, based in the province of Quebec, Canada, in order to minimize costs encountered during this stage, such as transport, handling and stockyards opening costs. We propose a mixed integer linear programming model, which incorporates in its formulation the effects of the weight restriction zones, imposed during the thawing periods by the Quebec's government and the reduction of the wood moisture caused by the air drying effect, on the transportation costs. The proposed model was implemented using C++ programing language and solved with CPLEX. Results obtained with computational experiments were compared with results achieved by the traditional transportation model, in order to evaluate the model quality. In every tested instance, the proposed model reached lower costs when compared to the transportation model, with low computational times, always reaching the solutions global optimum.

Orientador : Prof. Dr. José Eduardo Pécora Junior / Coorientador : Prof. Dr. Cassius Tadeu Scarpin / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 23/02/2017 / Inclui referências : f. 69-71 / Área de concentração / Resumo: Considerando a grande quantidade de restrições devido à regulamentação da jornada de trabalho estabelecida pela Lei nº 13.103/2015, de 02 de março de 2015, as empresas e os profissionais de transporte de carga devem se adequar as novas regras e para isto devem criar escalas de trabalho que considerem estas restrições. Esta pesquisa tem como objetivo propor um modelo matemático para criar e atribuir escalas de serviço aos motoristas de caminhão respeitando as restrições trabalhistas e operacionais. Assim, este estudo se propõe a contribuir para as decisões no nível operacional da gestão da programação do transporte rodoviário de cargas, otimizando o percurso percorrido e determinando a minimização do tempo de viagem. O modelo proposto foi implementado computacionalmente e o software utilizado para a modelagem matemática foi o IBM ILOG CPLEX Optimization Studio 12.6. Os resultados obtidos nos testes realizados mostram que o modelo proposto reage adequadamente, tanto no que se refere aos locais de pernoite e refeição, como dos locais em que as paradas deverão ser realizadas. Os resultados obtidos indicam, ainda, que as soluções de mínimo tempo de condução para percorrer a rota podem ser encontradas com baixo tempo computacional, com 25 pontos a média de tempo de resolução foi de 0,37 segundos e para 200 pontos a média foi de aproximadamente 23 minutos. Palavras-chave: Escalonamento, motoristas de caminhão, Lei nº 13.103/15. / Abstract: Considering the great amount of restrictions due to the regulation of the working day established by Law nº 13.103/2015, of March 2, 2015, companies and professionals of load transportation must adapt the new rules and for this they must create scales of consider these restrictions. This research aims to propose a mathematical model to create and assign service scales to truck drivers respecting labor and operational restrictions. Thus, this study proposes to contribute to the decisions at the operational level of the management of road freight transport scheduling, optimizing the route traveled and determining the minimization of travel time. The proposed model was implemented computationally and the software used for mathematical modeling was the IBM ILOG CPLEX Optimization Studio 12.6. The results obtained in the tests performed show that the proposed model reacts adequately, both for overnight and meal places, and for the places where the stops should be performed. The obtained results also indicate that the solutions of minimum driving time to travel the route can be found with low computational time, with 25 points the mean resolution time was 0.37 seconds and for 200 points the average was of approximately 23 minutes. KEYWORDS: Scheduling, truck drivers, Law nº 13.103/15.

