Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-11-28Bitstream added on 2014-06-13T20:00:34Z : No. of bitstreams: 1 jesus_cr_dr_botfca.pdf: 1287343 bytes, checksum: 957f120eef7cc5f846e8cad6a566175e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Realizou-se o presente trabalho, com o objetivo de avaliar a produtividade média de grãos (kg.ha-1) de linhagens de mamona (Ricinus communis L.) e estimar os parâmetros para a adaptabilidade e estabilidade fenotípicas. As avaliações da época 1 foram realizadas entre novembro de 2006 à junho de 2007 e na época 2, de março à agosto de 2005 nos municípios de Araçatuba, Botucatu, Ilha Solteira, Penápolis e São Manuel – SP, sob delineamento de blocos ao acaso com três repetições e parcela útil de 10 m2. Foram realizadas análises de variância individuais para cada local, conjunta dos cinco locais para cada época e, posteriormente as médias foram comparadas pelo teste de Scott e Knott (1974) a 5% de probabilidade. Observou-se significância para a característica avaliada em todas as análises e, devido à interação significativa entre épocas, locais e linhagens foram realizadas análises de adaptabilidade e estabilidade fenotípicas considerando-se como ambiente as épocas de semeaduras segundo metodologia proposta por Finlay e Wilkinson (1963). Na época 1 com relação à produtividade destacaram-se as linhagens 1, 6, 8, 15, 16 e 18. Quanto aos parâmetros para a adaptabilidade e estabilidade fenotípicas as linhagens 3, 13 e 18 apresentaram adaptabilidade geral e estabilidade média. Na época 2, com relação aos mesmos parâmetros, as linhagens 1, 2, 4, 7, 10, 11, 12, 14, 15, 16, e 19 apresentaram maiores produtividades, predominância de adaptabilidade específica à ambientes favoráveis e estabilidade baixa. Para as duas épocas de semeaduras as linhagens 1, 6, 8, 15 e 16 apresentaram-se como superiores em produtividade. / This work was carried out to evaluate average grains yield (kg ha-1) of castor bean (Ricinus communis L.) lines and to estimate the parameters for fenotypical adaptability and stability. The evaluations for period 1 were conducted between November, 2006 to June, 2007, and period 2, consisted of March to August, 2005 in Araçatuba, Botucatu, Ilha Solteira, São Manuel and Penápolis, Municipals Districts, in São Paulo State, by using randomized complete blocks scheme with three replicates and useful plots of 10 m2. Individual variance analysis for each site were calculated as well as joint variance analysis involving the five locations for each period and subsequently averages were compared by Scott and Knott test (1974) to 5% of probability. Significance was observed for the characteristic evaluated in all analysis and due to the significant interaction between periods, locations and lines, data were studied with analysis of fenotypical adaptability and stability considering the environment as the sowing crop periods according to the methodology proposed by Finlay and Wilkinson (1963). For period 1, in relation to grains yield, lines 1, 6, 8, 15, 16, 18 were outstanding. For adaptability and stability fenotypical parameters, lines 3, 13 and 18 showed general adaptability and medium stability. In period 2, compared with the same parameters, lines 1, 2, - 3 - 4, 7, 10, 11, 12, 14, 15, 16, and 19 presented higher grains yield, predominance of specific adaptability to favorable environments and inferior stability. For the two sowing crop periods, lines 1, 6, 8, 15 and 16 were superior in grains yield.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2013. / Submitted by Marina Lima (marinalm34@gmail.com) on 2014-09-12T14:18:16Z No. of bitstreams: 1 2013_NataliaLimadeSousa.pdf: 3031304 bytes, checksum: 04e83c6b880e77c6b74afc2aa6d85b3f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-09-12T14:38:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_NataliaLimadeSousa.pdf: 3031304 bytes, checksum: 04e83c6b880e77c6b74afc2aa6d85b3f (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-12T14:38:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_NataliaLimadeSousa.pdf: 3031304 bytes, checksum: 04e83c6b880e77c6b74afc2aa6d85b3f (MD5) / A mamona (Ricinus communis L.) é uma oleaginosa de grande importância na indústria por seu óleo apresentar características únicas como alta viscosidade, densidade e estabilidade. A torta de mamona é o subproduto de maior importância da cultura usada principalmente como adubo, com grande potencial de uso como ração animal. No entanto, a presença de ricina (proteína tóxica) no endosperma das sementes da mamona, inviabiliza a utilização em larga escala do seu principal subproduto, sendo necessário um processo de destoxificação da torta. Porém os vários métodos que têm sido desenvolvidos não são viáveis ao nível industrial por serem caros ou ineficientes. Uma alternativa para a redução do teor de ricina nas sementes de mamona é o silenciamento do gene da ricina por RNA interferente, mas os trabalhos de transformação genética de mamona na literatura são escassos e a cultura de tecidos da mamona precisa ser aperfeiçoada. O objetivo deste trabalho foi desenvolver sistemas de transformação genética de mamona e otimizar a cultura de tecidos para produzir plantas transgênicas. Embriões zigóticos maduros da cultivar EBDA-MPA-34 foram cultivados em meio MS suplementado com diferentes citocininas, BAP (0,5 mg.L-1; 2,5 mg.L-1 ou 5,0 mg.L-1) ou TDZ (0,5 mg.L-1; 1,0 mg.L-1 ou 2,5 mg.L-1) e controle (sem fitorregulador). Três explantes por tratamento foram analisados por microscopia eletrônica de varredura após diferentes períodos de cultivo para avaliar a indução de gemas. As cultivares BRS Nordestina, BRS Paraguaçu e EBDA-MPA-34 foram utilizadas para transformação genética usando genes marcadores que conferem tolerância ao IMZ ou higromicina em vetores para bombardeamento ou transformação via agrobactéria, respectivamente. Ambos os vetores contêm uma construção de RNAi onde a região mais conservada do gene da ricina foi clonada de forma repetida e invertida para formar a estrutura de