Para estudar os chamados Sistemas a Eventos Discretos (SEDs), existe uma variedade de tipos de modelos, mas, entretanto, estes acabam tratando de aspectos sistêmicos específicos, da mesma forma que suas análises. Para ter uma visão mais completa de tais sistemas, é importante lidar com esses tipos heterogêneos de modelos e com as técnicas desenvolvidas para sua integração. Este trabalho foca na questão da representação computacional desses modelos e de como adequá-la à heterogeneidade e à integração desses modelos. No que diz respeito à heterogeneidade, é proposta uma descrição matemática das ferramentas computacionais de modelagem e análise de SEDs, com a qual se pode visualizar as interações entre a heterogeneidade dos modelos, o poder de expressão e de montagem de representações de modelos e os processamentos de análise. Baseado nesta descrição e considerando-se os diversos custos envolvidos, diversas características são analisadas, de modo que, ao final, determina-se quais aquelas que são favoráveis para o caso de heterogeneidade e integração de modelos. Porém, existe ainda a heterogeneidade inerente aos modelos que não pode ser eliminada e isso constitui um obstáculo no caso de ter de lidar com modelos heterogêneos, representando um custo adicional para o aproveitamento de sua integração. Em relação a este caso, a proposta deste trabalho é de representar as informações semânticas associadas aos diversos modelos como forma de obter uma descrição integrada da dinâmica sendo modelada. Desde que as condições de consistência dessas representações sejam atendidas, com tal descrição, é possível visualizar os relacionamentos entre os diversos modelos e realizar análises sem ter que lidar com as diferenças estruturais dos vários tipos de modelos. Além disso, tais informações são úteis na construção de representações de modelos de SEDs e no estabelecimento de relacionamentos entre modelos de dinâmicas diferentes. Dessa discussão fica claro que tais representações têm papel fundamental para um efetivo processamento computacional das informações que a modelagem e análise oferecem. / Discrete Event Dynamic Systems (DEDS) can be approached by a variety of types of models, but each one deals with specific system aspects and whose analysis provides a limited set of information.For a more comprehensive understanding of DEDS, it is important to deal with these heterogeneous types of models and with techniques that integrate them. This work focus on the issue of computational representation of such models and of how to handle their heterogeneity and integration. In the case of the heterogeneity, a mathematical description of computational tools for modeling and analysis of DEDS is developed, based on which it is possible to visualize the interactions involving model heterogeneity, the capability of expressing and building model representations, and analysis processing. Based on this description and considering the various costs involved in the adoption of such tools, several characteristics are assessed, so that guidelines for configurations favourable to heterogeneity and integration of models are established. However, handling the heterogeneity of models does not eliminate it, remaining as a major obstacle when dealing with models of different types, representing an additional cost in their integration. Related with this issue, an approach based on the representation of the semantic information associated to the models as a means to generate an integrated description of the dynamics being modeled is introduced. As long as this representation presents consistency features, it is possible to visualize the various relationships between models and execute analysis without dealing, directly, with the structural differences observed in models of different types. Besides, the information being represented is helpful in the construction of representations of DEDS models and in establishing relationships between models referring to different dynamics. From all this discussion, it is clear that the proposed computational representation of information plays a fundamental role in the effective processing of the information provided by modeling and analysis.

