Orientadores: Newton Pimenta Neves Jr., Ennio Peres da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T18:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GaleanoEspinola_MichelOsvaldo_M.pdf: 4191812 bytes, checksum: e89fbfa6a03129b67376a8ea9d7227e6 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Em muitas usinas hidrelétricas, quando as afluências são maiores que a demanda de energia, uma parcela de água que ainda poderia ser utilizada para gerar eletricidade é desviada para o vertedouro e literalmente desperdiçada. Essa energia, cuja denominação é Energia Vertida Turbinável, poderia ser aproveitada para gerar algum outro produto ou vetor energético que possibilitasse seu armazenamento e posterior utilização, já que nessas ocasiões os reservatórios de água estão cheios. Este trabalho estuda a viabilidade técnica e econômica do aproveitamento da energia vertida turbinável da Usina Hidrelétrica de Itaipu para produção de hidrogênio eletrolítico que, juntamente com o nitrogênio do ar, é matéria-prima essencial para a síntese da amônia, utilizada na produção de fertilizantes nitrogenados. O custo mínimo de produção do hidrogênio eletrolítico foi estimado em US$ 0,246/m3 ou US$ 2,750/kg para uma planta com capacidade de produção de 55.000 m3/h, correspondendo a 247,5 MW de potência, proveniente de 82% de energia vertida turbinável e 18% de energia garantida. Junto a uma planta de hidrogênio eletrolítico com essa capacidade, é possível acoplar uma planta de amônia com produção de aproximadamente 500 t/dia, operando 350 dias/ano, com um custo de produção de aproximadamente US$ 562,81/t. Com esta capacidade é possível atender a 38,5% da demanda de amônia estimada para a região abrangida pelo projeto, de 1.300 t/dia. Atualmente a amônia está cotada no mercado brasileiro em torno de US$ 525,60/t. Portanto, conclui-se que a produção de amônia via associação de energia garantida e vertida turbinável junto à Usina Hidrelétrica de Itaipu não é viável economicamente no momento, o que pode ser acreditado principalmente ao elevado custo dos eletrolisadores importados. No entanto, com a instalação de uma planta de amônia via eletrólise da água junto à Usina Hidrelétrica de Itaipu seriam evitadas as emissões relacionadas ao uso do gás natural e, mesmo considerando as emissões de metano e dióxido de carbono do reservatório da usina haveria um decréscimo nas emissões anuais da ordem de 234 mil toneladas de carbono. Caso o projeto seja aprovado pelo Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, essa diminuição do impacto ambiental representaria um montante anual de ¿ 3,8 milhões1, valor próximo a US$ 5,5 milhões ou R$ 9,9 milhões. Embora essa receita melhore o fluxo de caixa do projeto, ainda não seria suficiente para torná-lo viável economicamente em comparação com os processos de produção de amônia que utilizam gás natural a preços vigentes. / Abstract: In many hydroelectric power plants, when the inflows are greater than the demand for energy, a portion of the water that could be used to generate energy is diverted to the spillway and literally wasted. This energy, designated as "Spilled Turbinable Energy", could be used advantageously to generate other products or an energy vector that could be stored for later use, since in these occasions the dam is full. The present work studies the feasibility of using the spilled turbinable energy of the Itaipu Hydroelectric Power Plant to produce electrolytic hydrogen that, together with the nitrogen from air, is an important feedstock for the ammonia synthesis, used to produce nitrogen fertilizers. The minimum production cost of electrolytic hydrogen was estimated in US$ 0,246/m3 or US$ 2,750/kg, for a plant with capacity of 55 mil m3/h, which correspond to 247,5 MW of electrical power deriving from 82% of spilled turbinable energy and 18% of guaranteed energy. Next to that hydrogen plant it is possible to install an ammonia plant of approximately 500 t/day, operating 350 days/year, with a production cost of approximately US$ 562,81/t. This capacity is enough to supply 38,5% of the ammonia demand estimated for the region focused in the project, 1.300 t/day. Nowadays, ammonia is commercialized in the Brazilian market by approximately US$ 525,60/t. For that reason, it can be concluded that ammonia production through