grampo, e está sob domínio do promotor 35SCaMV. Os sistemas de biobalística e A. tumefaciens foram utilizados para transformar embriões zigóticos maduros de mamona previamente induzidos na presença de diferentes citocininas. Foram obtidos seis brotos transformados via biobalística, um da variedade BRS Nordestina confirmado por PCR e os outros cinco da variedade EBDA-MPA-34 expressando gus. Para promover superbrotamento em mamona o melhor fitorregulador foi TDZ e dentre as cultivares testadas a EBDA-MPA-34 foi a melhor opção para transformação genética nas condições testadas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Castor bean (Ricinus communis L.) is an oilseed crop of great importance in the industry because of the oil unique features like the high viscosity, density and stability. The castor meal is the most important byproduct of the culture, being used mainly as a fertilizer, with great potential for use as animal feed. However, the presence of ricin (a toxic protein) in the endosperm of the seeds of castor bean, prevents the large scale use of its main by-product, requiring detoxification process of the meal. However the various methods that have been developed are not viable at industrial level because they are expensive or inefficient. An alternative to reducing the amount of ricin in the seeds of castor beans is the ricin gene silencing by RNA interference, but the genetic transformation of castor literature is scarce and the tissue culture of castor needs to be improved. The aim of this study was to develop genetic transformation systems for castor and optimize tissue culture to produce transgenic plants. Mature zygotic embryos of cultivar EBDA-MPA-34 were cultured on MS medium supplemented with different cytokinins, BAP (0.5 mg L-1, 2.5 mg L-1 or 5.0 mg L-1) or TDZ (0.5 mg L-1, 1.0 mg L-1 or 2.5 mg L-1) and control (without plant regulator). Three explants per treatment were analyzed by scanning electron microscopy after different periods of cultivation to assess bud induction. Cultivars BRS Nordestina, BRS Paraguaçu and EBDA-MPA-34 were used for genetic transformation using marker genes that confer resistance to hygromycin or imazapyr in vectors for transformation via Agrobacterium or biolistic, respectively. Both vectors contain a RNAi construct where the most conserved region of the ricin gene has been cloned and inverted repeatedly to form the clamp structure and is under the control of the promoter 35SCaMV. Biolistic and A. tumefaciens systems were used to transform mature zygotic embryos of castor previously induced in the presence of different cytokinins. Six transgenic plants were obtained via biolistic one of the variety BRS Nordestina was positive by PCR and another five of the variety EBDA-MPA-34 expressing gus. To promote the best shoots in castor plant regulator TDZ and is among the cultivars tested EBDA-MPA-34 was the best option for genetic transformation in the conditions tested.

Isoladores poliméricos vêm gradualmente competindo com os isoladores cerâmicos nas aplicações do sistema elétrico de potência. Embora os isoladores poliméricos ainda apresentem alguns inconvenientes, como alto custo e forte degradação no meio ambiente, principalmente diante dos raios ultravioleta, possuem outras características importantes e altamente relevantes, como por exemplo, forte resistência mecânica à compressão e à flexão, ótima resistência elétrica e facilidade de instalação e de manutenção. Por causa disso, o desenvolvimento desses novos isoladores está sendo um fator predominante na competitividade do mercado, onde se observam a constante busca de qualidade e baixo custo. No Brasil, um sério obstáculo atrapalha este avanço tecnológico devido à maioria das matérias-primas serem importadas. As resinas poliuretanas derivadas de óleo de mamona, neste contexto, apresentam um papel crucial, uma vez que elas são produzidas com 100% de tecnologia brasileira no Laboratório de Química Analítica e Tecnologia de Polímeros do Instituto de Química da Universidade de São Paulo. Portanto, neste trabalho são apresentados os processos utilizados no desenvolvimento deste novos isoladores poliméricos produzidos com resinas puras, com os seus compósitos e com granitos sintéticos. E também são apresentados os diversos ensaios realizados nas resinas e nos isoladores. Destacando-se entre eles, os ensaios de envelhecimento acelerado, os ensaios elétricos e os ensaios mecânicos realizados nos isoladores tipo Suporte, os quais resultaram em um forte indicativo para uma ótima aplicação deles em ambiente interno e com custo competitivo em relação aos isoladores comerciais. / Polymeric isolators have been competing increasingly with ceramic isolators in electric power system applications. Although polymeric isolators still present a few disadvantages, such as high cost and strong degradation in the environment (poor weathering capacity), particularly from ultraviolet rays, they possess other important and highly relevant characteristics, among them high compressive and flexural strength, excellent electric resistance and easy installation and maintenance. For these reasons, the development of these new isolators has become a predominant factor in market competitiveness, where the combination of high quality and low cost is much sought after. A major obstacle to this technological advance in Brazil is the fact that most of the raw materials are imported. Hence, castor oil polyurethane resins play a crucial role, since they are produced with 100 per cent Brazilian technology at the Laboratory of Analytical Chemistry and Polymer Technology of the Institute of Chemistry, University of Sao Paulo. This thesis, therefore, presents and discusses the processes used in the development of these new polymeric isolators produced with pure resins, with their composites, and with synthetic granites. Also discussed are the various tests carried out on the resins and on isolators, highlighting, among these, the accelerated aging, electrical and mechanical tests performed on Support type isolators, whose results are strongly indicative of their excellent applicability for indoor environments, coupled with their competitive cost in comparison to commercial isolators.

