Técnicas experimentais de óptica não-linear resolvidas no tempo são capazes, em diversas situações, de fornecer mais informações sobre a dinâmica e estrutura molecular do que técnicas sem nenhuma resolução temporal. Nesta tese investigou-se três sistemas com técnicas espectroscópicas resolvidas no tempo, utilizando pulsos ultra-curtos de um sistema LASER amplificado, baseado em cristal de Ti:Safira, e de amplificadores ópticos paramétricos. Para este estudo foram implementadas e analisadas quatro diferentes técnicas espectroscópicas resolvidas no tempo: Espalhamento Raman anti-Stokes Coerente (CARS), Espalhamento hiper-Rayleigh Resolvido no Tempo (TRHRS), Bombeio-Prova e Bombeio- Depleção-Prova. O três sistemas investigados apresentam um grau crescente de complexidade nas suas dinâmicas e interações com o meio. O primeiro dos sistemas estudados foi a dinâmica da molécula de H2 no regime de impacto, na presença de moléculas e átomos perturbadores (N2 e He). Foi possível determinar, pela primeira vez, coeficientes de alargamento para o ramo Q devido à colisões entre H2+H2 utilizando a técnica de CARS resolvido temporalmente, bem como novos coeficientes para o deslocamento das linhas. O emprego da mesma técnica em sistemas binários lançou mais luz sobre a possibilidade de existir alguma não-homogeneidade em tais tipos de colisões. O segundo experimento investigou a dinâmica de relaxação orientacional da acetonitrila em solução utilizando a nova técnica de TRHRS; esta foi desenvolvida e testada com sucesso pela primeira vez neste trabalho. Um modelamento teórico mostra que dentro do modelo de Debye para a difusão rotacional, tempos associados ao terceiro momento do tempo de difusão (τ3) e ao primeiro momento (τ1) devem ser observados. Os resultados experimentais para a acetonitrila apresentam um decaimento consistente com este modelo (τ3~850 fs), concordando também com valores derivados de resultados experimentais e teóricos obtidos por outros métodos. Além disso, também foi observado experimentalmente uma segunda componente mais rápida (~50 fs), que não pôde ser explicada dentro do modelo de difusão rotacional livre. Esta componente foi atribuída a efeitos reorientacionais coletivos em conjunto com efeitos de superposição temporal de pulsos. A interpretação do sinal desta nova técnica foi testada com sucesso realizando o experimento em tetracloreto de carbono.O terceiro sistema investigado foi a dinâmica de relaxação de energia intramolecular de carotenóides. A principal questão, da vii existência ou não de estados eletrônicos adicionais, foi abordada utilizando uma modificação da técnica de Bombeio e Prova, denominada de Bombeio-Depleção-Prova. A técnica de Bombeio-Depleção-Prova foi pela primeira vez utilizada em carotenóides, possibilitando observar dinâmicas nunca vistas por qualquer outra técnica experimental. Dentro da resolução temporal dos experimentos realizados, a presença de novos estados eletrônicos em carotenóides livres em solução é descartada. Além disso, uma nova ferramenta de análise de dados foi desenvolvida. A análise de alvos espectrais baseada em um algoritmo evolutivo trouxe mais argumentos para o modelo clássico de três níveis. A dinâmica de carotenóides livres em solução foi comparada com sua dinâmica quando inseridos no complexo fotossintético de coleta de luz (LH2) da bactéria púrpura, utilizando para isso a técnica de Bombeio e Prova. Os resultados obtidos mostram um sistema de níveis de energia mais complexo do que quando o carotenóide está livre em solução. Esta modificação devido ao ambiente é possivelmente gerada pela quebra de simetria do carotenóide quando inserido no complexo LH2, possibilitando o cruzamento entre sistemas (singlete-triplete).

