A fibra capilar está exposta a danos diários, como radiação solar, poluição, ato de pentear, higienização e fatores endógenos, além de tratamentos químicos, com o alisamento capilar. Assim, os produtos cosméticos possuem grande importância, uma vez que são desenvolvidos de forma a restaurar a fibra capilar danificada, que é mais porosa e hidrofílica, e proteger os cabelos de danos futuros. Os óleos vegetais destacam-se como importantes constituintes de produtos cosméticos, seguindo uma tendência mundial de incorporar ingredientes naturais em formulações para cuidados da pele e cabelos. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver formulações cosméticas contendo óleos vegetais para a proteção e reparação capilar. Para tal, foram selecionados os óleos vegetais de abacate, argan e moringa, e desenvolvidas formulações contendo os óleos isolados ou associados, para aplicação em cabelos submetidos ao alisamento químico. Além disso, na etapa de pré-tratamento, foi incorporado um filtro solar às formulações. Em seguida, foi feito um direcionamento racional da escolha da formulação com maior potencial para ser utilizada nas etapas posteriores, usando a análise sensorial em mechas de cabelo e avaliação das propriedades mecânicas do fio. A formulação contendo a associação dos 3 óleos vegetais foi selecionada e, então, submetida aos estudos de estabilidade e reologia. Ao final das análises, as formulações mais adequadas à proposta do estudo foram selecionadas e aplicadas em mechas de cabelo submetidas a radiação solar, em duas etapas: pré e pós-tratamento, em relação à indução do dano. Com isso, o objetivo foi verificar se os cosméticos desenvolvidos teriam efeitos na prevenção ou recuperação dos danos causados pela radiação solar. Assim, foram avaliadas imagens obtidas por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura, além da resistência mecânica do fio, dosagem da perda de triptofano por avaliação da intensidade de fluorescência e medidas da variação da cor da fibra capilar. Observou-se que os melhores resultados obtidos com os óleos vegetais foi na avaliação da resistência capilar, enquanto a adição do filtro solar teve impacto positivo também na redução da degradação do triptofano. Além disso, de maneira geral, os resultados indicam que o pré-tratamento foi mais eficaz em proteger a fibra capilar, quando comparado à capacidade de recuperar os danos por meio do pós-tratamento. Entretanto, o pós-tratamento foi importante para melhoria das propriedades sensoriais e para proteção de danos futuros. Com isso, dentre as formulações desenvolvidas, a que continha a associação dos óleos vegetais e do filtro solar, utilizada na etapa de prétratamento, foi a que levou aos melhores resultados, quando aplicada em mechas de cabelo. / Hair is a very important and distinctive feature that plays a major role in self perception and is part of the individual\'s identity. The hair fiber is exposed to daily damage, such as solar radiation, pollution and grooming, and endogenous factors, besides chemical treatments such as hair straightening. Therefore, cosmetic products are of great importance, since they are developed to restore the damaged hair fiber and to protect the hair from further damage. Vegetable oils stand out as important cosmetic ingredients, following a global trend to add natural ingredients in formulations for skin and hair care. In this context, the aim of this study was to develop cosmetic formulations containing vegetable oils for hair protection and repairing . For this purpose, three vegetable oils (avocado, argan and moringa oil) were selected for the development of cosmetic formulations for use in straightened hair. After that, the most suitable formulation was selected based on the results of sensory analysis and mechanical properties evaluation on hair tresses. The formulation containing the combination of 3 vegetable oils was selected and then evaluated in terms of stability studies and rheological behaviour. This way, the most appropriate formulations were selected and applied to strands of hair exposed to solar radiation in two different stages: pre and post-treatment in relation to the induction of the damage. Thus, the objective was to verify if the developed formulations would have effects in the prevention or repairing of solar damage hair. For this purpose, observations in Scanning Electron Microscopy, tensile properties evaluation, tryptophan degradation, and color measurements of the hair fiber were performed. Regarding the vegetable oils, the best results were found in the the tensile properties evaluation, whereas the addition of sunscreen had a positive impact on the assessment of the tensile properties evaluation and in the tryptophan degradation analysis, as well. Moreover, the results indicate that the pre-treatment was most effective than the post-treatment. Nevertheless, the posttreatment was important to improve the sensory properties. Thus, among the developed formulations, the one containing the combination of vegetable oils and the sunscreen, used in the pre-treatment, led to the best results when applied to hair tresses.