Diferente de outros países, os isoladores de porcelana do tipo Pino são considerados tradicionais no Brasil e são aplicados em grande escala nas linhas de distribuição de energia elétrica, onde predomina a instalação do tipo aérea. Embora eles possuam um preço baixo em relação aos outros componentes da rede elétrica, esses isoladores vêm apresentando sérios desligamentos não programados devido a problemas, como por exemplo: defeitos no material dielétrico; ruptura mecânica na parte superior dos isoladores em função dos esforços por dilatação do conjunto (rosca e pino); e destruição por causa de atos de vandalismo. Deste modo, julga-se oportuno proceder estudos visando aprender isoladores alternativos, e esta dissertação de mestrado tem como objetivo realizar um estudo sobre os isoladores poliméricos do tipo Pino fabricados com as resinas poliuretanas derivadas do óleo de mamona, comparando-os com os isoladores de porcelana. Neste trabalho de pesquisa são apresentados: o processo de fabricação dos isoladores poliméricos do tipo Pino; as análises realizadas nesses isoladores com o auxílio da tomografia computadorizada para a verificação da homogeneidade da mistura do material dielétrico; os resultados do ensaio de tensão elétrica alternada e do ensaio mecânico de flexão antes e após o ensaio de envelhecimento acelerado realizado durante 5.000 horas num aparelho Weather Ometer. Diante dos resultados obtidos, pôde-se observar que os isoladores elétricos envelhecidos e os isoladores não envelhecidos apresentaram o mesmo comportamento elétrico sob tensão elétrica alternada, enquanto que nos ensaios de flexão, os isoladores envelhecidos apresentaram uma maior rigidez mecânica. / Unlike other countries, pin-type porcelain insulators are considered traditional in Brazil and are applied on a large scale in electric power distribution lines in a predominantly aerial type configuration. Despite their low cost compared to other components of the electric power distribution network, these insulators have undergone serious unprogrammed shutdowns resulting from problems such as defects in the dielectric material; mechanical breakdown of the upper portion of the insulators caused by dilation strains in the set (thread and pin); and destruction by acts of vandalism. It is therefore considered opportune to engage in studies focusing on alternative insulators. This master\'s dissertation reports on a study of pin-type polymeric insulators manufactured with castor oil-based polyurethane resins, comparing them with porcelain insulators. This research work discusses the manufacturing process of pin-type polymeic insulators; computerized tomography-based analyses of these insulators carried out to verify the homogeneity of the dielectric material\'s composition; the results of alternating electric current tests and mechanical flexure tests before and after accelerated aging conduced for 5,000 hours in a Weather Ometer device. The results of the ac current tests demonstrated that aged and unaged electric insulators display the same electrical behavior under alternating electric current, while the mechanical flexure tests revealed that aged insulators possess greater mechanical rigidity.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Esta tese visou avaliar a aceitaÃÃo dos princÃpios do ecossaneamento em uma comunidade peri-urbana no estado do CearÃ; caracterizar a urina desta populaÃÃo segundo sexo e faixa etÃria, analisar seu armazenamento como forma de tratamento, desenvolver um protÃtipo de concentrador solar parabÃlico e avaliÃ-lo preliminarmente em relaÃÃo Ãs temperaturas alcanÃadas na regiÃo de evaporaÃÃo da Ãgua contida na urina; analisar o comportamento da cultivar mamona BRS Nordestina e da cultura do milho hÃbrido em termos de produtividade e crescimento, quando fertilizados com urina humana e avaliar o impacto deste biofertilizante no solo. Os resultados indicaram que as mulheres se mostraram mais receptivas aos sanitÃrios separadores de excretas, enquanto os homens afirmaram preferir sanitÃrios convencionais com Ãgua (p<0,05). Foi possÃvel observar diferenÃas de concentraÃÃo de nutrientes entre as amostras pesquisadas (masculinas, femininas, de crianÃas e de idosos). O armazenamento da urina mostrou-se um mÃtodo de higienizaÃÃo de baixo custo e bastante eficiente para as condiÃÃes de temperatura do CearÃ, com um tempo de inativaÃÃo de 90% de coliformes termotolerantes menor do que 1 dia e inativaÃÃo total em apenas 14 dias. Os testes com o concentrador solar mostraram que comparando as concentraÃÃes de nitrogÃnio e fÃsforo na urina antes e depois do experimento com o tubo de 22 mm, o sistema promoveu um aumento de 18% e 13%, respectivamente, nas concentraÃÃes de nitrogÃnio e fÃsforo. Quanto à aplicaÃÃo da urina na mamona, no que diz respeito ao peso de mil sementes, nÃo foi possÃvel verificar diferenÃa expressiva. A fertilizaÃÃo quÃmica (T1) respondeu de forma significativa e atingiu a maior produtividade (p<0,05) no fim do ciclo. As produtividades mÃdias das sementes da mamona foram as seguintes: 1256,7; 1048,5; 671,8; 477,8 e 1081,2 kg.ha-1, respectivamente para, T1 (NPKS); T2 (urina + cal); T3 (urina); T4 (0,5 de urina) e T5 (1,5 de urina). Os teores mÃdios de Ãleo das sementes nÃo apresentaram efeito significativo (p>0,05). Com relaÃÃo aos atributos fÃsicos e quÃmicos do solo, nÃo foi possÃvel observar diferenÃas significativas antes e depois do plantio da mamona para os tratamentos empregados. Contudo, os resultados indicaram que quanto maior a dose de urina aplicada, maior à a condutividade elÃtrica do solo, sugerindo uma possÃvel salinizaÃÃo a partir de elevadas taxas de aplicaÃÃo de urina. No tocante à cultura do milho, nÃo houve diferenÃa significativa na aplicaÃÃo de fertilizante quÃmico (T2) e urina nas taxas 0,5 (T4), 1 (T3) e 1,5 (T5) para as variÃveis