Orientador: Prof. Dr. Cyro Ketzer Saul / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 19/04/2017 / Inclui referências : f. 135-144 / Resumo: O controle e o monitoramento da vazão são características fundamentais em determinadas aplicações das plataformas microfluídicas. Nestes sistemas, as medidas de vazão são realizadas em canais de dimensões micrométricas e usualmente na faixa de10 !a 10 "litros por minuto. A literatura relata a existência de uma diversidade sensores microfluídicos de vazão (SMV). Os sensores relatados com maior frequência empregam princípios térmicos em seus funcionamentos. As restrições associadas aos SMV, tanto os apresentados na literatura quanto os disponíveis comercialmente, em conjunto com a crescente evolução dos sistemas Lab-on-Chip, resultam no aumento da demanda por novos SMV. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um SMV cujo funcionamento envolve uma combinação de princípios eletroquímicos e ópticos. O dispositivo mede o tempo de voo (sigla em inglês - TOF) ao monitorar opticamente uma perturbação eletroquímica produzida no fluido que contém uma substância indicadora de pH (vermelho de fenol). Na construção do SMV foi empregado o PMMA (polimetilmetacrilato) como material estruturante e filmes adesivos, com espessuras da ordem de micrometros, na definição dos canais microfluídicos. O sistema de controle e aquisição de dados foi desenvolvido a partir de uma plataforma de prototipagem eletrônica aberta (Arduíno UNO R3). A caracterização do SMV foi efetuada medindo o tempo de voo em função da vazão imposta pelo sistema de bombeamento. Foram utilizados canais com larguras variando de 1 a 3 mm e alturas entre 75 e 300 #$. A variação na altura do microcanal mostrou ter uma maior influência sobre a sensibilidade dos dispositivos. Os SMV desenvolvidos neste trabalho possibilitaram realizar medidas de vazão entre 0,7-150 #%/$&', com resoluções variando de 0,1 #%/$&' a 10 #%/$&'. Com base nas análises dos resultados obtidos no processo de caracterização dos dispositivos, uma função que correlaciona o tempo de voo com a vazão imposta no microcanal foi proposta. Além da vazão e dos fatores geométricos, esta função leva em consideração outros três fatores: o tempo de delay ()*), termo de velocidade associado à difusão na direção axial (+,-) e o coeficiente de proporcionalidade entre a velocidade média no microcanal e a velocidade média do pulso de marcador (.). A validação desta função foi realizada através de simulações numérica (Excel) e de elementos finitos (Comsol). A função proposta nesta pesquisa se destaca por possibilitar a descrição do tempo de voo de um pulso de marcador em situações onde o mesmo não atinge o topo do canal (23 > 1) e também no caso onde os efeitos da difusão são comparáveis a velocidade de propagação (+4 ~ +,-). / Abstract: Flow rate control and monitoring are key parameters in certain microfluidic platforms applications. In those systems, flow rate measurements are usually performed in micrometric channels ranging from 10 ! to 10 "liters per minute. The literature reports the existence of a variety of microfluidic flow rate sensors (SMV in portuguese). The most common being those employing thermal principles of operation. The restrictions associated with available SMV and the growing Lab-on-Chip systems trends yield the development of new SMVs. This work presents the development of a SMV whose operation involves a combination of electrochemical and optical principles. The device measures the Time of Flight (TOF) by optically monitoring an electrochemical disturbance produced in the fluid. The polymer PMMA (polymethylmethacrylate) was employed in the SMV construction as the structural material. Adhesive films with thicknesses in the order of microns were used to define the channels height and also for sealing. The control system and data acquisition were developed by mean of an open source electronic prototyping platform (Arduino UNO R3). The SMV characterization was performed by measuring the TOF in function of the flow rate imposed by the pumping system. Initially the relationship between the sensor dimensions and the measurement sensitivity was investigated. Channels of 1, 2 and 3 mm width and 75 #$ height were used for characterization. Channels of 3 mm width and height varying from 75 to 300 #$ were also used. It was found that the height of the microchannel has a direct effect on the device sensitivity. The SMV developed in this work proved to be able to perform flow rate measurements ranging from 0.7 to 150#%/$&' with resolutions ranging from 0.1 to 10 #%/$&'. Through the analyses of results obtained during the devices' characterization, a function that correlates time of flight with the imposed flow rate was proposed. Besides flow rate and geometric factors, this function takes into account three others factors: the delay time (()), the axial diffusion velocity (*+,) and the proportionality coefficient between the microchannel mean velocity and the maker pulse mean velocity (c). The proposed function validation was performed through numeric and finite element simulations. The goal of this proposed function is to describe the time of flight in conditions where de maker pulse does not reach the microchannel top (-. > 1) and also when the diffusion effects are comparable to the mean velocity (*2 ~ *+,).