Com o uso da tecnologia de Identificação por Radiofrequência (RFID), arquiteturas heterogêneas de processadores e as novas tendências da TV Digital e televisão via rede IP (IPTV) foi desenvolvido um sistema para montar, em tempo real, em forma automática, uma programação televisiva personalizada, baseada no perfil do grupo de usuários de um determinado televisor. Aplicações de vídeo sob demanda (VoD), IPTV e TV Digital permitem que cada telespectador possa assistir aos programas a qualquer momento, e assim construir sua grade de programação personalizada. Com um sistema de RFID é possível identificar as pessoas que se encontram próximas ao televisor. Com essas tecnologias unidas a um subsistema de análise de perfil, junto com os dados fornecidos pelos telespectadores no momento da contratação do serviço, e uma interface (middleware) para gerenciar os dados, é possível configurar um sistema que escolhe automaticamente quais programas e quais comerciais serão apresentados no aparelho de TV. Essa escolha é baseada no perfil dos telespectadores presentes naquele momento à frente da televisão e dos programas disponíveis naquele instante. As etiquetas (tags) de RFID usadas para o levantamento da audiência foram aparelhos celulares equipados com tecnologia Bluetooth, que possibilitam a identificação simultânea dos telespectadores via rádio. O algoritmo de recomendação é híbrido, possuindo componentes baseados em conteúdo e componentes colaborativos. O uso dos novos processadores heterogêneos exigiu o desenvolvimento de algoritmos paralelos que utilizam instruções do tipo SIMD, aceleradores e GPUs. Os sistemas que existem no momento (2011) nesta área, se limitam à identificação dos usuários mediante a digitação usando o controle remoto da TV e só identificam uma pessoa de cada vez. O uso de tecnologia por rádio, proposto nesta pesquisa, permite a identificação de várias pessoas simultaneamente, exigindo o desenvolvimento de padrões de um sistema completo baseado em grupos de perfis diferentes. A arquitetura do sistema elaborado está baseada no processador Cell BE e nas arquiteturas CPU+GPU, de forma que o tempo de execução do algoritmo fosse minimizado. / Merging together Radiofrequency identification (RFID), heterogeneous architectures of processors and new tendencies of the Digital TV (DTV) and television through IP network (IPTV), a system to create, automatically and in real-time, a personalized TV program schedule, based on the group of people profile next to a TV. Video-on-Demand (VoD) applications, IPTV and DTV allow each person to watch a chosen program at any moment and to its personalized programming guide. The RFID system allows the identification of the people next to the TV. This technology used with a profile analysis subsystem accessing a database of people preferences, and a middleware to manage the data, it is possible to set a system that automatically chooses with TV shows and with TV ads will be presented in the TV. This selection is based on the profile of the people next to the TV in that instant and on the available programs. The RFID tags used to detect the audience were the mobile phones equipped with Bluetooth, which allows the identification of its owner wirelessly. The recommendation algorithm is hybrid, containing collaborative and content-based components. The new heterogeneous processors demanded the development of parallel algorithms that use SIMD instruction, accelerators and GPUs. The systems that were available in the moment of this research (2011) were limited to the identification through login using remote control, one person by time. The use of RFID technology, proposed in this research, enables the simultaneous identification of many people at a time, demanding the development standards for group profiles recommendation. The systems architectures will be based on Cell BE processor and the conjunct CPU+GPU, focusing in the reduction of the algorithm execution time.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nos últimos anos, a busca por fontes de energia renováveis e o desenvolvimento de novas tecnologias para a produção de biocombustíveis têm sido objeto de intensa investigação. O biodiesel é um combustível biodegradável, derivado de fontes renováveis e é obtido em escala industrial principalmente através da reação de transesterificação de óleos vegetais e/ou gorduras animais com metanol na presença de catalisadores homogêneos, como NaOH. Entretanto, a utilização de catalisadores heterogêneos tem sido sugerida por diversos autores, por apresentar vantagens como a eliminação dos problemas de separação e purificação dos produtos obtidos. No presente trabalho foi investigada a produção de biodiesel a partir da transesterificação do óleo de soja com metanol utilizando óxidos mistos de Zn e Al como catalisadores sólidos básicos. A influência das variáveis: temperatura, concentração de catalisador e relação molar metanol/óleo de soja na produção de biodiesel foi avaliada. Os catalisadores preparados apresentaram predominantemente sítios básicos e foram ativos frente à reação estudada, sendo os resultados mais promissores apresentados pelo óxido misto com relação molar Al/(Al+Zn)=0,50, obtido por tratamento térmico à 450C, que apresentou rendimentos em ésteres metílicos de até 98,5% sob condições específicas. A metodologia da superfície de resposta foi utilizada visando estabelecer as condições ótimas para maximizar o rendimento em ésteres metílicos, tendo sido encontradas a temperatura de 165oC e a concentração de catalisador de 5,8% m/m em relação massa de óleo, no caso da relação molar metanol/óleo de soja limitada em 15. Essa limitação teve como objetivo garantir um processo viável em escala comercial / Recently the search