Este trabalho investigou a obtenção de filmes de TiO2 por sol-gel e dipcoating (SGDC) e sua caracterização microestrutural e como fotocatalisador para a produção de hidrogênio a partir da água. Os precursores e reagentes utilizados foram: propóxido de titânio, ácido acético, etanol anidro, acetilacetona, Triton X-100 e polivinilbutiral (PVB). Foram preparadas 2 soluções precursoras, uma com PVB e outra sem. Foram produzidos filmes com 1, 2 e 3 camadas através da técnica de dip-coating. Os filmes foram tratados termicamente a 400, 500 e 600ºC, com uma taxa de 100ºC/h e um patamar de 2 h. O TiO2 sintetizado e os filmes produzidos foram caracterizados por difração de raios X (DRX) quanto à cristalinidade, fases presentes e tamanho de cristalito; microscopia eletrônica de varredura (MEV), adsorção de nitrogênio (método BET), análises termogravimétricas (ATG) e termodiferenciais (ATD), elipsometria espectroscópica, perfilometria óptica, espectroscopia Raman e de reflectância difusa (determinação do band gap). Após o tratamento térmico os filmes apresentaram uma microestrutura bastante irregular e com muitas trincas, com a presença da fase anatase em todas as temperaturas de tratamento térmico, e um teor de 3,7% de rutilo à 600ºC. O band gap dos filmes aumentou com a quantidade de camadas adicionadas, com a elevação da temperatura de tratamento térmico e adição de PVB. As medidas de fotocorrente foram realizadas no escuro e sob iluminação de lâmpada de Xe com 250W (simulador de luz solar de 1,5AM). A maior fotocorrente medida foi de 12 μA a 0,5V. A produção de H2 aumentou linearmente com o tempo de exposição para ambas as amostras com PVB. Foi possível relacionar a adição do PVB com o favorecimento da fotoatividade dos filmes de TiO2. / This work has investigated the effect of polyvinyl butyral addition in the synthesis of TiO2 films by sol-gel and dip-coating, their microstructural features and their photoelectrochemical activity for water-splitting hydrogen production. The precursors and reagents used were: titanium propoxide, acetic acid, anhydrous ethanol, acetylacetone, Triton X-100 and polyvinyl butyral (PVB). Two precursor solutions were prepared: one with PVB and another without it. The dip-coating technique was used to produce films with 1, 2 and 3 layers. The films were heat treated at 400, 500 and 600ºC, at a rate of 100°C/h and dwelling time of 2h. Afterwards the synthesized films were characterized by X-ray diffraction (XRD); scanning electron microscopy (SEM), nitrogen adsorption (BET method), thermogravimetric (TGA) and differential thermal analysis (DTA), spectroscopic ellipsometry, optical profilometry, Raman and diffuse reflectance spectroscopy (determination of the band gap). The films after heat treatment showed a very irregular microstructure with many cracks. The anatase phase was presented in all temperatures and a small content of rutile at 600 °C (around 3.7%) was identified. The band gap of the films increased with the number of layers, heat treatment and addition of PVB. The photocurrent measurements were carried out in the dark and under illumination with 250W Xe, using a sunlight simulator (1,5AM). The highest photocurrent was 12A at 0.5V. The H2 production increased linearly with time of exposure for both samples with PVB. Therefore, it was possible to relate the addition of PVB with improvement the photoactivity of TiO2 films.

O modelo experimental de Cor pulmonale é caracterizado por um processo de remodelamento vascular pulmonar devido a um insulto inflamatório inicial. O remodelamento vascular é influenciado por apoptose de células endoteliais, hipertrofia da túnica média de arteríolas e pequenas artérias, rarefação vascular e estresse oxidativo. Ao mesmo tempo em que nota-se um remodelamento vascular adverso é importante salientar que o ventrículo direito desempenha um trabalho contra a vasculatura pulmonar, com o objetivo de manter a oxigenação sanguínea. Devido ao aumento de póscarga imposto ao ventrículo direito, essa câmara hipertrofia, na tentiva de manter um débito cardíaco adequado. Entretanto, o exercício físico estimula a angiogênese, atenua o estresse oxidativo e a apoptose celular e melhora a função cardíaca. Assim, o principal objetivo desta tese foi avaliar o impacto de um programa de exercício físico aeróbio sobre as concentrações de peróxido de hidrogênio (H2O2), um importante mediador intracelular, e a influência do estresse oxidativo sobre o sinal para a angiogênese pulmonar. Além disso, se essas alterações podem diminuir a sinalização apoptótica, e assim, exercer alguma influência positiva sobre a estrurura e função do ventrículo direito. Para isso, dividimos os nossos resultados em dois estudos. O experimento I apresenta os resultados obtidos no parênquima pulmonar e a avaliação funcional do ventrículo direito através da ecocardiografia, e o experimento II os resultados obtidos no tecido ventricular direito. experimento I mostrou que o exercício físico aeróbio promoveu um aumento em proteínas envolvidas com a angiogênese dependentes de