Orientador: Dr. Christian Johann Losso Hermes / Coorientador: Dr. Everton Fernando Zanoelo / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 01/03/2017 / Inclui referências : f. 90-93 / Área de concentração / Resumo: A escassez de água potável tem se tornado uma das maiores preocupações mundiais. Embora seja um recurso natural e renovável, a quantidade de água doce disponível é extremamente pequena em relação à água salgada dos oceanos. A dessalinização da água do mar tem se mostrado uma das alternativas para a produção de água potável, porém apresenta um alto custo energético ao ser comparado aos processos de tratamento de água doce. As tecnologias de dessalinização são divididas de acordo com o tipo de energia empregada na separação podendo ser proveniente de fonte térmica ou mecânica. O processo mais utilizado é a osmose reversa, que depende da energia mecânica fornecida pelo bombeamento da água através de uma membrana semipermeável. O presente trabalho apresenta a análise termodinâmica de um processo de osmose reversa comercial de baixa capacidade. Para tanto, uma bancada experimental foi projetada e construída para obter os parâmetros chave do processo, necessários para a análise e validação de um modelo termodinâmico. Tal bancada é composta por um sistema de osmose reversa comercial de baixa capacidade, no qual foi realizado o monitoramento das seguintes variáveis: concentração de NaCl, vazão, temperatura, pressão e potência de bombeamento. Os testes foram realizados de acordo com um experimento fatorial completo, com a finalidade de se apontar os principais fatores que influenciam os indicadores de desempenho, como a eficiência termodinâmica de segunda lei e a rejeição salina. Um modelo semi-empírico foi proposto para a obtenção dos indicadores de desempenho, em regime permanente, em função da concentração de água de alimentação, das características da bomba e da membrana. O modelo apresentou uma concordância com os dados experimentais da ordem das incertezas de medição. Verificou-se que a concentração da água de alimentação apresenta o maior efeito sobre a eficiência de segunda lei e a rejeição salina. A tensão fornecida à bomba e a vazão nominal da membrana apresentam os menores efeitos sobre os indicadores de desempenho. Palavras-chave: Dessalinização, Osmose reversa, Termodinâmica, Experimentação, Simulação / Abstract: Shortage of drinking water has become one of the major concerns in the world. Although water is a natural and renewable resource, the amount of fresh water available is significantly smaller than the saline water in the oceans. The desalination of sea water is an alternative for drinking water production, but it demands high energy costs. The technologies for desalination are divided according to the type of energy employed in the separation, which may be from a thermal or a mechanical source. The most widely used process is the reverse osmosis, which depends on the mechanical energy required for pumping water throughout a semipermeable membrane. The present work presents the thermodynamic analysis of a small capacity reverse osmosis system commercially available. An experimental apparatus was designed and constructed to obtain the key process parameters required for the analysis and validation of the thermodynamic model. The rig was comprised of a small capacity reverse osmosis unit, in which the following variables are monitored and recorded: NaCl concentration, flow rate, temperature, pressure and pumping power. Experiments were carried out following a full factorial design in order to point out the most influencing factors in the performance indicators, such as Second Law efficiency and salt rejection. A semi-empirical model for predict the performance indicators as a function of the feed water concentration, and the pump and membrane characteristics, for a steady-state condition, was proposed. The model presented an agreement with the experimental data, which is within the range of the measurement uncertainties. It was found that the feed water concentration has the major effect on second law efficiency and salt rejection. The voltage supplied to the pump and the membrane showed the smallest effects on the performance indicators. Keywords: Desalination, Reverse osmosis, Thermodynamics, Experimentation, Simulation

Orientador: Prof. Dr. Haroldo de Araújo Ponte / Coorientador: Profª. Drª. Maria José de S. Ponte / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 06/04/2016 / Inclui referências : f. 113-119 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: A eletrorremediação (ou remediação eletrocinética) é uma técnica utilizada para remover metais, compostos orgânicos e organometálicos de solos contaminados, cuja aplicação neste estudo foi adaptada para o tratamento de catalisador proveniente do processo FCC (Fluid Catalytic Cracking). Especificamente, o tratamento aplicado se concentrou na remoção de Vanádio, um metal proveniente do petróleo e um contaminante para o catalisador que afeta a sua eficiência, reduzindo a atividade do catalisador no craqueamento do petróleo durante o processo de refino. Neste estudo, utilizou-se um reator de leito fixo, que após alguns testes, foi modificado, tendo uma câmara catódica