diÃmetro e comprimento da espiga de milho, porÃm estes diferiram do tratamento controle: adubo orgÃnico (T1) (p<0,05). As produtividades mÃdias das espigas despalhadas foram iguais a 5068,8; 7937,5; 8831,3; 7393,8 e 10006,3 kg.ha-1, respectivamente, para T1; T2; T3; T4 e T5, representando efeito expressivo entre aplicar urina na taxa de 1,5 ou 1 e aplicar urina na taxa de 0,5 ou adubo quÃmico. Todavia, T1 (adubo orgÃnico) alcanÃou a menor produtividade, diferindo dos demais tratamentos. Logo, o peso das espigas variou conforme o tipo de adubaÃÃo (quÃmica ou urina) e quanto ao volume de urina aplicado. / This thesis aimed to evaluate the acceptance of eco-sanitation in a peri-urban community in the state of CearÃ; to characterize the composition of human urine; to investigate its storage as a treatment method; to develop a parabolic solar concentrator prototype and evaluate the temperatures reached in the region of evaporation of the water contained in the urine; to analyze the performance of castor cultivar BRS Northeastern and corn hybrid in terms of productivity and growth when fertilized with human urine, and assess the impact of this bio-fertilizer in the soil. The results indicates that there were statistically significant differences (p<0.05) between men and women in acceptance of the principles of eco-sanitation. Women were more receptive to ecosan, while men said they would prefer flush toilets. There were differences in nutrient concentrations comparing the samples (male, female, children and the elderly). The storage proved to be a low cost and very effective treatment method considering the temperature of CearÃ. The inactivation of 90% of thermotolerant coliform required less than 1 day, and the total inactivation was achieved in 14 days. The tests with the solar concentrator showed that comparing the concentrations of nitrogen and phosphorus in urine before and after the experiment with 22 mm tube, the system promoted an increase of 18% and 13%, respectively, for nitrogen and phosphorus. Concerning urine application in castor, with respect to the thousand seed weight parameter, there was no significant difference. The chemical fertilizer (T1) responded significantly and reached the highest productivity (p <0.05) at the end of the cycle. The average productivity of castor seed were: 1256.7, 1048.5, 671.8, 477.8 and 1081.2 kg ha-1, respectively for T1 (NPKS); T2 (urine + lime); T3 (urine); T4 (0.5 urine) and T5 (1.5 urine). The seed-oil concentrations showed no significant effect (p>0.05). Regarding physical and chemical soil attributes, it was not possible to observe significant differences before and after castor bean plantation. However, the results indicated that the higher the dose of urine applied, the greater the soil electrical conductivity, suggesting a possible salinity from high application rates of urine. Regarding maize, there was no statistical difference (p> 0.05) for diameter and length of the ear comparing chemical fertilizer (T2) and urine (T3, T4 e T5). Otherwise, these treatments generated significant effects (p<0.05) compared to T1, organic fertilizer (manure tanned). The average productivity of husked ears were equal to 5068.8, 7937.5, 8831.3, 7393.8 and 10006.3 kg ha-1, respectively, for T1, T2, T3, T4 and T5, representing a significant effect between urine applied at the rate of 1.5 or 1 and urine at the rate of 0.5 or chemical fertilizer. However, with results already expected, T1 (organic fertilizer) achieved the lowest yield, differing from the other treatments. Thus, the weight of spikes varied according to the type of fertilizer (chemical or urine) and also to the volume of urine applied.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A crescente demanda por Ãgua doce relacionada com o crescimento populacional cada vez mais acelerado, e no atendimento Ãs diversas atividades econÃmicas exercidas pelo homem, tem feito do reuso de Ãguas residuÃrias um tema atual de grande importÃncia, sobretudo no Estado do CearÃ, onde este bem à escasso. A demanda de Ãgua para fins agrÃcolas no Brasil à cerca de 70% do total consumido atualmente, podendo chegar prÃximo dos 80% antes do tÃrmino desta dÃcada. A mamona (Ricinus communis Linn) apresenta-se como uma alternativa de cultivo para a produÃÃo de biodiesel. Perante esta situaÃÃo cabe o seguinte questionamento: à possÃvel tornar mais vantajoso do ponto de vista econÃmico, social e ambiental, a prÃtica do reuso de Ãguas residuÃrias no cultivo da mamona, para a Companhia de Ãgua e Esgoto do Cearà (CAGECE) e para o produtor agrÃcola, utilizando a GestÃo Integrada de Recursos (GIR)? O objetivo geral da presente pesquisa consiste em fazer um estudo de caso aplicando o modelo GIR para a simulaÃÃo do cultivo da mamona mediante o reuso de efluentes em Pacatuba-Ce. Utilizou-se como metodologia este modelo para simular a integraÃÃo entre as vazÃes das lagoas de estabilizaÃÃo e seu emprego no campo. Para isto, realizou-se mapeamento com dados fornecidos pela CAGECE das EstaÃÃes de Tratamento de Esgotos (ETEs) compostas por lagoas de estabilizaÃÃo. ConcluÃda esta etapa, foi realizado um estudo de caso para o municÃpio de Pacatuba utilizando-se da anÃlise isolada e conjunta dos recursos necessÃrios à produÃÃo de mamona, por meio do modelo GIR para a CAGECE e para o produtor agrÃcola. Foram avaliados ainda para o produtor agrÃcola os custos operacionais da mamona; os custos com energia elÃtrica e com o sistema de irrigaÃÃo. Para a CAGECE, foram considerados os custos de implantaÃÃo da EstaÃÃo de Tratamento de Esgotos (ETE) de Pacatuba. Como resultado observa-se que, ao atuar de forma integrada com o produtor agrÃcola, a CAGECE aumenta a sua receita com a venda da Ãgua de reuso ao produtor interessado. Neste caso, a receita aumentaria em nove por cento, o que mostra consequente aumento da margem bruta, que seria de 11%. Consequentemente, para o produtor agrÃcola, o custo da Ãgua tornar-se-ia menor, pois a Ãgua bruta seria substituÃda por Ãgua de reuso, o que representaria um