for renewable energy sources and new technologies for biofuel production have become the aim of several researches. Biodiesel is a biodegradable fuel, derived from renewable sources, and produced in industrial scale, mainly by the transesterification reaction of vegetable oils and/or animal fats with methanol, in the presence of homogeneous catalysts, such as NaOH. However the use of heterogeneous catalysts has been suggested by several authors, due to their great advantages, such as the elimination of separation problems and purification of the products. In the present work, the production of biodiesel from transesterification of soybean oil with methanol, using Zn,Al-mixed oxides as solid basic catalysts, was investigated. The influence of variables such as temperature, concentration of catalyst and methanol/soybean oil molar ratio on biodiesel production was evaluated. The catalysts prepared showed predominantly basic sites and were active for the studied reaction; and the most promising results, presented by the mixed oxide with Al/(Al + Zn) molar ratio = 0.50 obtained by heat treatment at 450C, showed methyl esters yields of up to 98.5%, under specific conditions. The response surface methodology was used to establish the optimum conditions to maximize methyl esters yield. Reaction temperature of 165oC and catalyst concentration of 5.8 wt% referred to mass of oil using methanol/soybean oil molar ratio limited by 15 were the optimum experimental conditions. This limitation had the goal to guarantee a viable commercial scale

Para estudar os chamados Sistemas a Eventos Discretos (SEDs), existe uma variedade de tipos de modelos, mas, entretanto, estes acabam tratando de aspectos sistêmicos específicos, da mesma forma que suas análises. Para ter uma visão mais completa de tais sistemas, é importante lidar com esses tipos heterogêneos de modelos e com as técnicas desenvolvidas para sua integração. Este trabalho foca na questão da representação computacional desses modelos e de como adequá-la à heterogeneidade e à integração desses modelos. No que diz respeito à heterogeneidade, é proposta uma descrição matemática das ferramentas computacionais de modelagem e análise de SEDs, com a qual se pode visualizar as interações entre a heterogeneidade dos modelos, o poder de expressão e de montagem de representações de modelos e os processamentos de análise. Baseado nesta descrição e considerando-se os diversos custos envolvidos, diversas características são analisadas, de modo que, ao final, determina-se quais aquelas que são favoráveis para o caso de heterogeneidade e integração de modelos. Porém, existe ainda a heterogeneidade inerente aos modelos que não pode ser eliminada e isso constitui um obstáculo no caso de ter de lidar com modelos heterogêneos, representando um custo adicional para o aproveitamento de sua integração. Em relação a este caso, a proposta deste trabalho é de representar as informações semânticas associadas aos diversos modelos como forma de obter uma descrição integrada da dinâmica sendo modelada. Desde que as condições de consistência dessas representações sejam atendidas, com tal descrição, é possível visualizar os relacionamentos entre os diversos modelos e realizar análises sem ter que lidar com as diferenças estruturais dos vários tipos de modelos. Além disso, tais informações são úteis na construção de representações de modelos de SEDs e no estabelecimento de relacionamentos entre modelos de dinâmicas diferentes. Dessa discussão fica claro que tais representações têm papel fundamental para um efetivo processamento computacional das informações que a modelagem e análise oferecem. / Discrete Event Dynamic Systems (DEDS) can be approached by a variety of types of models, but each one deals with specific system aspects and whose analysis provides a limited set of information.For a more comprehensive understanding of DEDS, it is important to deal with these heterogeneous types of models and with techniques that integrate them. This work focus on the issue of computational representation of such models and of how to handle their heterogeneity and integration. In the case of the heterogeneity, a mathematical description of computational tools for modeling and analysis of DEDS is developed, based on which it is possible to visualize the interactions involving model heterogeneity, the capability of expressing and building model representations, and analysis processing. Based on this description and considering the various costs involved in the adoption of such tools, several characteristics are assessed, so that guidelines for configurations favourable to heterogeneity and integration of models are established. However, handling the heterogeneity of models does not eliminate it, remaining as a major obstacle when dealing with models of different types, representing an additional cost in their integration. Related with this issue, an approach based on the representation of the semantic information associated to the models as a means to generate an integrated description of the dynamics being modeled is introduced. As long as this representation presents consistency features, it is possible to visualize the various relationships between models and execute analysis without dealing, directly, with the structural differences observed in models of different types. Besides, the information being represented is helpful in the construction of representations of DEDS models and in establishing relationships between models referring to different dynamics. From all this discussion, it is clear that the proposed computational representation of information plays a fundamental role in the effective processing of the information provided by modeling and analysis.