extra, acoplada ao reator por um conjunto contendo uma membrana de troca iônica. Como eletrodos, foram utilizados no, catodo, um eletrodo não comercial de chumbo (Pb) e, no anodo, um eletrodo comercial de Titânio recoberto com Irídio e Rutênio (Ti/Ru-Ir), conhecido pelo nome de Denora®. Inicialmente foi aplicado um potencial de 11V utilizando como eletrólitos, soluções de Ácido Sulfúrico 0,5 Mol.L-1 e Citrato de Sódio 0,5 Mol.L-1 e 1,0 Mol.L-1. Com a modificação do reator, foram aplicados potenciais de 5 V, 11 V e 20 V. Os resultados foram analisados e concluiu-se que com o incremento da câmara catódica extra ao reator, os resultados obtidos foram melhores em termos de remoção de Vanádio e eficiência energética. O uso da câmara catódica dupla contribuiu para aumentar o sobrepotencial para as Reações de Redução de Hidrogênio (RRH) e Reações de Oxidação de Oxigênio (ROO), melhorando a eficiência do tratamento e ocasionando a equalização no sistema de remediação. O consumo energético calculado, baseando-se no montante removido de Vanádio para o sistema com câmara dupla, foi menor utilizando o potencial 5 V e11 V em relação ao sistema que utilizou a câmara simples. Palavras Chave: Eletrorremediação. Vanádio. Catalisador FCC. / Abstract: The electroremediation (or electrokinetic remediation) is a technique used to remove metal, organic and organometallic compounds from contaminated soils, the application of this study was adapted for the treatment of catalyst from the FCC process (Fluid Catalytic Cracking). Specifically, the treatment applied is concentrated in the removal of Vanadium, one metal from oil and a dopant for the catalyst affects its efficiency, reducing the activity of the catalyst in the cracking of petroleum during the refining process. In this study, we used a fixed bed reactor, after a few tests was modified with an extra cathodic chamber coupled to the reactor through an assembly comprising an ion exchange membrane. As electrodes were used in, cathode, a non-commercial electrode lead (Pb) and the anode, a commercial electrode of titanium coated with iridium and ruthenium (Ti / Ru-Ir), known as the Denora®. Initially a potential was applied 11V using as electrolytes, Sulfuric Acid 0.5 Mol L-1 solution and Sodium Citrate 0.5 Mol.L-1 and 1.0 Mol L-1. With the reactor modification, they were applied potential of 5 V, 11 V and 20 V. The results were analyzed and it was found that with the increase of extra cathodic chamber to the reactor results, were better in terms of removal of vanadium and energy efficiency. The use of dual cathode chamber helped to increase the overpotential for the Hydrogen Reduction Reactions (HRR) and Oxygen Oxidation Reactions (OOR), improving the efficiency of treatment and causing equalization in the remediation system. The calculated energy consumption, based on the amount removed from Vanadium to the system with dual chamber was lower using the potential 5 V and 11 V on the system that used the single camera. Keywords: Electroremediation. Vanadium; Catalysts FCC Process.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Mario Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 26/05/2010 / Inclui referências : f. 70-74 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: O estudo da influência na formação de placas negativas de baterias chumbo-ácido em diferentes pHs de solução de formação e, posterior avaliação das propriedades das placas formadas foi realizado neste trabalho. A caracterização destas amostras foi realizada por distintos procedimentos, resultando nos valores de capacidade, macroporosidade, quantidade de material ativo negativo e área superficial B.E.T.. Medidas de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS), no modo galvanostático, foram efetuadas para caracterização das placas negativas em diferentes quantidades de descarga. A partir dos diagramas de EIS, foram obtidos os parâmetros de resistências em série e resistências de polarização. A correlação entre os resultados obtidos para as diferentes formações visou um maior conhecimento da estrutura porosa da placa negativa e seu comportamento durante o processo de descarga com a formação do filme de PbSO4. Palavras-chave: baterias chumbo-ácido; placa negativa; área superficial B.E.T.; EIS. / Abstract: The study of formation lead-acid batteries negative plates in different pHs formation solutions and subsequent evaluation of the properties of plate had been done on this work. The characterization of these samples was performed by different procedures, resulting in values of capacity, macroporosity, amount of negative active material and B.E.T. surface area. Measures of Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), galvanostatic mode, were performed to characterize the negative plates in different amounts of discharge. From the EIS diagrams, the study obtained the parameters of resistance in series and polarization resistances. The correlation between the results obtained for the different formation solutions was a better understanding of the porous structure of the negative plate and its behavior during the discharge process with the formation of film PbSO4. Keywords: lead-acid battery; negative plate; BET superficial area; EIS.