O uso frequente de protetores solares é uma das medidas de fotoproteção mais eficazes para prevenção dos danos causados pela radiação solar. Por muitos anos, medidas de fotoproteção estavam relacionadas apenas aos danos causados apenas pela radiação UVB/UVA. No entanto, as radiações visível (VIS) e infravermelho (IV) também têm demonstrado ser prejudicial à saúde humana. Logo, o objetivo deste estudo foi desenvolver e avaliar a eficácia clínica de um protetor solar contendo filtros UV e os antioxidantes, Spirulina e dimetilmetoxi cromanol veiculado em Nanopartículas Lipídicas Sólidas (DMC-NLS), em toda a região do espectro solar. NLS, contendo ou não DMC, foram desenvolvidas à base de cera de abelha e/ou cera de carnaúba usando a técnica de microemulsão à quente e caracterizadas quanto ao tamanho de partícula (z), índice de polidispersividade (IPd), potencial zeta (PZ), pH e eficiência de encapsulação (EE%). Foram desenvolvidas formulações do tipo gel-creme (FVE-veículo), acrescidas de DMCNLS (FVN), filtros UV (FFE) e filtros UV associados à Spirulina e DMC-NLS (FFAN), e avaliadas quanto à estabilidade física, comportamento reológico, penetração cutânea, potencial antioxidante, bem como a proteção contra a formação radicalar em pele de orelha de porco após exposição à radiação UVB/UVA, VIS e IV. Além do FPS in vivo, a proteção UVA in vitro (comprimento de onda crítico-?c e razão UVA/UVB) e FPS in vitro também foram avaliados. Por fim, foram realizados estudos de eficácia clínica para as formulações FFE e FFAN após aplicação na face de 44 voluntárias sadias por 84 dias, usando técnicas de biofísica e análise de imagem da pele para determinação do conteúdo aquoso de estrato córneo (CAEC), da perda transepidérmica de água (TEWL), da ecogenicidade e das propriedades mecânicas da pele, além da análise sensorial dessas formulações. DMC-NLS desenvolvida a partir de cera de abelha se apresentaram esféricas e com z (120,5 ± 20,4 nm), IPd (0,449 ± 0,012), PZ (-10,4 ± 0,5 mV) pH (3,95 ± 0,02) e EE% (96,02 ± 0,81%) adequados aos objetivos do estudo e permaneceram estáveis por 54 dias à 4°C. Todas as formulações permaneceram fisicamente estáveis após 60 dias, apresentaram comportamento não-newtoniano e pseudoplástico, com tixotropia, e potencial antioxidante igual a 32,0 ± 1,0 x 104 radicais/mg e 77,0 ± 4,0 x 104 radicais/mg, respectivamente, para FFE e FFAN. A formulação FFAN penetrou até a profundidade de 10,4 ± 1,7 ?m e 11,2 ± 3,0 ?m, após 1 e 6 horas de penetração, respectivamente, e nenhum filtro solar atingiu a solução receptora. A formação radicalar foi reduzida pelas formulações FFE e FFAN nas regiões UV e VIS; e uma proteção superior foi observada para a formulação FFAN, contendo antioxidantes, nas regiões UV, VIS e IV. O FPS para FFE e FFAN foi igual a 30, com boa proteção UVA e ?c de 378 nm. Ambas as formulações melhoraram o CAEC, o TEWL, as propriedades mecânicas e a ecogenicidade da pele; no entanto, a formulação FFAN demonstrou melhores resultados comparado com FFE. Na análise sensorial, a maioria das voluntárias demonstraram intenção de compra do produto e relataram aumento da hidratação e elasticidade da pele, e pele mais macia. Portanto, podemos concluir que o uso frequente do protetor solar preveniu os danos causados em todas a região do espectro solar, e a incorporação da Spirulina e DMC-NLS, foi capaz de potencializar seu efeito protetor contra a radiação UV, VIS e IV. / The frequent use of sunscreen is one of the most effective photoprotection strategies to prevent the damages caused by solar radiation. For years photoprotection was associated only to the damages caused by UVB and UVA radiation. However, the visible (VIS) and near-infrared (NIR) radiation have also been shown to be harmful to human health. Therefore, the aim of this study was to develop and evaluate the clinical efficacy of a sunscreen containing UV filters and the antioxidants, Spirulina and dimethylmethoxy chromanol-loaded Solid Lipid Nanoparticles (DMC-SLN), in the whole solar spectrum range. SLN, containing or not DMC, were developed using beeswax and/or carnauba wax as solid lipids, using the hot melt microemulsion technique and characterized regarding to particle size (z), polydispersity index (PdI), zeta potential (ZP), pH and encapsulation efficiency (EE%). Gel-cream formulations (FVE-vehicle) containing DMCSLN (FVN), UV filters (FFE) and UV filters in association to Spirulina and DMC-SLN (FFAN) were developed and evaluated through the physical stability, rheological behavior, skin penetration studies on pig ear skin, antioxidant potential as well as protection against the radical formation on pig ear skin after exposure to UVB/UVA, VIS and NIR radiation. In addition to the in vivo SPF, in vitro UVA protection (?c-critical wavelength and UVA/UVB ratio) and in vitro SPF were also evaluated. Finally, clinical efficacy studies were performed to the FFE and FFAN formulations after their application on the face skin of 44 volunteers for 84 days using biophysical and skin imaging techniques in order to determine the stratum corneum water content (SCWC), transepidermal water loss (TEWL), skin echogenicity and mechanical properties, in addition to the sensory analysis of these formulations. DMC-SLN beeswax were spherical in shape and showed appropriated z (120.5 ± 20.4 nm), IPd (0.449 ± 0.012), PZ (-10.4 ± 0.5 mV), pH (3.95 ± 0.02) and EE% (96.02 ± 0.81%) according to the objective of this study; and it remained stable after 54 days of storage at 4°C. All the studied formulations remained physically stable after 60 days and showed non- Newtonian and pseudoplastic behavior with thixotropic, antioxidant potencial equal to 32.0±1.0 x 104 