decrÃscimo de 50% com consequente aumento da margem bruta, cerca de meio por cento.A crescente demanda por Ãgua doce relacionada com o crescimento populacional cada vez mais acelerado, e no atendimento Ãs diversas atividades econÃmicas exercidas pelo homem, tem feito do reuso de Ãguas residuÃrias um tema atual de grande importÃncia, sobretudo no Estado do CearÃ, onde este bem à escasso. A demanda de Ãgua para fins agrÃcolas no Brasil à cerca de 70% do total consumido atualmente, podendo chegar prÃximo dos 80% antes do tÃrmino desta dÃcada. A mamona (Ricinus communis Linn) apresenta-se como uma alternativa de cultivo para a produÃÃo de biodiesel. Perante esta situaÃÃo cabe o seguinte questionamento: à possÃvel tornar mais vantajoso do ponto de vista econÃmico, social e ambiental, a prÃtica do reuso de Ãguas residuÃrias no cultivo da mamona, para a Companhia de Ãgua e Esgoto do Cearà (CAGECE) e para o produtor agrÃcola, utilizando a GestÃo Integrada de Recursos (GIR)? O objetivo geral da presente pesquisa consiste em fazer um estudo de caso aplicando o modelo GIR para a simulaÃÃo do cultivo da mamona mediante o reuso de efluentes em Pacatuba-Ce. Utilizou-se como metodologia este modelo para simular a integraÃÃo entre as vazÃes das lagoas de estabilizaÃÃo e seu emprego no campo. Para isto, realizou-se mapeamento com dados fornecidos pela CAGECE das EstaÃÃes de Tratamento de Esgotos (ETEs) compostas por lagoas de estabilizaÃÃo. ConcluÃda esta etapa, foi realizado um estudo de caso para o municÃpio de Pacatuba utilizando-se da anÃlise isolada e conjunta dos recursos necessÃrios à produÃÃo de mamona, por meio do modelo GIR para a CAGECE e para o produtor agrÃcola. Foram avaliados ainda para o produtor agrÃcola os custos operacionais da mamona; os custos com energia elÃtrica e com o sistema de irrigaÃÃo. Para a CAGECE, foram considerados os custos de implantaÃÃo da EstaÃÃo de Tratamento de Esgotos (ETE) de Pacatuba. Como resultado observa-se que, ao atuar de forma integrada com o produtor agrÃcola, a CAGECE aumenta a sua receita com a venda da Ãgua de reuso ao produtor interessado. Neste caso, a receita aumentaria em nove por cento, o que mostra consequente aumento da margem bruta, que seria de 11%. Consequentemente, para o produtor agrÃcola, o custo da Ãgua tornar-se-ia menor, pois a Ãgua bruta seria substituÃda por Ãgua de reuso, o que representaria um decrÃscimo de 50% com consequente aumento da margem bruta, cerca de meio por cento. / The demand of water for farming in Brazil is currently approximately 70% of the total consumed, projected to reach close to 80% before the end of this decade. The growing demand for fresh water, related to the currently accelerated population growth and with the requirements of the various economic activities, has made the reuse of wastewater a current topic of great importance, also in the Brazilian state of CearÃ, where water is scarce. Water scarcity adds interest to drought resistant crops, such as the castor-oil plant (Ricinus communis Linn), whose beans are raw material for the manufacture of biodiesel. Considering this, we could ask: is it possible to increase the economic, social and environmental benefit of wastewater reuse in the cultivation of the castor oil plant, for the State Sanitation Company (Companhia de Ãgua e Esgoto do Cearà - CAGECE) and for the farmers, using the Integrated Resource Management (IRM)? The overall objective of this research is to make a case study using the IRM model to simulate the production of castor beans by reusing wastewater in Pacatuba, CearÃ, Brazil, simulating the integration of the process of wastewater stabilization ponds and the use of the outflow in the cultivation of the castor oil plant. To achieve this, a mapping with the data provided by CAGECE was achieved considering the Wastewater Treatment Plants (WWTPs). After this step, we performed a case study for the city of Pacatuba, applying analysis to the (isolated and combined) resources needed for the production of castor beans, especially for the farmers and for CAGECE applying the IRM to castor oil plant cultivation. We also evaluated operating costs (for the farmers) of castor oil plant cultivation, such as electricity and irrigation system. For CAGECE, we considered the costs of setting up the Wastewater Treatment Plant (WWTP) of Pacatuba. We observed that, when acting in integration with the farmer, the CAGECE increases its revenue from the sale of reused water to the farmers. In this case, revenue would increase by 9%, which implies an increase in gross margin, which would be about 11%. Therefore, for the farmer, the cost of water would be reduced, because the bulk water would be replaced by reuse water, which would represent a decrease in water cost of 50%, with a consequent increase in gross margin by approximately 0.5%.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The maleate castor oil is used in drying oils, water-soluble paints, personal care products, synthetic lubricants, etc. Initially, maleate castor oil production was studied from of maleinization reaction between castor oil and maleic anhydride. Then, maleinization reactions of castor oil were carried out using benzoyl peroxide (BPO) and di-tert-butyl peroxide (DTBP) as reaction initiator to maleate castor oil production. Reactions were carried out in a batch-type reactor. The performance of the free-radical reaction was evaluated by comparing it with the reaction carried out in absence of initiator. The response surface methodology (RSM) was used to evaluate the influence of temperature and initiator concentration on castor oil conversion into maleate castor oil in the presence of BPO and DTBP. Analysis of operating conditions by RSM showed that the most significant variable the reaction was temperature, and that the initiator concentration had little significance on the conversion of castor oil. Maleate castor oil was characterized by FTIR and NMR spectroscopy. The best conversion obtained in maleinization reaction with BPO was 94.7%, at 120 ÂC