Orientador: Prof. Dr. Washington Luiz Esteves Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 23/02/2017 / Inclui referências : f. 80-89 / Área de concentração: Engenharia e Ciência de Materiais / Resumo: A nível mundial, um total de 9 bilhões de habitantes é estimado em 2050, que irá colocar uma forte pressão no sentido de um aumento do rendimento da produção de cereais. Sistemas inteligentes para a entrega de nutrientes são estratégias interessantes para aumentar a produtividade das terras cultivadas. Alginato, celulose e nanopartículas de sílica biogênicas foram escolhidos para preparar grânulos para encapsular nitrogênio e controlar a sua liberação. Resumidamente, as esferas foram sintetizadas como se segue: as misturas que continham nitrato de amônio, alginato de sódio, nanofibrilas de celulose e de sílica biogênica foram preparados. Cada mistura foi adicionada gota a gota a uma solução de reticulação, composta por de cloreto de cálcio. Após a reação de formação do grão, o material obtido foi filtrado e seco a 60°C. Os grânulos são formados por N (14-21 %), Cl (12-16 %), Ca (~ 6 %), Si (0-15 %), além da matéria orgânica. Difratogramas de raios-X indicaram a transformação de nitrato de amônio em cloreto de amônio. As imagens de SEM-EDS mostram a morfologia dos grânulos que variam de acordo com o teor de sílica, que foi principalmente relacionado com a formação da casca ou não. A área de superfície específica dos grânulos aumenta com o teor aumento do teor de sílica. Os ensaios de liberação foram efetuados utilizando a norma adequada. Realizados os ensaios, foi observado que o baixo teor de sílica apresentou liberação controlada do nitrogênio. Nessas composições os sistemas seguem os critérios de efeitos de liberação lenta, ou seja, no máximo 15% de liberação em 24 horas e menos de 75% em 28 dias. Portanto, esses fertilizantes possuem potencial para aplicação na agricultura, visando mitigar o impacto ambiental causado pela liberação descontrolada de fertilizantes comuns no solo. Palavras-chave: alginato, nanofibrilas de celulose, sílica biogênica, nitrogênio, agricultura. / Abstract: A total of 9 billion inhabitants is estimated by 2050, which will put a heavy pressure towards an increased cereal yield. Smart systems for nutrient delivery are intelligent strategies to increase the cropland productivity. Alginate, cellulose and biogenic silica nanoparticles were chosen to prepare all-green beads to encapsulate nitrogen and control its release. Briefly, the beads were synthetized as follow: mixtures containing ammonium nitrate, sodium alginate, cellulose nanofibrils and biogenic silica were prepared. Each mixture was dropwise added into a concentrated calcium chloride crosslinking solution. After the bead-forming reaction, the obtained material was filtered off and dried at 60oC. The beads are composed by N (14-21 wt.%), Cl (12- 16wt.%), Ca (~6wt.%), Si (0-15%), besides organic matter. X-ray diffractograms stated the transformation of ammonium nitrate into ammonium chloride. SEM-EDS images showed the morphology of the beads varying according to silica content, which was mostly related to the shell formation or not. The specific surface area of the beads increased by increasing the silica content. The release tests were carried out using the appropriated standard. By doing so, the low silica content was better to control the release of nitrogen. At these compositions the systems follow the criteria of slowrelease purposes, i.e., 15% released after 24h and less than 75% after 28 days. Therefore, these fertilizers have potential for application in agriculture aimed at mitigating the environmental impact caused by the uncontrolled release of common fertilizers in the soil. Keywords: alginate, cellulose nanofibrils, biogenic silica, nitrogen, agriculture.