the association of spilled turbinable and guaranteed energy next to Itaipu Hydroelectric Power Plant is not economically feasible by the moment, mainly due to the high cost of imported electrolysers. Nevertheless, with the installation of an ammonia plant based on water electrolysis next to Itaipu Hydroelectric Power Plant, it could be avoided an annual carbon emission of 234 thousand tons, even considering methane and carbon dioxide emissions of the Itaipu's reservoir. If such project were approved by the Clean Development Mechanism, that environmental impact decrease would represent an amount of ¿ 3.8 million2, approximately US$ 5.5 million or R$ 9.9 million. Even with that revenue, the project would not be economically feasible yet, mainly because of the low prices of natural gas used as feedstock to produce ammonia nowadays. / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Para estudar o papel dos rins e o de tratamentos alternativos na desintoxicação da amônia quatro trabalhos foram realizados em ratos e bovinos. Ratos Wistar (n=367) foram utilizados para testar oito tratamentos (O= aminoácidos do ciclo da uréia; F= furosemida; H= solução hidratante, O+F; H+F, O+H; O+F+H, C= controle) no combate à intoxicação por amônia. Acetato de amônio foi injetado pela via intraperitoneal e 3min após os tratamentos eram injetados pela mesma via. Maiores sobrevivências e menores teores de amônia plasmática foram obtidos nos tratamentos O+F+H (62,5%) e O+H (57%). A medicação com O, H e F promoveu maior teor sérico de uréia e menor de creatinina e menos pronunciado edema pulmonar, respectivamente. No segundo trabalho, desenvolveu-se, em 15 garrotes, um modelo de intoxicação por amônia por meio de infusão de cloreto de amônio (NH4+Cl) [iv] até o surgimento de convulsão. O quadro clínico exibido foi idêntico à intoxicação natural e todos os animais sobreviveram. Durante a infusão elevaram-se os teores sangüíneos de amônia, uréia, lactato-L, glicose, potássio e hematócrito, e diminuíram o pH e o bicarbonato sangüíneos. A acidose metabólica ocorreu por aumento do teor de lactato-L; quanto menor o pH do sangue maior o teor de potássio. O modelo de indução foi seguro, prático, de alta reprodutibilidade e não causou efeitos colaterais. Nestes mesmos animais, durante a indução foram estudados o desempenho renal na excreção de amônio e a relação desta com a resistência dos bovinos à intoxicação. Quanto maior o volume de urina excretado durante a infusão maior a quantidade de NH4+Cl injetado para provocar convulsão, assim como maior a quantidade de amônio excretado na urina. Quanto menor o pH sanguíneo e urinário maior o índice de excreção urinário de amônio. Alguns animais ficaram desidratados, mas esta não foi causada pela diurese. Concluiu-se que os rins têm um papel importante na excreção de amônia em bovinos intoxicados e quanto maior a diurese menos propenso o animal é a intoxicação. Em seguida, os bovinos intoxicados foram distribuídos ao acaso e tratados com O+F+H, O+H ou C no decorrer de 3h após o término da infusão de NH4+Cl. Os dois primeiros tratamentos promoveram melhora clínica pronunciada, em relação ao grupo C, diminuíram os teores de amônia e lactato-L, urinaram e excretaram NH4+ mais abundantemente e tiveram menor pH urinário. Os tratamentos propostos foram efetivos na desintoxicação por amônia. / To study the role of the kidneys and of alternative treatments for detoxifying ammonia four experiments were carried out in cattle and rats. Wistar rats (n=367) were used to compare eight treatments (O= urea-cycle amino acids; F= furosemide; H= saline solution, O+F; H+F; O+H; O+F+H; C=control) to reverse ammonia poisoning. Ammonium acetate solution was injected [ip] and 3 min later the treatments were injected through the same via. Higher survival rate and lower plasma ammonia levels were detected in rats treated with O+F+H (62.5%) and O+H (57%). Rats treated with O, H and F had higher urea serum, lower creatinine and less pronounced lung edema, respectively. To develop a practical model to induce ammonia poisoning through [iv] ammonium chloride infusion until the appearance of convulsion (NH4+Cl) 15 yearling steer were used. The clinical picture showed was identical to the natural poisoning. Higher blood levels of ammonia, urea, L-lactate, glucose, potassium and