H2O2/VEGF/Akt, no parênquima pulmonar de ratos com Cor pulmonale. Ao mesmo tempo, o fortalecimento da resposta angiogênica no grupo treinado e com Cor pulmonale esteve associado a benefícios na função do ventrículo direita (tais como a mudança de área fracional, fração de encurtamento e excursão sistólica do plano do anel da tricúspide), avaliados pela ecocardiografia transtorácica. Concomitantemente, o sinal para a angiogênese dependente do H2O2 nos indica uma angiogênese fisiológica, caracterizada por uma resposta antioxidante enzimática preservada (avaliada pela a atividade da glutationa peroxidase e da catalase) e por um aumento de Ang-1 (medida por imunohistoquímica). No experimento II, avaliou-se a influência do exercício físico aeróbio sobre proteínas apopóticas mitocondriais dependentes do H2O2 e sua influência sobre a estrutura e função do ventrículo direito. Notou-se que o exercício físico aeróbio atenuou o sinal apoptótico mitocondrial (relação Bax/Bcl-2) e diminuiu o imunoconteúdo da caspase-3. Simultaneamente, observou-se um aumento do imunoconteúdo da proteína p-Akt, envolvida com a sobrevivência celular e inibição do sinal apoptótico mitocondrial. Ademais, essa melhora no perfil molecular, em termos de apoptose mitocondrial, esteve associado a uma atenuação da resistência vascular pulmonar, avaliada através da ecocardiografia transtorácica. Em síntese, o exercício físico aeróbio aumentou o imunoconteúdo de proteínas envolvidas com a angiogênese pulmonar e diminui o sinal apoptótico mitocondrial no ventrículo direito. Essas respostas parecem estar associadas a uma melhora, promovida pelo exercício aeróbio, na função do ventrículo direito de ratos com Cor pulmonale, um dos principais fatores envolvidos com os altos índices mortalidade e morbidade da hipertensão arterial pulmonar. / E xperimental model of Cor pulmonale is characterized by pulmonary vascular remodeling due to an initial inflammatory insult. Vascular remodeling is affected by endothelial cell apoptosis, hypertrophy of the tunica media of small arteries and arterioles, oxidative stress and vascular rarefaction. At the same time that is noted an adverse vascular remodeling, it is important to know that the right ventricle performs work against pulmonary vasculature in order to maintain blood oxygenation. Due to increased afterload imposed to the right ventricle, this chamber hypertrophy, to try to maintain an adequate cardiac output. However, exercise stimulates angiogenesis, attenuate oxidative stress and apoptosis, and improves cardiac function. Therefore, the main objective of this thesis was to evaluate the impact of aerobic exercise on the H2O2 concentrations, an important intracellular mediator, and the influence of oxidative stress on lung signal for angiogenesis. Also, if these changes can decrease the apoptotic signaling, and thus, exert some positive influence on the structure and function of the right ventricle. For this purpose, we divided our results in two experiments. The experiment I showed the results obtained in the lung parenchyma and the functional assessment of the right ventricle by echocardiography; and the experiment II the results obtained in right ventricular tissue. The experiment I showed that aerobic exercise promoted an increase in H2O2/VEGF/Akt dependent angiogenic signaling in the lung parenchyma of rats with Cor pulmonale. At the same time, the strengthening of the angiogenic response in the TM group was associated with benefits in the function of the right ventricle (such as fractional area change, fractional shortening and tricuspid annular p0:;< =>=?@0CD <GDHI=C@; ), assessed by transthoracic echocardiography. The H2O2 dependent angiogenic signal indicates a physiological angiogenesis, characterized by a maintained enzymatic antioxidant response (as measured by the activity of catalase and glutathione peroxidase) and increased Ang-1 (measured by immunohistochemistry). In the experiment II, it was evaluated the influence of aerobic exercise on H2O2 dependent mitochondrial apoptotic proteins and its influence on the structure and function of the right ventricle. It was noted that aerobic exercise attenuated mitochondrial apoptotic signal (through Bax/Bcl-2 ratio) and decreased immunocontent of caspase-3. Simultaneously, there was observed an increase in immunocontent of p-Akt, a protein involved in cell survival and inhibition of mitochondrial apoptotic signal. Moreover, this improvement in the molecular profile in terms of mitochondrial apoptosis, was associated with a pulmonary vascular resistance attenuation, assessed by transthoracic echocardiography. In short, aerobic exercise increased the immunocontent of proteins involved with physiological pulmonary angiogenesis and decreased mitochondrial apoptotic signal in the right ventricle. These responses appear to be associated with an improvement, promoted by aerobic exercise, in right ventricle function of rats with Cor pulmonale, one of the main factors involved with high rates mortality and morbidity of pulmonary arterial hypertension.