and 176.6 ÂC, when initiator concentration was 0.010% in a reaction time of 180 min. The use of BPO and DTBP was most significant on increasing castor oil conversion in 30 min and 60 min reaction, respectively. After 90 min, the use of the initiator BPO and DTBP had little influence on increasing the conversion of castor oil. Besides, it was analyzed the influence of six initiators: benzoyl peroxide (BPO), di-tert-butyl peroxide (DTBP), dicumyl peroxide (DCP), tert-butyl peroxybenzoate (TBPB), sodium persulfate (PSNA) and potassium persulfate (PSK). The use of these initiators in the reaction has contributed to reduction of reaction time. The reduction was of approximately 30 min. Sodium persulfate was shown very promising in reaction at 140 ÂC to have reached 90% conversion in only 70 min, besides the initiator of lowest cost among the studied. / O maleato de Ãleo de mamona à utilizado em Ãleos secantes, tintas solÃveis em Ãgua, produtos de cuidados pessoais, lubrificantes sintÃticos, entre outros. Inicialmente, a produÃÃo do maleato do Ãleo de mamona foi estudada a partir da reaÃÃo de maleinizaÃÃo entre o Ãleo de mamona e o anidrido maleico. Em seguida, reaÃÃes de maleinizaÃÃo do Ãleo de mamona foram realizadas utilizando o perÃxido de benzoÃla (BPO) e o perÃxido di-terc-butil (DTBP) como iniciadores de reaÃÃo para a produÃÃo do maleato de Ãleo de mamona. As reaÃÃes ocorreram num reator batelada. O desempenho das reaÃÃes por radicais livres foi avaliado comparando com as reaÃÃes realizadas na ausÃncia de iniciador. A metodologia de superfÃcie de resposta (MSR) foi utilizada para avaliar a influÃncia da temperatura e da razÃo mÃssica de iniciador na conversÃo do Ãleo de mamona em maleato de Ãleo de mamona na presenÃa do BPO e do DTBP. A anÃlise das condiÃÃes operacionais pelo MSR mostrou que a variÃvel que mais influenciou a reaÃÃo foi a temperatura, e que a razÃo mÃssica de iniciador foi pouco significante na conversÃo do Ãleo de mamona. A caracterizaÃÃo do maleato de Ãleo de mamona foi analisada pelo espectrÃmetro de infravermelho por Transformada de Fourier (IV) e por RessonÃncia MagnÃtica Nuclear (RMN). A melhor conversÃo obtida na reaÃÃo de maleinizaÃÃo com o BPO foi de 94,7%, a 120 e 176,6 ÂC, quando a razÃo mÃssica deste iniciador foi de 0,010%, em um tempo reacional de 180 min. O uso do BPO e do DTBP foi mais relevante no aumento da conversÃo do Ãleo de mamona em 30 min e 60 min da reaÃÃo, respectivamente. ApÃs 90 min da reaÃÃo de maleinizaÃÃo, a presenÃa dos iniciadores BPO e DTBP pouco influenciou no aumento da conversÃo do Ãleo de mamona. TambÃm foi analisada a influÃncia de seis iniciadores de reaÃÃo na maleinizaÃÃo do Ãleo de mamona, sÃo eles: perÃxidos de benzoila (BPO), de di-terc-butil (DTBP), de dicumila (DCP) e de terc-butil-peroxibenzoato (TBPB), alÃm dos persulfatos de sÃdio (PSNa) e de potÃssio (PSK). O uso destes iniciadores na reaÃÃo contribuiu para reduÃÃo do tempo de reaÃÃo. A reduÃÃo foi de aproximadamente 30 min. O persulfato de sÃdio se mostrou bastante promissor na reaÃÃo a 140 ÂC por ter atingido 90% de conversÃo em apenas 70 min, alÃm de ser o iniciador de menor custo dentre os estudados.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Second generation biodiesel fuels extracted from sources such as beef tallow and castor bean oil have gone through an increase in production, as they are being gradually added to soybean biodiesel which constitutes the primary biofuel in the country. These alternative materials have potential do increase the fuelâs oxidation stability and, specifically in the case of beef tallow, reduce the cost of producing biodiesel. However, these sources also contribute to making the properties of the biodiesel/diesel blend more distant from those of conventional diesel fuel. Beef tallow biodiesel, for example, has a cetane number of 64.70, compared to 46.44 the soybean and 48 for mineral diesel fuel. In the case of castor bean biodiesel, its viscosity is 14.5 cSt, while soybeanâs is 4.2 cSt and mineral dieselâs is 2.5. It is expected that these unique characteristics should have noteworthy consequences in the injection, tomization and combustion processes of the fuel. This work intends to determine the extent of these consequences by characterizing each second generation biodiesel fuelâs impact on the apparent heat release rate. To this end, experimental data on cylinder pressure and a heat release â or energy - analysis model on a combustion zone were utilized. The data were obtained from a medium sized turbo diesel engine operating at steady state for three different load levels. Biodiesel and diesel blends were prepared at concentration levels B10, representative of current commercial use, and B20, corresponding to a greater biofuel adoption in a future scenario. Second generation sources were also compared to data from soybean biodiesel, which forms around 75% of Brazilâs biodiesel production. At B20 concentrations, it was found that beef tallow biodiesel, due to its higher cetane number, hastened combustion by about 1&#9702; compared to soybean and 3&#9702; compared to mineral diesel. This anticipation in ignition also caused a reduction in the amount of fuel consumed as a premixed flame. Combustion of castor bean biodiesel was mostly unchanged for high and medium loads compared to mineral diesel fuel. However, on the low load configuration (BMEP = 250kPa) and at B20 concentration, it caused a significant delay in combustion, likely from the collision of the fuel jet against the cylinder wall. / Os biodieseis de segunda geraÃÃo oriundos de fontes, tais como o sebo bovino e a mamona, vÃm experimentando uma expansÃo em sua produÃÃo, sendo adicionados gradualmente ao biodiesel de soja, que constitui a matÃria-prima predominante no paÃs. Essas matÃrias-primas alternativas podem aumentar a estabilidade à oxidaÃÃo do combustÃvel e, no caso do sebo, diminuir o custo de produÃÃo do biodiesel. Contudo, elas tambÃm contribuem para um maior distanciamento entre as propriedades das misturas diesel/biodiesel