radicals/mg and 77.0 ± 4.0 x 104 radicals/mg, respectively, for FFE and FFAN. The formulation FFAN penetrated into the skin until the depth of 10.4 ± 1.7 ?m and 11.2 ± 3.0 ?m 1 and 6 hours after penetration, respectively, and none of the UV filters reached the receptor solution. The radical formation was reduced by FFE and FFAN formulations in the UV and VIS range; and an enhanced protection was observed for FFAN formulation, containing antioxidant, in the UV, VIS and NIR ranges. The SPF value for FFE and FFAN was 30, with good UVA protection and ?c equal to 378 nm. Both formulations improved the SCWC and TEWL values and the skin mechanical properties and echogenicity; however, FFAN formulation showed better results compared to FFE. In the sensory analysis most of the volunteers demonstrated product-buying intention and reported a more hydrated, firmer and smoother skin. Therefore we can conclude that the frequent use of sunscreen prevented the skin damage caused in the whole solar spectrum range, and the incorporation of Spirulina and DMC-SLN, enhanced the sunscreen protective effect against UV, VIS and NIR radiation

Este trabalho teve como objetivo estudar a fotocatálise heterogênea com Ti'O IND.2' no tratamento de esgoto sanitário secundário, visando a oxidação da matéria orgânica e desinfecção. A luz solar foi utilizada como fonte de radiação. O reator fotocatalítico consistiu de placa de vidro (aproxidamente 0,48 'M POT.2') sobre a qual foi fixado o catalisador (10 g/'M POT.2'). Foi avaliada a influência de parâmetros operacionais (vazão e ângulo de inclinação do fotorreator) na eficiência do processo. As vazões de estudo foram 15; 22,5 e 30 L/h, e os ângulos de inclinação em relação à horizontal foram 2, 12 e 22 graus. Os experimentos foram realizados com dois tipos de efluentes. O primeiro (efluente 1) foi de reator anaeróbio compartimentado tratando esgoto doméstico e o segundo (efluente 2) de reator anaeróbio/aeróbio de leito expandido com meio suporte constituído de carvão ativado que trata o esgoto do Campus I da USP/São Carlos e de contribuições domésticas. Os ensaios foram do tipo batelada com recirculação do esgoto durante 4 horas. Também foi avaliada a fotólise (ensaio apenas com radiação solar) e adsorção do catalisador (ensaio sem luz e com Ti'O IND.2') na oxidação de matéria orgânica e na desinfecção. Foram avaliadas as remoções de matéria orgânica (DQO e COT) e de microrganismos indicadores de contaminação fecal (Clostridium perfringens, coliformes totais, E. coli e colifagos). Os resultados indicaram que a fotocatálise heterogênea foi mais eficiente como método de desinfecção que a fotólise. A resistência dos microrganismos ao processo Ti'O IND.2'/UV, em ordem decrescente, foi: Clostridium perfringens, coliformes totais, E. coli e colifagos. As melhores condições operacionais para inativação de microrganismos no efluente 1 foram: 'alfa' = 2 graus e Q = 22,5 L/h. O ângulo de inclinação da placa teve maior influência na oxidação de COT do efluente 2 do que a vazão. As características físico-químicas dos efluentes tiveram papel importante no resultado final da fotocatálise heterogênea, tanto na oxidação de matéria orgânica como na desinfecção. A concentração inicial de E. coli exerceu maior influência na desinfecção fotocatalítica do que a radiação solar, para as condições dos ensaios realizados. Os reatores de placa plana com Ti'O IND.2' imobilizado, quando expostos à luz solar, devem ser vedados para evitar evaporação excessiva / The heterogeneous photocatalysis with Ti'O IND.2' and solar radiation in secondary wastewater treatment to remove organic matter and microorganisms was investigated. A glass plate (approximate 0.48 'M POT.2') with immobilized titanium dioxide (10 g/'M POT.2') was operated in different flow rates (15; 22.5 and 30 L/h) and angles in relation to horizontal (2, 12 and 22 degrees). Two effluents were used in the assays. The first (effluent 1) was from an anaerobic reactor treating sewage and the second (effluent 2) from an anaerobic/aerobic granular activated carbon expanded bed reactor which receives the wastewater collected in the Campus of USP/São Carlos and from the surrounding neighborhood of the campus. The assays were carried out in batch with recirculation time of 4 hours. The photolysis (only solar radiation) and the catalyst adsorption (Ti'O IND.2' in the dark) in organic matter removal and disinfection were evaluated. The oxidation of organic matter (COD and TOC) and inactivation of indicators of fecal contamination (Clostridium perfringens, total coliforms, E. coli, and coliphages) were evaluated. The results shows that heterogeneous photocatalysis was more efficient in effluents disinfection than the photolysis. The resistance of the microorganisms to Ti'O IND.2'/UV process was in decreasing order: Clostridium perfringens, total coliforms, E. coli and coliphages. The best operational conditions for microorganisms inactivation in effluent 1 are: 'alfa' = 2 degrees and Q = 22.5 L/h. TOC oxidation in effluent 2 was more influenced by angle than by flow rate. The physical and chemical characteristics of the effluents had an important role in oxidation and disinfection. Initial E. coli concentration was more important than intensity of solar radiation during photocatalytic disinfection in the experimental conditions of this work. The reactors with immobilized Ti'O IND.2' open to solar radiation have to be closed to avoid excessive evaporation