Após quatro décadas de sucesso do SiO2 (e SiOxNy), as novas gerações de Transistores de Efeito de Campo Metal-Óxido-Semicondutor utilizarão dielétricos de porta de materiais alternativos, dentre os quais se destacam o óxido (HfO2) e os silicatos de háfnio (HfSixOy). Para implementar esses novos dielétricos, é crucial controlar seus defeitos, em particular aqueles relacionados a hidrogênio, que é um elemento químico onipresente e que influencia as características elétricas dos transistores. Nesse contexto, esta Tese investiga a físico-química do hidrogênio em filmes de HfO2 e HfSixOy (2,5–73 nm) depositados sobre silício. Tratamentos térmicos, substituição isotópica, Análise por Reação Nuclear e Espectroscopia de Fotoelétrons Induzidos por Raios-X são algumas das técnicas que foram utilizadas. Observouse que as superfícies dos filmes de HfO2 são particularmente reativas, incorporando H com tratamentos em H2 a 400–600 °C e formando hidroxilas de superfície por exposição a vapor de água à temperatura ambiente. Além disso, no volume dos filmes de HfO2 e HfSixOy foram detectados 1021–1022 H cm-3 (comparados a 1018–1019 H cm-3 no volume de SiO2 crescido sobre Si) cujas origens são os precursores metalorgânicos das deposições por vapor químico, H residual da deposição por sputtering ou absorção de vapor de água. Pelo menos parte desse H no volume do HfO2 e do HfSixOy foi atribuída a hidroxilas, que são parcialmente removidas com tratamento em H2 a 500–600 °C. No caso particular das interações com vapor de água, observou-se que espécies derivadas da água difundem através do HfO2 a temperatura ambiente. Absorção de água no volume dos filmes só foi observada para HfO2 com regiões amorfas ou para HfO2 cristalizado do qual O fora previamente removido. Além disso, em filmes de HfSixOy, foi estabelecida uma relação entre incorporação de H e pré-existência de deficiência de O. Essa relação também foi explorada por cálculos de primeiros princípios, os quais mostraram que vacâncias de O em HfSixOy capturam átomos de H exotermicamente, embasando a relação entre incorporação de H e deficiência de O que fora observada experimentalmente. / After four successful decades employing SiO2 (and SiOxNy), new generations of Metal- Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors will employ gate dielectrics of alternative materials, among which hafnium oxide (HfO2) and hafnium silicates (HfSixOy) are prominent. In order to implement these novel gate dielectrics, it is crucial to control their defects, particularly those related to hydrogen, which is a ubiquitous chemical element and influences the transistors electrical characteristics. In this scenario, this Thesis investigates the physical chemistry of hydrogen in HfO2 and HfSixOy films (2.5–73 nm thick) deposited on silicon. Thermal treatments, isotopic substitution, Nuclear Reaction Analysis, and X-Ray Photoelectron Spectroscopy are a few techniques that were employed. It was observed that HfO2 film surfaces are particularly reactive, incorporating H by annealing in H2 at 400– 600 °C and forming surface hydroxyls by exposing to water vapor at room temperature. Moreover, 1021–1022 H cm-3 were detected in bulk regions of the HfO2 and HfSixOy films (compared with 1018–1019 H cm-3 in bulk regions of SiO2 grown on Si). The origins of this H are the metalorganic precursors from the chemical vapor depositions, residual H from the sputtering deposition, or water vapor absorption. At least part of this H in bulk regions of HfO2 and HfSixOy was assigned to hydroxyls, which are partially removed by annealing in H2 at 500–600 °C. Particularly in the case of water vapor interactions, it was observed that waterderived species diffuse through HfO2 at room temperature. Water absorption in bulk regions of the films was only observed for HfO2 with amorphous regions or for crystallized HfO2 from where O had been previously removed. In addition, in HfSixOy films a relation between H incorporation and pre-existent O deficiency was established. This relation was further explored by first-principles calculations, which showed that oxygen vacancies in HfSixOy exothermically trap H atoms, supporting the relation between H incorporation and O deficiency that had been experimentally observed.