e o Ãleo diesel convencional. O biodiesel proveniente do sebo bovino, por exemplo, possui um nÃmero de cetano de 68,77 frente aos 52,10 do de soja e 48 do Ãleo diesel mineral. Jà o biodiesel de mamona possui viscosidade de 14,5 cSt, frente aos 4,16 do de soja e 2,5 do Ãleo diesel mineral. Espera-se que essas caracterÃsticas singulares tenham consequÃncias importantes nos processos de injeÃÃo, atomizaÃÃo e queima do combustÃvel. O objetivo deste trabalho à determinar a extensÃo dessas consequÃncias, caracterizando-se o impacto de cada um desses biodieseis de segunda geraÃÃo sobre a taxa aparente de liberaÃÃo de energia. Empregou-se, para tanto, dados experimentais de pressÃo no cilindro e um modelo de anÃlise de liberaÃÃo de calor, ou de energia, com uma zona de combustÃo. Os dados foram obtidos com um motor diesel turbo de mÃdio porte operando em condiÃÃes de regime permanente e a trÃs nÃveis de carga. Preparou-se misturas entre diesel e biodiesel nas concentraÃÃes B10, representativas do patamar atual de adiÃÃo de biodiesel ao diesel mineral, e B20, que corresponderiam à maior adoÃÃo de biocombustÃveis em um cenÃrio futuro. As matÃrias-primas de segunda geraÃÃo, sebo bovino e mamona, tambÃm foram comparadas a dados obtidos com o biodiesel de Ãleo de soja, que corresponde a cerca de 75% a atual produÃÃo brasileira de biodiesel. Para as misturas B20, constatou-se que o biodiesel de sebo bovino, por ter maior nÃmero de cetano, adianta a combustÃo em cerca de 1&#9702; com relaÃÃo ao de soja e 3&#9702; com relaÃÃo ao diesel mineral. Devido a este adiantamento da igniÃÃo, o biodiesel de sebo bovino tambÃm reduziu a quantidade de combustÃvel consumido pelo modo prÃ-misturado. A combustÃo das misturas contendo biodiesel de mamona ficou praticamente inalterada para as condiÃÃes de alta e mÃdia carga com relaÃÃo ao Ãleo diesel mineral. Contudo, em baixa carga (bmep=250 kPa) e na concentraÃÃo correspondente a B10 e B20, o biodiesel de mamona provocou um atraso expressivo na combustÃo, provavelmente devido à colisÃo do jato combustÃvel com as paredes do pistÃo.

O desenvolvimento de novos materiais para recobrimento de metais ambientalmente favoráveis, é um tema de pesquisa que tem apresentado grandes avanços. Materiais híbridos orgânico-inorgânicos, preparados através do processo sol-gel, possuem propriedades intermediárias aos materiais orgânicos e inorgânicos por isso têm sido bastante estudados nos últimos anos. Nos trabalhos baseados em óleos vegetais como precursores orgânicos, a adição de compostos inorgânicos aumenta a dureza do material oferecendo boa resistência ao risco. Objetivo deste trabalho foi obter filmes híbridos orgânico-inorgânicos baseados em óleo de mamona funcionalizado, para aplicação em revestimentos de proteção à corrosão, em substituição aqueles aos tradicionais, como por exemplo àqueles a base de cromo. Os precursores orgânicos utilizados foram o óleo de mamona hidroxilado (OMH) e epoxidado (OE). Esses precursores orgânicos foram combinados com isopropóxido de titânio (TIP), tetraetoxissilano (TEOS) e 3-aminopropiltrietoxissilano (APTES) e com as misturas APTES/TIP, (APTES)/TEOS e TIP/TEOS por hidrólise in situ do precursor inorgânico. Neste trabalho aperfeiçoaram-se as condições reacionais para a obtenção dos filmes híbridos. Os filmes macroscopicamente homogêneos foram caracterizados por análises térmicas (DSC e TGA), ensaios de tensão-deformação, espectroscopia de infravermelho utilizando reflexão total atenuada (ATR-FTIR), termogravimetria (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS), inchamento em tolueno, adesão, dureza e teste de resistência à corrosão em câmara salina. Os filmes híbridos apresentaram excelente adesão à superfície metálica e proteção contra a corrosão, além de melhorias nas propriedades mecânicas e dureza, sendo que todas as séries apresentaram ótimos resultados. Observou-se também o limite de incorporação de precursor inorgânico que varia de acordo com a combinação. / The development of new materials for ambiently favorable metal covering is a research subject that has presented great advances. Hybrid materials inorganic-organic, chemical preparations through the process solgel, possess intermediate properties to the organic materials and inorganics therefore they have been sufficiently studied in recent years. In the works based on organic vegetal oils as precursory, the inorganics composite addition increases the hardness of the material offering good resistance to the risk. The objective of this work was to get established hybrid films inorganic-organic in castor oil funcionalized, for application in coverings of protection to the corrosion, in substitution those to the chromium base. The used organic precursors had been the castor oil hidroxilated (OMH) and epoxided (OE). These organic precursors had been combined with isopropóxido of titanium (TIP), tetraetoxissilano (TEOS) and 3- aminopropiltrietoxissilano (APTES) and with the mixtures APTES/TIP, (APTES) /TEOS and TIP/TEOS for hydrolysis in situ of the inorgânico precursor. In this work the reacionais conditions for the attainment of the hybrid films had been optimized. The macrocospically homogeneous films had been characterized by thermal analyses (DSC and TGA), assays of tension-deformation, infra-red ray spectroscopy using attenuated total reflection (ATR-FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), electronic microscopy of sweepings (MEV), spectroscopy for energy dispersion (EDS), swell in tolueno, adhesion, hardness and test of resistance to the corrosion in saline chamber. The hybrid films had presented excellent adhesion to the metallic surface and protection against the corrosion, beyond improvements in the mechanical properties and hardness, having been that all the series had presented excellent results. The limit of incorporation of inorgânico precursor is also observed that varies the combination in accordance with.