Orientador: Jose Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-04T06:12:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeixeiraFilho_AristotelesdeJesus_D.pdf: 3254132 bytes, checksum: aae8c8f2bd08b359e5b2d2c647e86b0e (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As variáveis ecofisiológicas exercem grande influência, não somente no comportamento vegetativo das plantas cultivadas, mas, sobretudo no seu desempenho em relação às características produtivas. Os estudos sobre trocas gasosas têm-se ampliado desde a década de oitenta, dada a sua importância em cultivos tropicais, tal qual, em variedades de citros. Tem-se investigado que os estômatos são o principal ponto de controle do fluxo de água, sendo o déficit de pressão hídrica do ar apontada como a força motora para a transpiração, e a quantidade de água no solo é o fator decisivo para o abastecimento hídrico da planta. Dessa forma, a eficiência do uso da água pela cultura pode ser considerada como uma relação custo-benefício para o aumento da produção dos citros, com o mínimo impacto na reserva hídrica do ecossistema, haja vista que no Brasil, apesar da incidência de períodos de déficits hídricos temporários em várias regiões citrícolas, predomina o cultivo sem irrigação. O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de frutas cítricas, destacando-se os Estados: Bahia, Minas Gerais, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro, São Paulo e Sergipe. Com plantios acima de 1.100.000 hectares, os citros têm grande importância comercial no Brasil, sendo São Paulo o maior produtor com aproximadamente 70% da produção nacional. O retorno econômico proveniente deste produto é de grande importância para o crescimento do setor agrícola do país. A partir da safra de 1979-1981, a citricultura brasileira vem ocupando o primeiro lugar em produção dentro da América do Sul. Para tal, o estudo foi conduzido no campo experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI) da Universidade Estadual de Campinas, localizado no município de Campinas, entre as coordenadas geográficas de 22o53¿20¿ de Latitude sul e o meridiano 47o04¿40¿ de Longitude oeste de Greenwich. O experimento foi conduzido em cinco plantas de citros de mesma variedade (Citrus sinensis L. Osbeck), realizando medidas de transpiração, condutância estomática, radiação fotossinteticamente ativa, radiação incidente total e déficit de pressão de vapor saturado. No período considerado observou-se que a maior média diária da transpiração 4,63 mmol.m-2.s-1 na PL4T2 e a menor foi de 1,53 mmol.m-2.s-1 na PL1EVP1. O melhor modelo foi aquele que considerou que resposta da transpiração foliar estar diretamente associado ao déficit de pressão de vapor saturado / Abstract: The variables ecofisiológicas exercise great influence, not only in the vegetative behavior of the cultivated plants, but, above all in your acting in relation to the productive characteristics. The studies on gas exchange have been enlarging since the decade of eighty, given your importance in tropical cultivations, just as, in citrus varieties. Has been investigating that the stomatal is the principal point of control of the flow of water, being the deficit of pressure water of the air appeared as the motive force for the perspiration, and the amount of water in the soil it is the decisive factor for the provisioning water of the plant. In that way, the efficiency of the use of the water for the culture can be considered as a relationship cost-benefit for the increase of the production of the citrus, with the minimum impact in the reservation water of the ecosystem, have seen that in Brazil, in spite of the incidence of periods of deficits temporary waters in several areas citrícolas, the cultivation prevails without irrigation. Brazil is one of the largest world producers of citric fruits, standing out States: Bahia, Minas Gerais, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro, São Paulo and Sergipe. With plantings above 1.100.000 hectares, the citrus have great commercial importance in Brazil, being São Paulo the largest producing with approximately 70% of the national production. The originating from economical return this product is of great importance for the growth of the agricultural section of the country. Starting from the crop of 1979-1981, the Brazilian citricultura is occupying the first place inside in production of South America. For such, the study was lead in the experimental field of the College of Engenharia Agrícola (FEAGRI) of the State University of Campinas, located in the city of Campinas, enters the geographic coordinates of 22o53¿20¿ of south Latitude and the meridian 47o04¿40¿ of Longitude west of Greenwich. The experiment was led in five plants of citrus of same variety (Citrus sinensis L. Osbeck), accomplishing perspiration measures, conductance stomatal, radiation fotossinteticamente activates, total incident radiation and deficit of pressure of saturated vapor. In the considered period it was observed that the largest average daily rate of the perspiration 4.63 mmol.m-2.s-1 in PL4T2 and the smallest was of 1.53 mmol.m-2.s-1 in PL1EVP1. The best model was that that considered that answer of the perspiration to foliate to be directly associated to the deficit of pressure of saturated vapor / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_eduardo_venske.pdf: 748978 bytes, checksum: 5e942b59b27d2343cc783ccbc291386d (MD5) Previous issue date: 2013-11-01 / Temperature and light have a complex interaction of plants, and may affect cold tolerance and herbicide selectivity. Two studies were conducted during the 2012 / 2013. In Article I the aim was to evaluate the relationship between temperature and light quantity and quality on the early development of rice cultivars and red rice biotypes. Two experiments were conducted, in the laboratory and in the greenhouse, during the months of July to November, 2012. The