Com o uso da tecnologia de Identificação por Radiofrequência (RFID), arquiteturas heterogêneas de processadores e as novas tendências da TV Digital e televisão via rede IP (IPTV) foi desenvolvido um sistema para montar, em tempo real, em forma automática, uma programação televisiva personalizada, baseada no perfil do grupo de usuários de um determinado televisor. Aplicações de vídeo sob demanda (VoD), IPTV e TV Digital permitem que cada telespectador possa assistir aos programas a qualquer momento, e assim construir sua grade de programação personalizada. Com um sistema de RFID é possível identificar as pessoas que se encontram próximas ao televisor. Com essas tecnologias unidas a um subsistema de análise de perfil, junto com os dados fornecidos pelos telespectadores no momento da contratação do serviço, e uma interface (middleware) para gerenciar os dados, é possível configurar um sistema que escolhe automaticamente quais programas e quais comerciais serão apresentados no aparelho de TV. Essa escolha é baseada no perfil dos telespectadores presentes naquele momento à frente da televisão e dos programas disponíveis naquele instante. As etiquetas (tags) de RFID usadas para o levantamento da audiência foram aparelhos celulares equipados com tecnologia Bluetooth, que possibilitam a identificação simultânea dos telespectadores via rádio. O algoritmo de recomendação é híbrido, possuindo componentes baseados em conteúdo e componentes colaborativos. O uso dos novos processadores heterogêneos exigiu o desenvolvimento de algoritmos paralelos que utilizam instruções do tipo SIMD, aceleradores e GPUs. Os sistemas que existem no momento (2011) nesta área, se limitam à identificação dos usuários mediante a digitação usando o controle remoto da TV e só identificam uma pessoa de cada vez. O uso de tecnologia por rádio, proposto nesta pesquisa, permite a identificação de várias pessoas simultaneamente, exigindo o desenvolvimento de padrões de um sistema completo baseado em grupos de perfis diferentes. A arquitetura do sistema elaborado está baseada no processador Cell BE e nas arquiteturas CPU+GPU, de forma que o tempo de execução do algoritmo fosse minimizado. / Merging together Radiofrequency identification (RFID), heterogeneous architectures of processors and new tendencies of the Digital TV (DTV) and television through IP network (IPTV), a system to create, automatically and in real-time, a personalized TV program schedule, based on the group of people profile next to a TV. Video-on-Demand (VoD) applications, IPTV and DTV allow each person to watch a chosen program at any moment and to its personalized programming guide. The RFID system allows the identification of the people next to the TV. This technology used with a profile analysis subsystem accessing a database of people preferences, and a middleware to manage the data, it is possible to set a system that automatically chooses with TV shows and with TV ads will be presented in the TV. This selection is based on the profile of the people next to the TV in that instant and on the available programs. The RFID tags used to detect the audience were the mobile phones equipped with Bluetooth, which allows the identification of its owner wirelessly. The recommendation algorithm is hybrid, containing collaborative and content-based components. The new heterogeneous processors demanded the development of parallel algorithms that use SIMD instruction, accelerators and GPUs. The systems that were available in the moment of this research (2011) were limited to the identification through login using remote control, one person by time. The use of RFID technology, proposed in this research, enables the simultaneous identification of many people at a time, demanding the development standards for group profiles recommendation. The systems architectures will be based on Cell BE processor and the conjunct CPU+GPU, focusing in the reduction of the algorithm execution time.