O hidrogênio é estudado como alternativa ao uso de combustíveis fósseis para geração de energia, uma vez que é um combustível renovável, apresenta alta concentração de energia por unidade de massa e não gera gases causadores do efeito estufa. Entre os processos de produção de hidrogênio destaca-se o processo fermentativo, pois é um processo de baixo custo quando comparado com outros processos e possibilita unir tratamento de efluente e geração de energia. Neste sentido, este trabalho teve como proposta estudar parâmetros envolvidos no processo de produção fermentativo do \'H IND.2\'. O trabalho envolveu três etapas. Na primeira etapa, foi estudada a produção de hidrogênio a partir de sacarose empregando reatores anaeróbios de leito fixo de fluxo ascendente. Na primeira fase, comparou-se o desempenho de diferentes matérias suportes (argila, carvão vegetal e polietileno) e tempos de detenção hidráulica (TDH) (0,5 e 2h). Na segunda fase, testaram-se diferentes porosidades (50, 75 e 91%) do leito de polietileno TDH de 0,5 h. Os resultados mostraram que TDHs menores e maiores porosidades promovem maiores e contínuas produções de \'H IND.2\'. Na segunda fase, avaliou-se a produção de \'H IND.2\' a partir de quatro inóculos: metanogênico tratamento termicamente e três provenientes de biomassa aderidas aos materiais suportes empregados na primeira etapa. Todos inóculos produziram \'H IND.2\'. Na terceira etapa, avaliou-se a viabilidade de produzir \'H IND.2\' a partir de diferentes águas residuárias (sacarose, esgoto sanitário, vinhaça e glicerina). Houve conversão de hidrogênio a partir de todas as águas residuárias e a vinhaça mostrou ser o efluente mais promissor para esta finalidade. As análises biológicas mostraram baixa diversidade de fungos e bactérias, porém todos associados com o processo de formação de \'H IND.2\'. A varredura dos parâmetros estudados neste trabalho proporcionou o entendimento do processo, assim como, o mapeamento das variáveis adequadas para o projeto e viabilidade da aplicação de reatores desenvolvidos para geração de hidrogênio. / The hydrogen obtained by fermentative production is studied as an alternative process to provide energy instead of fossil fuel application. Moreover, hydrogen is a renewable fuel, has high energy content per unit weight (122 kJ/g), generates clean energy without pollution and produces no greenhouse gases. The fermentative process has low cost when it is compared with traditional process and photosynthetic process, because hydrogen can be produced from wastewater by anaerobic treatment process. For that reason, the aim of this research was to study some parameters involved in the hydrogen production by fermentative process. Three steps were developed. In the first step, it was studied the hydrogen production from sucrose using up-flow anaerobic packed-bed reactor, this step was divide in two phases. In the first phase three support materials (clay beads, vegetal coal and polyethylene) and two hydraulic retention times (0.5 and 2 h) were tested. In the second phase three porosities (50, 75 and 91%) of polyethylene bed were tested. The results demonstrated that the low HRT and high porosities provided high hydrogen production, although, the support materials did not show significant difference in the hydrogen production and in the biomass developed. In the second phase, four inocula were used in order to produce hydrogen: thermal pre-treated methanogenic sludge; and the others three came from the reactors used in the first phase. All inocula were able to produce hydrogen. In the third step hydrogen production was obtained from three wastewaters (domestic wastewater, vinasse and glycerol) and a control (sucrose) in batch reactors. The wastewaters and control produced hydrogen and the vinasse showed the highest production. This research makes available the comprehension on the influence of the different parameters in processes projected for hydrogen production and it makes viable to apply in full-scale.

É bem conhecido que técnicas experimentais que fazem uso de feixes iônicos induzem sobre a superfície dos alvos irradiados o depósito de diversos tipos de impurezas. Este depósito é causado pelas interações entre o feixe de íons, as moléculas de gás residual no interior das câmaras de irradiação e a superfície da amostra. Apesar do fato deste processo poder alterar significativamente os parâmetros de irradiações, bem como afetar a análise de materiais tratados, os parâmetros experimentais que influenciam na deposição das impurezas ainda não são bem conhecidos e nem o depósito se encontra suficientemente quantificado. No presente trabalho relatamos um estudo quantitativo da deposição de carbono sobre amostras de Si (100) irradiadas com feixes de He e H. A deposição de carbono foi determinada em função da fluência de irradiação, variando diversos parâmetros experimentais, tais como: pressão na câmara de irradiação, temperatura do alvo, densidade de corrente do feixe, energia do feixe e o estado da carga do íon. Em todos os casos a análise das amostras irradiadas foi feita pela técnica de Retroespalhamento de Rutherford em direção Canalizada (RBS/C) e através da reação nuclear ressonante 12C(a, a´)12C na energia de 4265 keV. Os resultados experimentais mostram que se consegue minimizar a deposição de C através: a) da redução do tempo de irradiação, b) da redução da pressão na câmara de irradiação, c) do aumento da temperatura do alvo durante a irradiação e d) minimização do poder de freamento do íon no alvo.