factors studied in experiment I were: temperature (25ºC and 18/13ºC); cultivar / biotype (IRGA 424 and PUITA INTA-CL / AV 6716 and AV 6722) and light (white, blue, green, yellow and red, shaders to 86 and 93% and dark). In the second experiment factors were season (August and November); cultivar / biotype (IRGA 424 and PUITA INTA-CL / AV 6716 and AV 6722) and light (white with coating, white, blue, green, yellow and red, shaders to 86 and 93%). The experimental design was in bands for temperature / time of sowing and light, and randomized to cultivar / biotype, with four replications. We evaluated normal seedlings, length of shoot and root, dry weight of shoots and roots and leaf area. Cultivars and biotypes studied have similar behavior against the light and temperature during early development. The light, especially red wave length, has increased tolerance to cold rice. In Article II the objective was to evaluate the effect of sowing date and artificially reducing the luminosity at different stages of plant development on the herbicide selectivity and yield components of rice. The field experiment was carried out in 2012/2013 harvest, and cultivar IRGA 424 was utilized. The factors studied were: sowing season (October 18 and November 09), herbicide (control - hand weeded, bispyribac sodium and penoxsulam) and stage of development of culture with luminosity reduced by 70% [control, seedling (S0-V4), vegetative, reproductive, and the entire cycle]. The experimental design was in bands for sowing date and reduced brightness, and randomized to herbicides, with four replications. Evaluated: plants, stems and panicles per area, herbicide injury, spikelets, filled and empty spikelets per panicle, spikelet sterility, thousand seed weight and yield. The sowing season influences the selectivity bispyribac sodium, and when held near the beginning of the period recommended reduces the productivity of farming. The artificial reduction of light in different phases of the cycle does not affect the selectivity of herbicides bispyribac sodium and penoxsulam on rice. / Temperatura e luz tem um complexo efeito sobre as plantas, podendo afetar a tolerância ao frio e a seletividade de herbicidas. Foram realizados dois estudos, durante os anos de 2012 e 2013. No artigo I o objetivo foi avaliar a relação entre temperatura e quantidade e qualidade de luz sobre o desenvolvimento inicial de cultivares de arroz irrigado e biótipos de arroz vermelho. Foram realizados dois experimentos, em laboratório e em casa de vegetação, durante os meses de Julho a Novembro de 2012. Os fatores estudados no experimento I foram: temperatura (25ºC e 18/13ºC); cultivar/biótipo (IRGA 424 e PUITÁ INTA-CL / AV 6716 e AV 6722) e luz (branca, azul, verde, amarela e vermelha, sombreamentos de 86 e 93% e escuro). No experimento II os fatores foram: época de semeadura (Agosto e Novembro); cultivar/biótipo (IRGA 424 e PUITÁ INTA-CL / AV 6716 e AV 6722); e luz (branca com recobrimento, branca, azul, verde, amarela e vermelha, sombreamentos de 86 e 93%). O delineamento experimental foi em faixas para temperatura / época de semeadura e luz, e inteiramente casualizado para cultivar / biótipo, com quatro repetições. Avaliou-se plântulas normais, comprimento de parte aérea e raiz, massa da matéria seca da parte aérea e de raízes e área foliar. As cultivares de arroz irrigado e biótipos de arroz vermelho estudados têm comportamento semelhante frente à temperatura e luz durante o desenvolvimento inicial. A luz, especialmente no comprimento de onda do vermelho, proporciona aumento na tolerância do arroz ao frio. No artigo II o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da época de semeadura e da redução artificial da luminosidade em diferentes fases do desenvolvimento das plantas, sobre a seletividade de herbicidas e componentes de produtividade do arroz irrigado. O experimento foi conduzido à campo, na safra 2012/2013, e a cultivar utilizada foi IRGA 424. Os fatores estudados foram: época de semeadura (18/outubro e 09/novembro); herbicida (testemunha capinada, bispiribaque sódico e penoxsulam) e fases do desenvolvimento da cultura com luminosidade reduzida de 70% [testemunha, plântula (S0-V4), vegetativo, reprodutivo e todo o ciclo]. O delineamento experimental foi em faixas para época de semeadura e redução de luminosidade, e inteiramente casualizado para herbicidas, com quatro repetições. Avaliou-se: plantas, colmos e panículas por área, fitotoxicidade, espiguetas, espiguetas cheias e vazias por panícula, esterilidade de espiguetas, peso de mil sementes e produtividade. A época de semeadura influencia na seletividade de bispiribaque sódico, sendo que quando realizada próximo ao início do período recomendado reduz a produtividade da cultivar. A redução artificial de luz em diferentes fases do ciclo não afeta a seletividade dos herbicidas bispiribaque sódico e penoxsulam sobre o arroz irrigado.