Nesse trabalho foram produzidas lipases da levedura Pseudozyma hubeiensis (HB85A) em reator de 14 L. Após produção da enzima, a lipase foi imobilizada por adsorção em suporte hidrofóbico por processo contínuo em reator de leito fixo. As melhores condições de imobilização foram: tempo de imobilização de 2 h e 29 min., pH de 4,76 e quantidade de enzima livre adicionada por grama de suporte de 1282 U/ g de suporte, sendo que, a máxima atividade da lipase imobilizada obtida foi de 143 U/g de suporte. O sobrenadante contendo lipase e o biocatalisador heterogênio foram caracterizados por planejamento fatorial. A máxima atividade da enzima imobilizada (71 U/g de suporte) foi obtida em pH 6,0 à temperatura de 52 °C. A imobilização da lipase resultou em um aumento na estabilidade dessa enzima em temperaturas altas, pH ácidos e neutros, presença de detergentes não-iônicos e altas concentrações de solventes orgânicos como iso-propanol, metanol e acetona. Foi possível a reutilização da lipase imobilizada por apenas uma vez na reação de hidrólise, havendo uma perda de 72 % da atividade após o primeiro reuso. Analisou-se ainda a estabilidade da lipase livre e imobilizada durante 40 dias de armazenamento a 4 °C. Durante o período de armazenamento, a lipase imobilizada manteve 50 % de sua atividade original e a lipase livre apresentou 80 %. O catalisador heterogêneo foi testado quanto a sua eficácia na produção de biodiesel. A reação de transesterificação foi realizada na ausência de co-solvente utilizando-se como matérias-primas metanol, etanol e iso-propanol e quatro fontes diferentes de triglicerídeo (óleo de soja, óleo de mamona, óleo residual de restaurante e a gordura bovina). A partir dos testes realizados, obteve-se um rendimento máximo quanto à produção de biodiesel de 3,15 % utilizando-se óleo de mamona e iso-propanol como matéria-prima pelo período de 24 h. A produção de biodiesel utilizando diferentes quantidades de lipase imobilizada e também a lipase livre como catalisador foi testada na presença de hexano, iso-propanol e óleo de mamona pelo período de 24 h nas temperaturas de 40, 50 e 60 °C. No entanto, não houve produção de biodiesel nas condições analisadas. / In this work, lipases from yeast Pseudozyma hubeiensis (strain HB85A) were produced in a 14 L reactor. After lipase from yeast P. hubeiensis (strain HB85A) production, the enzyme was immobilized by adsorption in polyestyrene divinylbenzene hydrophobic support in a packet bed column. The best conditions for lipase immobilization were: 2 h and 29 min. immobilizing time, pH 4.76 and rate of free enzyme added per gram of support equal to 1282 U/g. The maximum activity of immobilized lipase was reached of 143 U/g. The lipases of P. hubeiensis (HB85A) supernatant culture and the heterogeneous catalyst were characterized through response surface methodology by factorial design. The maximum activity of immobilized lipase was reached for a support rate of 71 U/g, with pH 6.0 and temperature of 52 °C. It was detected that lipase immobilization increased enzyme stability under high temperatures, neutral and acid pH levels, non-ionic detergent and high concentration of organic solvent like iso-propanol, methanol and acetone. The reuse of immobilized lipase was possible only once for hydrolysis reaction, with activity losses of 72 % after first re-use. Also, it was tested lipase stability in a period of 40 days, under 4 °C storage conditions. During storage period, immobilized lipase kept 50 % of its original activity. Free lipase kept 80 %. After the development of heterogeneous catalyst, its efficiency as catalyst for biodiesel production was analyzed in this study. The transesterification reaction was tested in co-solvent absence using as raw material three differents sources of alcohols (methanol, ethanol and iso-propanol) and four differents triglicerides source (soybean oil, castor oil, waste cooking oil and bovine fat) and as catalystis the immobilized lipase. Based in test results, the maximum biodiesel production yield was 3.15 % using castor oil and methanol as raw material for 24 h. The biodiesel production was also tested with different amount of immobilized lipase and with free lipase as catalystis at the presence of methanol, castor oil and the co-solvent hexane for 24 h at 40, 50 e 60 °C. However there was no biodiesel production at the tested conditions.