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-14T15:47:03Z No. of bitstreams: 1 Andre Luis de Franca Dias.pdf: 1058700 bytes, checksum: 0141cbefc140d89e9bd8891c383caa9b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T15:47:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Luis de Franca Dias.pdf: 1058700 bytes, checksum: 0141cbefc140d89e9bd8891c383caa9b (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / The cultivation of sugarcane in Brazil has notoriety for contributing significantly to the economy. The micropropagation is a tool for tissue culture plants to produce on a large scale genetically identical to the mother plant in a relatively short time compared with the conventional spread, environmental, and controlled aseptic conditions. The acclimatization stage is considered critical by large losses of micropropagated material, caused by the changing environment of the laboratory plants for greenhouses. Objective was to evaluate plants of varieties sugarcane RB931011 , RB92579 and RB98710 in different acclimatization conditions. These varieties were micropropagated in temporary immersion bioreactor (BIT) and acclimatized in a greenhouse whose structural roofing material consisted of milky plastic (PL), half of the area covered in association with black mesh shade (MS) (70% shading ). The plants were subjected to full sun (SP), after 30 days in the greenhouse. The acclimatization period under PL and MS was 15 days. The three varieties were planted in the substrate Carolina Soil® in volumes of 55 cm3 and 95 cm3, establishing the following treatments : T1 (RB931011 - 55 cm3), T2 (RB931011 - 95 cm3), T3 (RB92579 - 55 cm3), T4 (RB92579 - 95 cm3), T5 (RB98710 - 55 cm3) and T6 (RB98710 - 95 cm3). Every 15 days were evaluated: number of leaves (NF), plant height (AP) and percentage of plants with tillers (% P). At the end of the experimental period were determined: dry shoot weight (MSa) and roots (MSr), percentage of survival (S%), leaf area (AF), high water content (CHR), stomatal density, activity of superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT), content of malondialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide. The experimental design was completely randomized in a 2x3 factorial design with 20 replications. Each replicate was represented by one plant per pot. The RB92579 and RB98710 varieties showed more robustness reaching the largest biometric medium and higher survival rate in the acclimatization. The largest volume of substrate provided better average height, dry weight, leaf area and lower SOD activity after 45 days of acclimatization, highlighting the influence of stress reduction and balance in plants. The substrate volume of 95 cm3 is the most suitable for acclimatization and plant production of sugarcane. / A cultura da cana-de-açúcar tem destaque no Brasil por contribuir consideravelmente com a economia. A micropropagação é uma ferramenta da cultura de tecidos de plantas para produção de plantas em larga escala geneticamente idênticas à planta mãe, em um tempo relativamente curto em comparação com a propagação convencional, em condições ambientais, assépticas e controladas. A fase de aclimatização é considerada crítica pelas grandes perdas do material micropropagado, causada pela mudança de ambiente das plantas do laboratório para as estufas e casas de vegetação. Objetivou-se avaliar mudas de cana-de-açúcar das variedades RB931011, RB92579 e RB98710 em diferentes condições de aclimatização. Essas variedades foram micropropagadas em biorreator de imersão temporária (BIT) e aclimatizadas em estufa cujo material estrutural de cobertura era constituído de plástico leitoso (PL), sendo metade da área coberta em associação à malha de sombreamento (MS) preta (70% de sombreamento). As plantas foram submetidas a sol pleno (SP), após 30 dias em estufa. O período de aclimatização sob PL e MS foi de 15 dias. As três variedades foram plantadas no substrato Carolina Soil® nos volumes de 55 cm3 e 95 cm3, estabelecendo-se os seguintes tratamentos: T1 (RB931011 – 55 cm3), T2 (RB931011 – 95 cm3), T3 (RB92579 – 55 cm3), T4 (RB92579 – 95 cm3), T5 (RB98710 – 55 cm3) e T6 (RB98710 – 95 cm3). A cada 15 dias foram avaliados: número de folhas (NF), altura da planta (AP) e porcentagem de plantas com perfilhos (% P). Ao final do período experimental determinaram-se: massa seca da parte aérea (MSa) e das raízes (MSr), porcentagem de sobrevivência (S%), área foliar (AF), teor relativo de água (CHR), densidade estomática, atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX) e catalase (CAT), teor do aldeído malônico (MDA) e de peróxido de hidrogênio. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em um fatorial 2x3, com 20 repetições. Cada repetição foi representada por uma planta por tubete. As variedades RB92579 e RB98710 apresentaram mais robustez atingindo as maiores médias biométricas e maior taxa de sobrevivência na aclimatização. O maior volume de substrato proporcionou maior média de altura, peso da matéria seca, área foliar e menor atividade da SOD aos 45 dias de aclimatação, destacando-se na influência da redução e equilíbrio do estresse nas mudas. O volume de substrato de 95 cm3 é o mais indicado para a aclimatização e produção de mudas de cana-de-açúcar.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-04T11:42:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Mitsue.pdf: 3532261 bytes, checksum: 2b3892ad1f6ef4e1621506010782d951 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T11:42:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Mitsue.pdf: 3532261 bytes, checksum: 2b3892ad1f6ef4e1621506010782d951 (MD5) Previous issue date: 2015-11-11 / CNPq / CAPEs / No presente estudo o aproveitamento de glicerol através de processos anaeróbios para geração de subprodutos de valor agregado foi analisado de duas maneiras. Em um primeiro momento foi avaliado o uso de glicerol bruto proveniente da produção de biodiesel como substrato para produção de biogás em um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) em escala de bancada durante o período experimental de 280 dias. O reator foi operado sob cargas orgânicas volumétricas variando entre 0,50 e 8,06 kg DQO/m³·d. Como resultados, foram alcançadas eficiências médias de remoção de DQO de 89% e valores de conversão de metano (CH4) de 68%. A produção média de CH4 foi igual a 0,25 L CH4/g DQO. Os perfis das bandas de DGGE dos domínios Bacteria e Archaea sugeriram poucas mudanças na comunidade microbiana durante a operação do reator. Na segunda etapa da tese, 13 variáveis foram avaliadas através do design experimental de Plackett-Burman visando definir a composição adequada do meio de cultivo para a produção de 1,3-propanodiol (1,3-PDO) e/ou hidrogênio. Em seguida, dois reatores UASB foram operados usando-se glicerol analítico como substrato. O rendimento máximo de 0,8 mol 1,3-PDO/mol glicerol consumido foi alcançado, após a adição de bicarbonato de sódio aos reatores. Como produtos secundários foram produzidos propionato e acetato. Análises de ecologia microbiana demonstraram a baixa diversidade presente no lodo granular do inóculo e das fases operacionais finais da operação dos reatores. A partir dos resultados obtidos em ambas etapas de estudo, é possível concluir que o glicerol bruto proveniente da produção de biodiesel pode ser degradado eficientemente através de digestão anaeróbia, alcançando altos rendimentos de metano e que a produção contínua de 1,3-PDO a partir de glicerol em reatores UASB com lodo granular é viável. / En este estudio se analizó el aprovechamiento de glicerol mediante procesos anaerobios mediante dos enfoques diferentes. En una primera etapa se evaluó el uso de glicerol bruto generado en la producción de biodiesel como sustrato para la producción de biogás mediante un reactor anaerobio de manto de lodo con flujo ascendente (UASB) en escala de laboratorio durante un período de 280 días. El reactor operó con cargas orgánicas volumétricas que variaban entre 0,50 y 8,06 kg DQO/m³·d. Como resultado, la eficiencia media de remoción de DQO fue de 89% y la conversión media en metano (CH4) fue del 68%. La producción de CH4 fue igual a 0,25 L CH4/g DQO. Los perfiles de las bandas de DGGE de los dominios Bacteria y Archaea sugieren pocos cambios en la comunidad microbiana durante el funcionamiento del reactor. En la segunda etapa de la tesis, se evaluaron 13 factores mediante el diseño experimental de Plackett-Burman con el fin de definir la composición adecuada del medio de cultivo para la producción de 1,3-propanodiol (1,3-PDO) y/o hidrógeno. Con posterioridad, se operaron dos reactores UASB utilizando glicerol analítico como sustrato. El rendimiento máximo de 0,8 mol 1,3-PDO/mol glicerol consumido se logró tras la adición de bicarbonato de sodio a los reactores. Como subproductos secundarios se produjeron propionato y acetato. El análisis de la ecología microbiana de los reactores demostró baja diversidad presente en el lodo granular del inóculo y de las fases operativas finales de los reactores. De los resultados obtenidos en ambas etapas del estudio, se puede concluir que el glicerol bruto procedente de la producción de biodiesel se puede degradar de manera eficiente a través de la digestión anaerobia, alcanzando altos rendimientos de metano y que la producción continua de 1,3-PDO desde glicerol en reactores UASB con lodo granular es factible.