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_idilio_victoria.pdf: 1654854 bytes, checksum: 63d14081692d278d90a8f7bfc029dbb0 (MD5) Previous issue date: 2008-06-10 / In Brazil, most of the Institutions that measure solar radiation and the display only the global radiation incide on a horizontal surface. In the region of Pelotas - RS, the Estação Agroclimatológica de Pelotas, linked to Embrapa, has had the data of global solar radiation daily estimated from 1971 to 1992 and measurements starting in 1993. Considering that the solar systems should be installed so that a larger amount of energy is collected, the element collectors should be installed with a certain inclination related to horizontal surface and oriented to towards the Equator. That means that the radiation data made available by the Institutions that measure global solar radiation should be worked in a way that it is possible to obtain an estimation of the solar radiation incident on a sloping surface. The existing procedures used by solar system designers in Brazil to estimate the global solar radiation incident on a sloping surface, use statist methods originating from the diffuse measurement incident in other countries. With the objective of better estimating the solar radiation incident on a sloping surface and spreading the diffuse solar radiation measurement through the use of pyranometers which use photoelectric sensors, of low cost, in substitution to the thermoelectric sensors, this work describes and validates the procedures of measurement of global and diffuse solar radiation so as for these to be considered of good quality. For this experience three metallic bases were used. Two of them set up under the inspiration of the Robinson and Stoch model, attached to a radiometric platform, at CEFET RS, at a height of 19m. They received shadow bands on the measurement of diffuse radiation with the band axis in the N-S direction. Pyranometers with photoelectric sensors and thermobattery were used. The termobattery considered a secondary pattern, as reference in measurements with global and diffuse solar radiations. These, linked to the data acquisition system and to the microcomputer had the data measured interpreted in the calibrating of the pyranometers study and the measurements of the radiations mentioned before. Considering the work with solar radiation data, the recommended statistic tests were applied: medium deviation error (MBE), medium quadratic error (RMSE) and the correlational coefficient (CC). It is possible to conclude that the use of Licor LI 200 pyranometer, with the photoelectric sensor, for measurement of the global and diffuse solar radiation must be preceded by a good calibration, performed periodically. The global solar radiation data obtained presented good quality, coinciding with the values measured with the standard Eppley PSP pyranometer, observing the uncertainty of the equipments. Regarding the diffuse solar radiation measurements, although the Licor pyranometer operated under less proper conditions of performance, in other words, in very cloudy days, after the corrections due to shadowing, at atmospheric and temperature conditions, it was possible to obtain better quality results, reducing significantly the error values of MBE and RMSE. / No Brasil, a maior parte das Instituições que medem radiação solar disponibiliza apenas dados de radiação global incidente em uma superfície horizontal. Na região de Pelotas-RS, a Estação Agroclimatológica de Pelotas, vinculada à Embrapa, tem os dados de radiação solar global diária estimados desde 1971 até 1992 e medidos a partir de 1993. Considerando que os sistemas solares devem ser instalados objetivando uma maior quantidade de energia a ser captada, seus elementos captadores de radiação devem ser instalados com uma determinada inclinação em relação à horizontal e voltados para o Equador. Isso significa dizer que os dados de radiação disponibilizados pelas Instituições que medem radiação solar global devem ser trabalhados de modo que se tenha uma estimativa da radiação solar incidente em uma superfície inclinada. Os procedimentos existentes e utilizados pelos projetistas de sistemas solares no Brasil para estimar a radiação solar global incidente em uma superfície inclinada utilizam métodos estatísticos oriundos de medições da radiação difusa incidente em outros países. Com o objetivo de melhor estimar a radiação solar incidente em uma superfície inclinada e difundir a medição de radiação solar difusa através da utilização de piranômetros que utilizam sensores fotoelétricos, de baixo custo, em substituição aos que utilizam sensores termoelétricos, esse trabalho descreve e valida os procedimentos de medição e correção a serem efetuadas na realização das medições de radiação solar global e difusa a fim de que as mesmas possam ser consideradas de boa qualidade. Foram utilizadas três bases metálicas, duas montadas sob inspiração do modelo de Robinson e Stoch, fixadas em plataforma radiométrica no CEFET-RS a 19m de altura, que receberam, na medição de radiação difusa, anéis de sombreamento, com o eixo do anel na direção N-S geográfica. Usou-se piranômetros com sensores fotoelétricos e termopilha, este último, considerado padrão secundário tido como de referência, em medições de radiações solares global e difusa, que ligados a sistema de aquisição de dados e micro-computador, teve os dados medidos trabalhados e interpretados no estudo da calibração dos piranômetros e das medições das radiações citadas anteriormente. Tendo em vista o trabalho com dados de radiação solar, aplicou-se os testes estatísticos recomendados: erro do desvio médio (MBE), erro médio quadrático (RMSE) e o do coeficiente de correlação (CC). Conclui-se que o uso de piranômetro Licor LI 200, com sensor fotoelétrico, para medição de radiação global e difusa, deve ser precedido de uma boa calibração, realizada periodicamente. Os dados obtidos de radiação solar global foram de boa qualidade, praticamente coincidindo com os valores medidos com o piranômetro padrão da Eppley PSP, observadas as incertezas dos equipamentos. Com relação às medidas de radiação solar difusa, apesar de o piranômetro Licor ter operado nas condições menos propícias de desempenho, ou seja, em dias de céu muito nublado, após as correções devido ao sombreamento, à temperatura e às condições atmosféricas, obteve-se resultados de melhor qualidade, reduzindo-se significativamente os valores dos erros MBE e RMSE.