In the present work, the Parametric Finite-Volume Theory is expanded by using the inclusion of homogenization processes on mechanical and thermal properties of periodically elastic and viscoelastic composites, with interphase effects. This work introduces models for evaluation of thermal conductivity, coefficient of thermal expansion, elastic and viscoelastic constitutive tensors with unit cell concept applied and periodical boundary conditions in state of generalized plane strain. The current interphase model between inclusion and matrix are considered thin and replaced by equivalent imperfect interfaces. The materials of the interphase are admitted to have lower thermal and mechanical properties. The formulation of the thermal and mechanic homogenization models is based on the traditional strategy of temperature and displacement field expansion in macroscopic and fluctuating components. The effective coefficients of thermal expansion are analytically evaluated using the effective elastic properties and coefficient of thermal expansion of the constitutive phases. Procedures on viscoelastic homogenization are based on Generalized Maxwell model, which allows the assessment of the effective relaxation tensors, providing the effective creep tensors using the Correspondence Principle. The viscoelastic model applied is incremental in time and uses the internal variables formulation. The created models are applied on the solution of many case studies, involving different kinds of composite materials (including size-dependent effects), volume fraction, unit cell geometry and interphase properties influence on the behavior of effective mechanical and thermal properties. The results are compared to analytical and FEM solutions to calculate the method’s efficiency. / No presente trabalho, a versão paramétrica da teoria dos volumes finitos (TVF) é expandida pela incorporação de processos de homogeneização de propriedades térmicas e mecânicas de compósitos periódicos elásticos e viscoelásticos, incluindo efeitos de interfase. O trabalho apresenta modelos para avaliação de condutividade térmica, coeficiente de dilatação térmica, tensores constitutivos elástico e viscoelástico efetivos, considerando o conceito de célula unitária, com condição de contorno periódica em estado plano de deformações generalizado. As interfases existentes entre as inclusões e a matriz são consideradas finas e substituídas por interfaces imperfeitas equivalentes. Os materiais que constituem tais interfases são admitidos com propriedades térmicas e mecânicas inferiores àquelas dos outros constituintes. Os modelos de homogeneização térmica e mecânica são formulados com base na tradicional estratégia de expansão dos campos de temperatura e deslocamentos, respectivamente, em parcelas macroscópica e flutuante. Os coeficientes de dilatação térmica efetivos são avaliados analiticamente em função das propriedades efetivas elásticas e dos coeficientes de dilatação térmica das fases constituintes. Os procedimentos de homogeneização viscoelástico tem como base o modelo de Maxwell generalizado e permitem a determinação dos tensores de relaxação efetivos, a partir dos quais são obtidos os tensores de fluência efetivos através do Princípio da Correspondência. O modelo viscoelástico utilizado é do tipo incremental e utiliza o conceito de variáveis internas. Por fim, os modelos são aplicados na solução de exemplos envolvendo diferentes tipos de materiais compósitos, os quais incluem investigação de efeitos de tamanho, fração volumétrica, geometria da célula unitária, influência das propriedades da interfase sobre as propriedades efetivas térmicas e mecânicas. Os resultados de tais exemplos são comparados com soluções analíticas e com o método dos elementos finitos, demonstrando desempenho dos modelos apresentados.

Nesse trabalho foram produzidas lipases da levedura Pseudozyma hubeiensis (HB85A) em reator de 14 L. Após produção da enzima, a lipase foi imobilizada por adsorção em suporte hidrofóbico por processo contínuo em reator de leito fixo. As melhores condições de imobilização foram: tempo de imobilização de 2 h e 29 min., pH de 4,76 e quantidade de enzima livre adicionada por grama de suporte de 1282 U/ g de suporte, sendo que, a máxima atividade da lipase imobilizada obtida foi de 143 U/g de suporte. O sobrenadante contendo lipase e o biocatalisador heterogênio foram caracterizados por planejamento fatorial. A máxima atividade da enzima imobilizada (71 U/g de suporte) foi obtida em pH 6,0 à temperatura de 52 °C. A imobilização da lipase resultou em um aumento na estabilidade dessa enzima em temperaturas altas, pH ácidos e neutros, presença de detergentes não-iônicos e altas concentrações de solventes orgânicos como iso-propanol, metanol e acetona. Foi possível a reutilização da lipase imobilizada por apenas uma vez na reação de hidrólise, havendo uma perda de 72 % da atividade após o primeiro reuso. Analisou-se ainda a estabilidade da lipase livre e imobilizada durante 40 dias de armazenamento