hematocrit and lower bicarbonate and blood pH were detected during the infusion. A metabolic acidosis occurred by the increase of L-lactate; the lower the blood pH, the higher the hipercalemia. The model was very practical, reliable, and highly reproducible; no side effects were seen. All steers survived after the poisoning. During the same trial the role of the kidney to excrete ammonium was studied as well as the relation of this excretion with the individual resistance to the poisoning. The higher the urine volume excreted during the infusion, the higher the volume of NH4+Cl infused to cause convulsion and the greater the amount of NH4+ excreted in the urine. The lower the blood and urine pH, the higher the urinary ammonium excretion rate. Some steers were dehydrated, but dehydration was not cause by diuresis. In conclusion, the kidneys have an important role in the excretion of ammonium in the ammonia poisoning cattle, the higher the diuresis throughout the induction, the more resistant the cattle is to the poisoning. Afterwards, the same poisoned steers were randomly distributed and treated for 3h with O+F+H, O+H or C (small amount of saline - iv). The two former treatments produced a pronounced clinical improvement, lowering the blood ammonium and L-lactate levels and urine pH and increasing the urinary volume and NH4+ excretion. The selected treatments were very effective for detoxifying ammonia in poisoned cattle.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 franmir.pdf: 3650652 bytes, checksum: 39d6972da143ac70177c337f822781c1 (MD5) Previous issue date: 2009-07-10 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Brycon amazonicus, commonly known as matrinxa, is one of the most potential species for commercial fish farming in the Western Amazon. Nevertheless this is a very aggressive fish, and excessive movements in handling may lead animals to undesired consequences as body wounds, diseases or even mortality. The objective of this work was to evaluate zeolite in the transport in order to reduce excreted ammonia on water transport that may represent absence of one acute transport stressor. Additionally we evaluated the use an alternative anesthetic, eugenol, also in the transport water to tranquilize fish and together with zeolite increase the chances of the transport success. Three experiments were held: 1) matrinxã excreted ammonia in the transport water; 2) capacity of zeolite to absorb water ammonia; 3) Effects of zeolite and eugenol addition on the transport water on the metabolic stress responses of matrinxã. Water samples were taken during transport to measure temperature, oxygen, pH, ammonia and nitrite. Blood samples were also taken to measure hematrocrit, lactate, glucose, ammonia, protein, chlorides and sodium. Glycogen tissues contents were still measured. Transportation of fish during 4 h accumulated ammonia in the water in concentration of 1,39 mg/L, and pH 6,45±0,43, oxygen 13,5±0,24 mg/L and temperature 27,1±0,13°C. In the second experiment, zeolite in concentration of 7,5 mg/L absorbed properly ammonia transport water. In the third study zeolite and eugenol decreased metabolic stress responses of matrinxã to transport. Plasma glucose was around 65,62 mg/dL and cortisol 4,1 ng/dL. / O Brycon amazonicus, genericamente conhecido como matrinxã, é um dos peixes com maior potencial para a piscicultura na Amazônia. Porém por ser um peixe naturalmente agitado, movimenta-se de forma intensa durante o manejo sendo mais suscetível aos efeitos indesejáveis das diversas práticas como biometria, classificação e transporte, podendo ocorrer ferimentos na superfície do corpo, manifestação de doenças e até altas mortalidades. Os objetivos do proposto trabalho foram avaliar as possibilidades de uso da zeolita durante o transporte de matrinxã, associado ao uso de um anestésico alternativo, o eugenol, também na água de transporte, para reduzir a movimentação dos animais, a fim de aumentar com esses dois produtos as chances de sucesso do transporte. Foram realizados três estudos: 1) análise de amônia liberada pelo matrinxã na água durante o transporte; 2) análise do poder de absorção da amônia pela zeolita; 3) Efeito da adição de zeolita e eugenol à água de transporte nas respostas metabólicas ao estresse do matrinxã submetido ao transporte. Foram