Nous nous intéressons à l'estimation de la distribution spectrale de l'éclairement solaire au sol en tout lieu et tout instant. Etant donné le très petit nombre de stations de mesure au sol, nous nous proposons de développer une méthode numérique exploitant des estimations de la composition atmosphérique faites quotidiennement. Cette méthode doit être suffisamment rapide pour être utilisée en mode intensif de manière opérationnelle. Les domaines d'applications ciblés sont l'ultraviolet (UV), la photosynthèse et la lumière du jour, avec une limitation au cas du ciel clair. Notre première innovation est de partir paradoxalement des approches numériques très rapides et précises de calcul de l'éclairement total. Ces approches développées donnent une description de la distribution spectrale du rayonnement solaire en un nombre restreint de bandes discrètes. La plus fine et la plus récente de ces approches est la «k distribution method and the correlated k approximation» de Kato et al. (1999). Elle fournit des estimations de l'éclairement dans 32 bandes spectrales. Pour atteindre l'objectif de la thèse, nous avons tout d'abord étudié la précision de cette approche dans chacune des 32 bandes. Les résultats sont bons dans toutes les bandes excepté l'UV. Nous avons proposé une nouvelle paramétrisation de la transmittance de l'ozone, que nous avons intégré au code numérique de transfert radiatif libRadtran. Enfin, nous avons élaboré deux techniques de ré-échantillonnage permettant d'obtenir à partir des 32 valeurs discrètes, des estimations de l'éclairement dans n'importe quel intervalle spectral, y compris en prenant en compte une réponse spectrale du système éclairé. Des validations ont pu être faites à l'aide de quelques stations de mesures. Les premiers résultats sont jugés encourageants en comparaison avec la précision relevée sur les instruments de mesure de qualité. Des voies d'améliorations ont pu être recensées pour un gain de précision notable. / We are interested in the estimation of the spectral distribution of the solar irradiance on the ground in any place and time. Given the very small number of measurement stations on the ground, we suggest developing a digital method exploiting estimations of the atmospheric composition made daily. This method must be enough fast to be used in intensive mode in an operational way. The targeted fields of application are the ultraviolet (UV), photosynthesis and daylight; with a limitation in the case of the clear sky. Our first innovation is to leave paradoxically from very rapid numerical approaches of calculation of the total irradiance. These developed approaches give a description of the spectral distribution of solar irradiance in a number restricted by discrete bands. The finest and the most recent of these approaches is «k-distribution method and the correlated-k approximation» of Kato and al. (1999). It supplies estimations of the irradiance in 32 spectral bands. To achieve this PhD goal, we have first of all, studied the accuracy of the approach in each of 32 bands. The results are good in all the bands except in the UV. We proposed a novel parametrization of the transmittance of the ozone, which we integrated into the radiative transfer model libRadtran. Finally, we developed two techniques of re-sampling allowing to obtain from 32 discrete values, estimations of the irradiance in any spectral interval, including by taking into account a spectral response of the illuminated system. Experimental validations have been carried out by means of some measurement stations. The preliminary results are considered encouraging in comparison with the precision found on quality measuring instruments. Ways of improvements have been listed for a gain of notable precision.

The growing amount of photovoltaic systems in urban environments creates peaks of energy generation in local energy grids. These peaks can lead to unwanted instability in the electrical grid. By aligning solar panels differently, spikes could be avoided. Planning locations for solar panels in urban environments is very time-intense as they require a high spatial and temporal resolution. The aim of this thesis is to investigate the decrease in runtime of planning applications by parallelizing ray-casting algorithms. This thesis includes a software tool for professionals and laymen, which has been developed in a user centered design process and shows ways to perform those calculations on a graphics processing unit.After creating a computational concept and a concept of the software design, those concepts have been implemented starting with an implementation of the Möller-Trumbore ray-casting algorithm which has been run with Python on the central processing unit (CPU). Further the same test with the same algorithm and the same data has been performed on the graphics processing unit (GPU) by using PyCUDA, a Python wrapper for NVIDIAs Compute Unified Device Architecture (CUDA). Both results were compared resulting in, that parallelizing, transferring and performing those calculations on the graphics processing unit can decrease the runtime of a software significantly. In the used system setup, the same calculations were 42 times faster on the Graphics Processing Unit than on the Central Processing Unit. It was also found, that other factors such as the time of the year, the location of the tested points in the data model, the test interval length and the algorithm design of the ray-casting algorithm have a major impact on the performance of such. In the test scenario the processing time for the same case, but just during another time of the year, increases by factor 4.The findings of this thesis can be used in a wide range of software as it shows, that computationally intensive calculations can easily be sourced out from the Python code and executed on another platform. By doing so, the runtime can be significantly decreased and the whole software package can get an enormous speed boost.