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-11T11:23:29Z No. of bitstreams: 1 Marise Conceicao Marques (1).pdf: 1444228 bytes, checksum: af5d043a2d311de55bb58fd459a28c90 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-11T11:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marise Conceicao Marques (1).pdf: 1444228 bytes, checksum: af5d043a2d311de55bb58fd459a28c90 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The work was carried out to study the response of jatropha (Jatropha curcas L.) and castor bean (Ricinus communis) to Cd, Zn, and Pb assessed by X-ray chlorophyll fluorescence. The effect of the metal doses on phytotoxicity, metal tolerance, nutrients composition, enzymes activity, soluble proteins and photosynthetic pigments were studied. Five experiments were conducted in greenhouse, being three of them using jatropha and two studying castor bean plants. Each experiment had five doses of each metal and a control (no metal addition). Given its essentiality, the experiment with Zn utilized a 0,380 μmol L-1 of Zn as a control. All the experiments were carried out in randomized block design with three replicates. The metals were applied and the experiments conducted during different periods. The following characteristics were evaluated: biomass of roots, stem and leaves, concentration of metals and nutrients (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Mo and B), antioxidative enzymes activity, soluble protein, pigments as well as X-ray chlorophyll fluorescence. The results showed that chlorophyll fluorescence was efficient in determining the time alterations caused by Cd, Zn and Pb phytotoxicities. Jatropha showed a relative tolerance to Cd and did not present deleterious effects on the Fe contents and chlorophyll “a”. The visual symptoms of Cd toxicity were chlorosis in newest leaves, plant growth reduction, besides darkening and restrict growth of roots. The 227 μmol L-1 of Zn was equivalent to a 50% reduction in jatropha biomass. Both the toxicity and deficiency of Zn provoked nutritional imbalance and diminished the pigments concentration in jatropha leaves. The Pb doses also caused changes in the chemical composition of plants with reduction of N, P, Cu and Zn in leaves. The Pb toxicity did not change the concentrations of Fe, Mg and foliar pigments in jatropha. In spite of the decreased nutritional status, with reduction of Fe and Mg in leaves, castor bean did show tolerance to Zn toxicity with no effects on photosynthetic pigments. The Pb doses did not provoke changes on the plants mineral composition as well as on castor bean photosynthetic pigments. The doses of Cd, Zn and Pb did not change the activities of antioxidant enzymes neither the soluble proteins for both plant species. Owing to their relative tolerance to the studied metals, castor bean and jatropha can be environmental and economic alternatives to phytostabilization and phytoattenuation of contaminated areas with additional advantage of oil utilization in industry and bioenergy production during the remediation. / O presente trabalho avaliou a resposta do acúmulo e distribuição de Cd, Zn e Pb em pinhão-manso (Jatropha curcas L.) e mamona (Ricinus communis) utilizando a técnica não invasiva da fluorescência de clorofila. A resposta das plantas às doses destes metais considerando-se sua toxicidade, essencialidade e tolerância, além da composição nutricional, atividade de enzimas antioxidantes, proteínas solúveis e pigmentos fotossintéticos, foram estudados. Foram conduzidos cinco ensaios em casa de vegetação, os quais três foram com pinhão-manso e dois com mamona. Em cada ensaio foi utilizado cinco doses de cada metal e um controle (sem adição de metal). Para o ensaio com doses de Zn, devido a essencialidade do metal, adotou-se um controle com dose 0,380 μmolL-1 de Zn. Os ensaios foram conduzidos em blocos ao acaso com 3 repetições. Após aplicação dos metais, os ensaios foram conduzidos por períodos distintos. Foram determinadas: a matéria seca das folhas, caule, raízes e total, teores dos metais e nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, M, Mo e B), pigmentos, atividade enzimática, proteína solúvel, assim como a fluorescência de clorofila. Verificou-se que a medida da fluorescência de clorofila foi eficiente para avaliar as alterações temporais ocasionadas pela toxicidade de Cd, Zn e Pb. O pinhão-manso apresentou relativa tolerância à toxicidade por Cd e não demonstrou efeitos deletérios nos teores de Fe e clorofila “a” nas folhas. Os sintomas visuais de toxicidade por Cd observados nas plantas foram caracterizados por clorose nas folhas mais novas, redução de crescimento da planta e escurecimento, além de restrição do crescimento, das raízes. A dose 227 μmolL-1 de Zn foi correspondente a redução de 50% da matéria seca nas plantas de pinhão-manso. A deficiência e toxicidade por Zn provocaram desbalanço nutricional e reduziram as concentrações de pigmentos nas folhas de pinhão-manso. As doses de Pb provocaram alterações na composição nutricional das plantas, com redução na concentração de N, P, Cu e Zn nas folhas. A toxicidade por Pb não provocou efeitos deletérios nos teores de Fe, Mg e pigmentos foliares em pinhão-manso. Apesar do declínio no status nutricional das plantas, com reduções no conteúdo de Fe e Mg nas folhas, a mamona apresentou relativa tolerância à toxicidade por Zn, não demonstrando efeitos deletérios aos pigmentos fotossintéticos. As doses de Pb não provocaram alterações na composição nutricional das plantas, e também nos pigmentos fotossintéticos nas folhas de mamona. As doses de Cd, Zn e Pb não provocaram alterações na atividade das enzimas antioxidantes e nas proteínas solúveis total nas folhas de mamona e pinhão-manso. As espécies estudadas, por sua relativa tolerância e capacidade de acumular Cd, Zn e Pb nas raízes, podem ser uma alternativa ambiental e economicamente atraente para fitoestabilização e fitoatenuação de áreas contaminadas por estes metais, com adicional vantagem econômica decorrente da utilização do óleo para fins industriais e produção de bioenergia durante o processo de remediação.