retiradas amostras de água das embalagens de transporte para análises de temperatura, oxigênio, pH, amônia e nitrito. Amostras de sangue e tecido muscular e hepático foram coletadas para realização das análises de hematócrito, lactato, glicose plasmática, lactato, amônia plasmática, proteína total, cloretos, sódio, glicogênio hepático e glicogênio muscular. No primeiro experimento determinou-se que a liberação de amônia na água de transporte de 4 horas apresentou um aumento exponencial. No segundo experimento de absorção da amônia pela zeolita, todas as concentrações mostraram-se eficientes para o fim proposto. No terceiro experimento a influência da zeolita conjuntamente com o eugenol nas respostas metabólicas ao estresse foram satisfatórias para amenizá-las. A concentração de zeolita determinada como adequada foi de 7,5 mg/L levandose em consideração o custo-benefício ao produtor. O tratamento zeolita + eugenol foi o mais eficiente mostrando bons resultados para melhorar a qualidade do transporte com respostas fisiológicas e tissulares ao estresse menores.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de três diferentes aditivos (Levedura, Virginiamicina e Bicarbonato de sódio) na dieta de bovinos composta de 30% de silagem de milho e 70% de concentrado sobre alguns parâmetros do metabolismo ruminal (concentração de amônia, pH, protozoários ciliados), degradabilidade in situ da dieta e alguns parâmetros sanguíneos (pH, PCO2, PO2, TCO2, HCO3, Beefc, sO2 e lactato). Para tanto, quatro bovinos zebuínos, machos castrados, da raça Nelore, com cânulas ruminais e peso vivo médio de 295 Kg, foram utilizados em um experimento em quadrado latino 4 x 4 com 10 dias de adaptação e sete dias de colheita de amostras em cada período. Os animais foram alojados em galpão de alvenaria, com cochos e bebedouros individuais. No geral, houve uma diferença significativa no pH em todos os tratamentos nas primeiras 2 horas após a alimentação (P < 0,05), entretanto, não houve diferença entre os tratamentos nesse período. Já em relação aos parâmetros sanguíneos, o tratamento virginiamicina apresentou menor valor de pH em relação ao tratamento levedura (P < 0,10). No entanto, os tratamentos controle e bicarbonato de sódio não apresentaram diferença estatística (P < 0,10). Houve um aumento na concentração de oxigênio saturado (sO2) no tratamento levedura, enquanto no tratamento virginiamicina, o valor encontra se diminuído. Não houve diferença estatística entre os demais tratamentos (P > 0,05). Os demais parâmetros não apresentaram diferenças estatísticas (P > 0,05). Houve diferença significativa entre os tratamentos em todos os tempos. O tratamento com bicarbonato de sódio obteve maior concentração de protozoários, deferindo dos demais (P < 0,05). Os tratamentos levedura e virginiamicina, não diferiram entre si (P > 0,05). O tratamento controle apresentou a menor concentração de protozoários em relação aos demais tratamentos (P < 0,05). Não houve efeito significativo nos valores encontrados (P > 0,05) para amônia ruminal. Na degradabilidade, apenas o coeficiente de degradabilidade da matéria seca (CDMS) diferiu estatisticamente dos outros tratamentos (P < 0,05). / The present work had as objective evaluates the effects of three different addictive (Yeast, Virginiamycin and Bicarbonate of sodium) in the diet of bovine composed of 30% of corn silage and 70% of concentrated on some parameters of the metabolism ruminal (concentration of ammonia, pH, protozoa ciliated), degradability in situ of the diet and some sanguine parameters (pH, PCO2, PO2, TCO2, HCO3, Beefc, sO2 and lactato). For so much, four bovine zebu, castrated males, of the race Nelore, with stems ruminate and medium alive weight of 295 Kg, they were used in an experiment in Latin square 4 x 4 with 10 days of adaptation and seven days of crop of samples in each period. The animals were housed at masonry hangar. In the general, there was a significant difference in the pH in all of the treatments in the first 2 hours after the feeding (P < 0.05), however, there was not difference among the treatments in that period. Already in relation to the sanguine parameters, the treatment virginiamycin presented smaller pH value in relation to the treatment yeast (P < 0.10). However, the treatments control and bicarbonate of sodium