Orientador : Prof. Dr. Ricardo Mendes Junior / Coorientador : Prof. Dr. José Eduardo Pécora Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 24/02/2017 / Inclui referências : f. 74-80 / Resumo: O Brasil é o maior exportador de soja do mundo, de acordo com a OCDE/FAO, (2015) e a CONAB (2016). Contudo, transportar o grão do interior do país com destino ao mercado externo é um desafio logístico. Devido à concentração da produção no eixo centro-sul do país, composto por estados do Centro-Oeste, Sudeste e Sul, os produtos agrícolas percorrem grandes distâncias para chegar até os portos marítimos. Apesar do volume produzido e da distância percorrida, mais da metade da produção depende de rodovias e caminhões para chegar ao destino, já que não há ampla oferta de outros modais de transporte. Neste contexto, tem havido um esforço estratégico de criação de novas rotas hidroviárias e ferroviárias para escoamento da produção, tanto dentro do Brasil, como com destino à exportação. A criação de programas como o Plano Nacional de Logística e Transportes (PNLT), que prevê obras de infraestrutura logística visando à desconcentração no modal rodoviário, a fim de criar equilíbrio na matriz de transportes brasileira, é um reflexo desta necessidade de mudança no transporte brasileiro. Assim, o objetivo deste trabalho é encontrar, dentre essas obras, aquelas que tenham relevância em termos de redução de custos para a cadeia agrícola, de forma a criar um ambiente multimodal para o transporte de cargas. Para isso, desenvolveu-se um modelo matemático de programação linear mista, para resolver o problema do fluxo de transporte desses grãos. Foram gerados cenários, escolhidos por critério de relevância nacional, otimizados com o auxílio do software AIMMS (Advanced Integrated Multidimensional Modeling Software). Os resultados do trabalho indicam que apenas 3 das 22 obras escolhidas do PNLT revertem-se em redução de custos logísticos. Além disso, dentre aqueles cenários favoráveis para a cadeia estudada, é possível notar um esgotamento da capacidade dos portos de exportação. Palavras-chave: Logística, Infraestrutura de Transportes, Otimização, Custos do Agronegócio / Abstract: Brazil is the world's biggest soy exporter, according to OCDE/FAO (2015) and (CONAB (2016). However, transporting the bean from the countryside destined to the foreign market is a logistical challenge. Due to the production concentration on the center-south axis of the country, formed by the States on the Midwest, Southeast and South regions, agricultural products go through great distances to reach the seaports. Despite the volume carried and the distance traveled, more than half the production will be transported by trucks to its destination since the offer of other modes of transport is not enough to handle the needs. In this context, there has been a strategic effort for the construction of new waterways and railroads for the flow of production, both within Brazil and for exporting. The creation of programs such as The National Plan for Logistics and Transport (in Portuguese, PNLT), which provides logistics infrastructure projects, aiming the balance in the Brazilian transportation matrix, is a reflection of the necessity to change Brazilian transport. Thus, the purpose of this work is to prioritize, among these projects, those that are relevant to the agricultural supply chain, when it comes to costs reduction, to create a multimodal scenario to the cargo transportation system. For this, a mathematical model was developed, using mixed linear programming, to solve the problem of the transport flow of these grains. The scenarios generated were chosen according to their national relevance and optimized using AIMMS (Advanced Integrated Multidimensional Modeling Software). The results of this work indicate that 3 of the 22 chosen roads included in the PNLT turns into logistics cost reduction. Also, among those favorable scenarios for the agricultural chain, it is possible to notice that the exportation ports are operating close to their capacity. Keywords: Logistics, Transportation Infrastructure, Optimization, Agribusiness' Costs