a 4 °C. Durante o período de armazenamento, a lipase imobilizada manteve 50 % de sua atividade original e a lipase livre apresentou 80 %. O catalisador heterogêneo foi testado quanto a sua eficácia na produção de biodiesel. A reação de transesterificação foi realizada na ausência de co-solvente utilizando-se como matérias-primas metanol, etanol e iso-propanol e quatro fontes diferentes de triglicerídeo (óleo de soja, óleo de mamona, óleo residual de restaurante e a gordura bovina). A partir dos testes realizados, obteve-se um rendimento máximo quanto à produção de biodiesel de 3,15 % utilizando-se óleo de mamona e iso-propanol como matéria-prima pelo período de 24 h. A produção de biodiesel utilizando diferentes quantidades de lipase imobilizada e também a lipase livre como catalisador foi testada na presença de hexano, iso-propanol e óleo de mamona pelo período de 24 h nas temperaturas de 40, 50 e 60 °C. No entanto, não houve produção de biodiesel nas condições analisadas. / In this work, lipases from yeast Pseudozyma hubeiensis (strain HB85A) were produced in a 14 L reactor. After lipase from yeast P. hubeiensis (strain HB85A) production, the enzyme was immobilized by adsorption in polyestyrene divinylbenzene hydrophobic support in a packet bed column. The best conditions for lipase immobilization were: 2 h and 29 min. immobilizing time, pH 4.76 and rate of free enzyme added per gram of support equal to 1282 U/g. The maximum activity of immobilized lipase was reached of 143 U/g. The lipases of P. hubeiensis (HB85A) supernatant culture and the heterogeneous catalyst were characterized through response surface methodology by factorial design. The maximum activity of immobilized lipase was reached for a support rate of 71 U/g, with pH 6.0 and temperature of 52 °C. It was detected that lipase immobilization increased enzyme stability under high temperatures, neutral and acid pH levels, non-ionic detergent and high concentration of organic solvent like iso-propanol, methanol and acetone. The reuse of immobilized lipase was possible only once for hydrolysis reaction, with activity losses of 72 % after first re-use. Also, it was tested lipase stability in a period of 40 days, under 4 °C storage conditions. During storage period, immobilized lipase kept 50 % of its original activity. Free lipase kept 80 %. After the development of heterogeneous catalyst, its efficiency as catalyst for biodiesel production was analyzed in this study. The transesterification reaction was tested in co-solvent absence using as raw material three differents sources of alcohols (methanol, ethanol and iso-propanol) and four differents triglicerides source (soybean oil, castor oil, waste cooking oil and bovine fat) and as catalystis the immobilized lipase. Based in test results, the maximum biodiesel production yield was 3.15 % using castor oil and methanol as raw material for 24 h. The biodiesel production was also tested with different amount of immobilized lipase and with free lipase as catalystis at the presence of methanol, castor oil and the co-solvent hexane for 24 h at 40, 50 e 60 °C. However there was no biodiesel production at the tested conditions.

Estudamos problemas de Controle Ótimo de Sistemas de Parâmetros Distribuídos. O modelo consiste de uma equação diferencial parcial do tipo parabólica que modela o transporte de um poluente em um meio viscoso e incompressível, mais condições de contorno e condição inicial; ou seja, em nosso modelo estamos considerando além do termo difusivo, o termo convectivo. A modelagem matemática desenvolvida permite calcular a concentração do poluente que é despejada numa região do espaço, de forma que no tempo t=T, a concentração do poluente esteja o mais próximo possível da concentração máxima aceitável no meio. Mostramos a existência e unicidade de solução do sistema de estado e de um único controle ótimo sobre um conjunto de funções admissíveis. Caracterizamos o controle ótimo de forma a obter um sistema de otimalidade que permita o cálculo numérico do problema e mostramos a convergência do método. Provamos que o funcional de custo ótimo j(b)=J(u(b,t)) é diferenciável com derivadas parciais contínuas sobre um subconjunto convexo fechado U_ad do espaço de controles U. Como aplicação, estudamos o caso da contaminação de um rio/lagoa pelo mercúrio em água parada e em movimento.O objetivo maior desta parte do trabalho é minimizar, através dos controles, os efeitos causados pelos detritos do agente poluente. Na segunda parte deste trabalho, estudamos o problema de contato termoelástico que descreve as vibrações dinâmicas de uma viga que está engastada num de seus extremos enquanto o outro está livre e pode se mover entre dois obstáculos rígidos. O principal resultado desta parte do trabalho é mostrar a existência de solução do problema e que a energia associada ao sistema decai exponencialmente a zero quando o tempo vai para o infinito. Finalmente, em todos os casos, graficamos a solução do problema e analisamos os resultados.