The majority of the power generated today is produced using fossil fuels,emitting carbon dioxide and other pollutants every second. Also, fossil fuels will eventually run out. For the increasing worldwide energy demand, the use f reliable and environmentally beneficial natural energy sources is one of the biggest challenges. Alongside wind and water, the solar energy which is clean, CO2-neutral and limitless, is our most valuable resource. Concentrated solar power (CSP) is becoming one of the excellent alternative sources for the power industry. The successful implementation of this technology requires the efficient design of tracking and operation system of the CSP solar plants. A detailed analysis of components needed for the design of cost-effective and optimum tracker for CSP solar systems is required for the power plant modeling, which is the primary subject of this thesis. A comprehensive tracking and operating system of a parabolic trough solar power plant was developed focusing primarily on obtaining optimum and cost effective design through the simplified methodology of this work. This new model was implemented for a 50 kWe parabolic trough solar power plant at University of South Florida, Tampa.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Potato (Solanum tuberosum) crop has many cultivation problems such as pests and the diseases, that settle down in the plants if the environmental donditions are favorable. The more important meteorological elements for infection caused by patógenos are temperature and air humidity. The variation of some micrometeorological elements (the transmitance to the global solar radiation, temperature and air humidity) of a potato canopy, Macaca cv was determined. Two experiments were carried out, the first in the spring, from 15/10 to 05/12/2003, in the county of Silveira Martins, RS and the second in the autumn, from 27/03 to 08/06/2004, in the experimental area of the Crop Production Department of the Universidade Federal de Santa Maria, RS. A tower with five heights of continuous psicrometric measurements was installed for the temperature and air humidity measurements with three replications installed at middle canopy and at 1,0m above the soil. Each psicrometric couple consisted of two thermometers of electric resistance of platinum (Pt-100), installed inside of a micro-shelter. The incident solar radiation below of canopy was also measured, with a solarimeter tube, and in 2004, the radiation balance above the canopy, using two replications. The sensors were plugged to a datalogger, being continually stored the averages of periods of 10 minutes. The hourly values of the wind speed was measured at 2,0m above the soil, precipitation and flux density of the incoming solar radiation were determined using an automatic weather station. Phenometric evaluations consisted of the determinations of the leaf area index and height of the plants. The transmitance can be described by a negative exponential as a function of leaf area index and days after the transplant, and the transmitance tends to be larger in periods with precipitation. The largest values of daily maximum temperature generally happened in the middle or at the top of the canopy and the smallest values happened above 1,0m height, except for the days with North wind, when thermal profiles tend to invert. In the period of highest air heating during the day and in the moment of the maximum temperature, the more accentuated gradients of the air temperature occurred during clear days and with low wind speed. The daily minimum temperatures on the average were larger at about 0,5m above the canopy and smaller in the middle canopy, except under conditions of cloudy sky, with or without rain. The air temperature and the dew point air temperature, as well as its gradients, were larger during daytime than during nighttime. The daily maximum and minimum values of the relative air humidity and the dew point temperature of the air decreased gradually from near the soil surface, inside of the canopy to about 2,0m of height, with the smaller vertical gradient in days of calm winds, with cloudy sky and in the rain periods. Strong and moderate winds had little effect in the attenuation of the gradient of the air temperature during the day, although they significantly attenuated the gradient of the dew point temperature of the air during the cooling period of night, including in the hour of the minimum temperature. / A cultura da batata (Solanum tuberosum) apresenta muitos problemas de cultivo como as pragas e as doenças, que se estabelecem nas plantas se as condições ambientais forem favoráveis. Os elementos meteorológicos mais importantes que condicionam a infecção causada por patógenos são a temperatura e a umidade do ar. Com o objetivo de determinar a variação de alguns elementos micrometeorológicos (radiação solar transmitida, temperatura e umidade do ar) no dossel de plantas de batata, foram realizados dois experimentos, com a cultivar Macaca, um na primavera em uma propriedade rural, localizada no município de Silveira Martins, RS, de 15/10 a 05/12/2003, e um segundo no outono na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, RS, de 27/03 a 08/06/2004. Para as determinações de temperatura e umidade do ar foi instalada uma torre com cinco níveis de medições psicrométricas contínuas e três repetições com dois pares psicrométricos instalados a meia altura das plantas e a 1,0 m de altura. Cada par psicrométrico constou de dois termômetros de resistência elétrica de platina (Pt-100), instalados no interior de um mini-abrigo. Mediu-se também a radiação solar transmitida pelo dossel de plantas, com um tubosolarímetro, e em 2004, o saldo de radiação acima do dossel, em duas repetições. Todos esses sensores foram ligados a um datalogger, armazenando-se continuamente as médias de períodos de 10 minutos. Em uma estação automática mediram-se os valores horários da velocidade do vento a 2,0 m de altura, precipitação pluviométrica e densidade de fluxo da radiação solar incidente. As avaliações fenométricas consistiram nas determinações do índice de área foliar e estatura das plantas. Verificou-se que a radiação solar transmitida pode ser descrita por uma função exponencial negativa com o índice de área foliar e com os dias após o transplante, e a mesma tende a ser maior em períodos com precipitação. Os maiores valores de temperatura máxima diária geralmente ocorreram no meio ou no topo do dossel, e os menores valores ocorreram acima de 1,0 m de altura, com exceção dos dias com vento Norte , em que os perfis térmicos tendem a se inverter. No período de maior aquecimento no dia e no momento da temperatura máxima, os gradientes de temperatura do ar mais acentuadas ocorreram em dias límpidos e com baixa velocidade do vento. As temperaturas mínimas diárias em média são maiores a cerca de 0,5 m acima do dossel e menores em meio ao dossel, exceto sob condições de céu encoberto, com ou sem chuva. A temperatura e a temperatura do ponto de orvalho do ar, bem como seus gradientes foram maiores no período diurno do que no período noturno. Os valores diários máximos e mínimos de umidade relativa e de temperatura do ponto de orvalho do ar decrescem gradativamente desde próximo a superfície do solo, dentro do dossel até cerca de 2,0 m de altura, sendo o gradiente vertical menor em dias de ventos calmos, com céu nublado e nos períodos de chuva. Ventos fortes a moderados tem pouco efeito na atenuação do gradiente da temperatura do ar durante o dia, porém atenuaram significativamente o gradiente da temperatura do ponto de orvalho do ar durante o período de resfriamento noturno, inclusive na hora da temperatura mínima.