Orientador: Ennio Peres da Silva / Dissertação ( mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T04:55:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gambetta_Francielle_M.pdf: 4780185 bytes, checksum: f2071d96fca67109088a5766792577eb (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Para países com disponibilidade de energia elétrica relativamente barata, como o Brasil, o custo de instalação é o fator mais importante para a produção de hidrogênio eletrolítico, representando mais de 50% do custo total. O retificador de corrente é um dos principais equipamentos que compõem um sistema de eletrólise da água e é objeto de estudo desta dissertação. A partir de uma análise técnica, concluiu-se que, atualmente, o sistema de retificação mais adequado ao processo de produção de hidrogênio eletrolítico é o sistema a tiristor, principalmente por apresentar maior eficiência e confiabilidade operacional. Por meio de uma análise de mercado, concluiu-se que o mercado nacional, em sua maioria, está apto a fornecer retificadores industriais apenas para aplicação em eletrolisadores unipolares, já o mercado internacional possui uma vasta gama de retificadores com diversos níveis de tensão e corrente de saída, sendo capaz de fornecer estes equipamentos tanto para alimentar eletrolisadores industriais unipolares quanto bipolares. O custo do hidrogênio foi calculado tomando como base estudos anteriores e utilizando a Energia Vertida Turbinável (EVT) da UHE de Itaipu, o que resultou em US$ 2,66/kg para uma planta com capacidade de produzir 4.365 m3/h de hidrogênio. A influência do custo do retificador sobre o custo de produção é de 10,8% e, assim, uma diminuição de 50% no custo deste equipamento promoveria uma redução de 5,4% no custo do hidrogênio eletrolítico. Apesar de pequena, esta redução pode ser determinante em muitos casos. Assim, a introdução de uma linha de pesquisa em um pólo tecnológico para o desenvolvimento destes equipamentos é interessante, pois além de contribuir com a redução do custo do hidrogênio eletrolítico, representa uma oportunidade de crescimento econômico que pode colocar o Brasil em destaque de forma positiva dentro dos cenários energético e econômico mundiais / Abstract: For countries with relatively cheap electricity availability, such as Brazil, the cost of installation is the most important factor for the production of electrolytic hydrogen, representing more than 50% of the total. The power rectifier is one of the main devices comprising the water electrolysis system and it is the object of study in this dissertation. From a technical analysis, it was concluded that currently the most suitable system for electrolytic hydrogen production is the thyristor system, mainly due to its higher efficiency and operational reliability. Through market analysis, it was concluded that most of rectifiers available in the domestic market are designed only for use in industrial unipolar electrolysers. On the other hand, the international market has a wide range of rectifiers with different levels of voltage and current output, being capable of providing such equipment for both industrial unipolar and bipolar electrolysers. The cost of hydrogen was calculated using previous studies of the Spilled Turbinable Energy (STE) of Itaipu Hydroelectric Energy Plant, and resulted in US$ 2.66/kg for a plant with capacity to produce 4,365 m3/h of hydrogen. The influence of the rectifier cost on the gas production cost is 10.8%, and thus a decrease of 50% in the cost of such equipment would promote a reduction of 5.4% in the cost of the electrolytic hydrogen. Although small, this reduction can be decisive in many cases. Thus the introduction of a research line at a technological center for the development of this equipment is interesting, which also contributes to lowering the cost of electrolytic hydrogen and is an opportunity for economic growth to highlight Brazil in the worldwide energy and economic scenery / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Ennio Peres da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:40:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_PaulaDuarte_M.pdf: 2481236 bytes, checksum: 6d72c7e8d0f47f532689b023f3b78766 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Percebe-se, atualmente, em todo o mundo, que as grandes cidades enfrentam problemas de poluição do ar derivados do crescimento do tráfego de veículos urbanos. Este aumento no número de veículos além de ocasionar um maior consumo de combustíveis de origem fóssil (não renovável), também é responsável pela emissão de vários poluentes que impactam negativamente sobre a saúde da população, assim como contribuem para o aumento do efeito estufa, que tem sido apontado como um dos responsáveis pela mudança climática global. A proposta deste trabalho é determinar quantitativamente os impactos ambientais e na matriz de consumo de combustíveis advindos da introdução de uma frota de veículos com células a combustível na cidade de São Paulo. Para determinar estes impactos foram construídos três cenários para diferentes frotas de veículos novos, que foram comparados com um cenário tendencial de veículos convencionais, tomando-se como ano base o ano de 2002. Os resultados obtidos demonstram tanto a redução das emissões de poluentes como a diminuição das emissões de CO2. Também ocorre a redução do consumo de combustíveis de origem fóssil e também demonstra a viabilidade do abastecimento de hidrogênio para pequenas frotas de veículos com células a combustível / Abstract: Nowadays, the largest cities, all over the world, faces the problem of air pollution caused by the increase of the urban vehicles number. This endless growing of the urban vehicles number at this cities besides of causing a larger consumption of fossil fuels (fuels not renewable), also can be responsable for the emissions of diverse pollutants that leads to the reduction in the life quality standards of the people in the living areas. They also contribute substantially to the raise of the greenhouse effect which has been pointed out as one of the major causes of the world climatic change. Focusing in the problems listed above, the article will measure the enviromental and fuel pattern consumption impacts resulted from the introduction of a fuel cell vehicles fleet at São Paulo city. To define the impacts, three cenarios were constructed to different new vehicles fleets, which were comparared with a cenario that keeps the trend of the growing of the fossil fuel fleet. The year of 2002 was considered the year-base. The results showed both a reduction of the pollutants and CO2 emitted. A reduction of the fossil fuels consumption was also showed. Those information obtained from the analisis proves the hydrogen supply availability when dealing with small fuel cell vehicles fleets / Mestrado / Planejamento Energetico / Mestre em Engenharia Mecânica