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As argilas têm, dentre esses uma alta eficiência, como suporte catalítico em virtude da sua capacidade de trocar cátions fixados na superfície assim como entre as lamelas, sem sofrer modificação na estrutura cristalina, com a inserção de óxidos metálicos de diversas espécies nesse tipo de material; surgem então, os novos catalisadores manométricos; logo, este trabalho, teve por finalidade, estudar e avaliar o potencial catalítico da argila Bentonítica sódica na sua forma natural e tratada quimicamente objetivando seu uso na obtenção do biodiesel. Os suportes catalíticos foram obtidos utilizando a argila bentonítica sódica como suporte, por meio de tratamentos químicos (pilarização, ativação ácida, impregnação com óxido de molibidênio). Todas as amostras catalíticas foram caracterizadas por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDX) e Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As curvas de difração indicaram a formação de picos característicos da estrutura do suporte e um deslocamento do pico característico, fato este atribuído ao tratamento químico ao qual foi submetido. As microscopias eletrônicas de varredura dos suportes catalíticos apresentaram uma morfologia irregular com deposição de partículas e aglomerados na superfície do material. Por EDX foram verificados os percentuais dos elementos que constituem a maior parte da composição química dos suportes, os quais são típicos de argilominerais montmorilonita e os maiores percentuais são de óxido de silício e de Alumínio, fato também observado pelo EDS. Os espectros das amostras obtidos por FTIR indicaram as bandas vibracionais que compõem as mesmas, como os grupos a Al-O, Si-O-Si, H2O e também o óxido de molibdênio resultado do processo de impregnação por dispersão física. A síntese do biodiesel deu-se pela reação de transesterificação entre o óleo de soja com o etanol na presença dos catalisadores obtidos. Os suportes catalíticos foram avaliados por percentual de conversão do óleo em éster utilizando-se dois sistemas reacionais denominados; (S1 - Reator Batelada com Pressão Autógena e S2 - Reator Parr). Os produtos obtidos nas sínteses foram caracterizados por cromatografia gasosa; identificou-se o maior percentual de conversão em ésteres da amostra acidificada com ácido clorídrico (BSA2) utilizando o sistema S2 com tempo reacional de 1h. Tal comportamento os potencializa como materiais promissores pois além de se mostrarem ativos, apresentaram um custo de produção relativamente mais baixo em referência a outros materiais já conhecidos e amplamente utilizados. / The application of a heterogeneous catalyst to the synthesis of biodiesel has been studied because it is of great importance due to the possibility of reuse, besides allowing the use of several lipid sources. The clays have a high efficiency as catalytic support due to their ability to exchange cations fixed on the surface as well as between the lamellae without modifying the crystalline structure with the insertion of metallic oxides of several species in this type of material ; Then the new gauge catalysts arise; The objective of this work was to study and evaluate the catalytic potential of the sodium bentonite clay in its natural and chemically treated form, with a view to its use in the production of biodiesel. The catalytic supports were obtained using sodium bentonite clay as a support, through chemical treatments (pillarization, acid activation, impregnation with molybdenum oxide). All the catalytic samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Dispersive Energy Spectroscopy (EDS), X-ray Dispersive Energy Spectroscopy (EDX) and Spectroscopy in the Infrared Region Fourier (FTIR). The diffraction curves indicated the formation of characteristic peaks of the support structure and a characteristic peak displacement, a fact attributed to the chemical treatment to which it was submitted. The scanning electron microscopes of the catalytic supports presented an irregular morphology with deposition of particles and agglomerates on the surface of the material. By EDX the percentages of the elements constituting the major part of the chemical composition of the substrates were verified, which are typical of montmorillonite clay and the highest percentages are of silicon oxide and aluminum, a fact also observed by EDS. The spectra of the samples obtained by FTIR indicated the vibrational bands that make up the same, such as the groups Al-O, Si-O-Si, H2O and also the molybdenum oxide resulting from the process of impregnation by physical dispersion. The synthesis of biodiesel was due to the reaction of transesterification between soybean oil and ethanol in the presence of the catalysts obtained. The catalytic supports were evaluated by percentage conversion of the oil into the ester using two reactive systems denominated; (S1 - Batch reactor with autogenous pressure and S2 - Parr reactor). The products obtained in the syntheses were characterized by gas chromatography; The highest percentage of conversion to esters of the sample acidified with hydrochloric acid (BSA2) was identified using the S2 system with a reaction time of 1h. Such behavior potentiates them as promising materials because in addition to being active, they presented a relatively lower cost of production in reference to other materials already known and widely used.