didn\'t present statistical difference (P < 0.10). There was an increase in the concentration of oxygen saturated (sO2) in the treatment yeast, while in the treatment virginiamycin, the value finds if decreased. There was not statistical difference among the other treatments (P > 0.05). The other parameters didn\'t present statistical differences (P > 0.05). There was significant difference among the treatments in all of the times. The treatment with bicarbonate of sodium obtained larger concentration of protozoa, granting of the others (P < 0.05). The treatments yeast and virginiamycin didn\'t differ amongst themselves (P > 0.05). The treatment control presented to smallest concentration of protozoa in relation to the other treatments (P < 0.05). There was not significant effect in the found values (P > 0.05) for ammonia ruminal. In the degradability, just the coefficient of degradability of the matter dries (CDMS) differed of the other treatments (P < 0.05).

O presente trabalho foi desenvolvido no Departamento de Zootecnia da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo FZEA/USP localizada em Pirassununga-SP no período de 16/12/2006 a 10/05/2007 em condições de campo com o cultivo do híbrido do milho super precoce GNZ-2005 em Latossolo Vermelho Amarelo distrófico férrico. O experimento teve como objetivo avaliar a eficiência de fertilizante nitrogenado FASN (Fusion Amonium Sulfate Nitrate) comparado na composição químico-bromatológica e algumas características agronomicas da cultura de milho (Zea mays L.) à fontes tradicionais de nitrogênio como nitrato de amônio, uréia e sulfato de amônio, implantado no sistema plantio direto. Foram avaliadas as perdas de nitrogênio por volatilização da amônia, os atributos químicos e físicos do solo, rendimento de grãos (kg ha-1), matéria seca total (%) e análise bromatológica e foliar. A dose de nitrogênio foi 100 kg ha-1 de N em todos os tratamentos, exceto nas testemunhas (T1 e T2), que também receberam 450 kg ha-1 de 8:28:16 + 0,5% de Zn. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados, com dez tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: T1: Testemunha +Gesso (-N+S), T2: Testemunha absoluta (-N-S), T3: Uréia - 45% N, T4: Uréia + Gesso 14%S, T5: Uréia + sulfato de amônio - 21%N /24%S-(33:00:00+12%S), T6: Nitrato de amônio - 30%N, T7: Nitrato de amônio - 30%N + gesso, T8: Nitrato de amônio + Sulfato de Amônio - 21% N/ 24%S - (27,8:00:00+6%S), T9: Sulfato de amônio, T10: FASN 26%N/14%S. Perdas por volatilização de amônia foram avaliadas em todos os tratamentos de T1 a T10 por meio de coletores semi-abertos estáticos colocados em cada parcela em que se estudou a volatilização. Foram colocadas cinco bases para cada coletor, onde se aplicou as fontes nitrogenadas na dose de 100 kg ha-1 de N. O N-NH3 volatilizado foi retido em espumas embebidas em solução ácida e extraída com solução ácido clorídrico para posterior quantificação das perdas. A avaliação do estado nutricional das plantas, de atributos químicos e físicos do solo, volatilização de amônia, características bromatológicas e a produtividade foram efetuadas em todos os tratamentos. A avaliação do estado nutricional foi feita pela análise química dos teores de nutrientes nas folhas coletadas no florescimento. Atributos químicos do solo foram avaliados por meio de análises laboratoriais de amostras coletadas nas camadas de 0 a 20 e de 20 a 40 cm de profundidade, após a colheita do milho. Dentre das fontes nitrogenadas avaliadas, a uréia implicou em maiores perdas de nitrogênio N-NH3 aos seis dias após aplicação. Com relação ao desempenho geral das fontes de nitrogênio, pode-se constatar que o FASN teve comportamento similar ao do sulfato de amônio e do nitrato de amônio. / O presente trabalho foi desenvolvido no Departamento de Zootecnia da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo FZEA/USP localizada em Pirassununga-SP no período de 16/12/2006 a 10/05/2007 em condições de campo com o cultivo do híbrido do milho super precoce GNZ-2005 em Latossolo Vermelho Amarelo distrófico férrico. O experimento teve como objetivo avaliar a eficiência de fertilizante nitrogenado FASN (Fusion Amonium Sulfate Nitrate) comparado na composição químico-bromatológica e algumas características agronomicas da cultura de milho (Zea mays L.) à fontes tradicionais de nitrogênio como nitrato de amônio, uréia e sulfato de amônio, implantado no sistema plantio direto. Foram avaliadas as perdas de nitrogênio por volatilização da amônia, os atributos químicos e físicos do solo, rendimento de grãos (kg ha-1), matéria seca total (%) e análise bromatológica e foliar. A dose de nitrogênio foi 100 kg ha-1 de N em todos os tratamentos, exceto nas testemunhas (T1 e T2), que também receberam 450 kg ha-1 de 8:28:16 + 0,5% de Zn. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados, com dez tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: T1: Testemunha +Gesso (-N+S), T2: Testemunha absoluta (-N-S), T3: Uréia - 45% N, T4: Uréia + Gesso 14%S, T5: Uréia + sulfato de amônio - 21%N /24%S-(33:00:00+12%S), T6: Nitrato de amônio - 30%N, T7: Nitrato de amônio - 30%N + gesso, T8: Nitrato de amônio + Sulfato de Amônio - 21% N/ 24%S - (27,8:00:00+6%S), T9: Sulfato de amônio, T10: FASN 26%N/14%S. Perdas por volatilização de amônia foram avaliadas em todos os tratamentos de T1 a T10 por meio de coletores semi-abertos estáticos colocados em cada parcela em que se estudou a volatilização. Foram colocadas cinco bases para cada coletor, onde se aplicou as fontes nitrogenadas na dose de 100 kg ha-1 de N. O N-NH3 volatilizado foi retido em espumas embebidas em solução ácida e extraída com solução ácido clorídrico para posterior quantificação das perdas. A avaliação do estado nutricional das plantas, de atributos químicos e físicos do solo, volatilização de amônia, características bromatológicas e a produtividade foram efetuadas em todos os tratamentos. A avaliação do estado nutricional foi feita pela análise química dos teores de nutrientes nas folhas coletadas no florescimento. Atributos químicos do solo foram avaliados por meio de análises laboratoriais de amostras coletadas nas camadas de 0 a 20 e de 20 a 40 cm de profundidade, após a colheita do milho. Dentre das fontes nitrogenadas avaliadas, a uréia implicou em maiores perdas de nitrogênio N-NH3 aos seis dias após aplicação. Com relação ao desempenho geral das fontes de nitrogênio, pode-se constatar que o FASN teve comportamento similar ao do sulfato de amônio e do nitrato de amônio.

As perdas gasosas nitrogenadas são consideráveis em pastagens e a utilização de métodos simples e acessíveis para mensurá-las é de extrema necessidade na avaliação do ciclo de N nesses sistemas. O objetivo desse trabalho foi determinar métodos para quantificar o NH3 volatilizado de fertilizantes nitrogenados aplicados ao solo, que tenham pouca interferência nos processos de volatilização. Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação pertencente ao Departamento de Zootecnia da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com cinco repetições. No primeiro experimento os tratamentos foram: absorvedor de espuma a 1, 10, 20 e 30 cm do solo; absorvedor de papel a 1, 10, 20 e 30 cm do solo; coletor semi-aberto estático; e balanço de 15N (método de referência). E no segundo experimento os tratamentos foram: absorvedor de espuma a 1, 5, 10 e 20 cm do solo; absorvedor de papel a 1, 5, 10 e 20 cm do solo; absorvedor com ácido a 1, 5 e 10 cm do solo; coletor semi-aberto estático; e balanço de 15N (método de referência). Nos dois experimentos quantificou-se o N (NH3) volatilizado. As perdas de N-NH3 determinadas pelo método do balanço de 15N, no experimento 1, foram elevadas (73% do N aplicado) e nenhum dos absorvedores avaliados apresentou volatilização de N-NH3 igual ao balanço de 15N. Isso provavelmente ocorreu devido ao elevado valor de pH do solo e a intensa corrente de ar formada pelos exaustores da casa de vegetação, o que contribuiu para o aumento da volatilização de N-NH3 e prejudicou a sua captação pelos absorvedores. No experimento 2, o coletor semi-aberto, o absorvedor de espuma a 1cm, os absorvedores de papel a 1 e 5 cm e os absorvedores com ácido a 1; 5 e 10 cm apresentaram valores acumulados de N-NH3 volatilizado iguais ao balanço de 15N, estimando portanto as reais perdas acumuladas de N-NH3 (p<0,0001). O absorvedor de espuma a 1 cm foi o que apresentou a curva de perdas de N-NH3 mais semelhante a do coletor semi-aberto, que foi considerado o método de referência para as comparações de perdas de N-NH3 a cada dois dias durante o período experimental. / Gaseous losses are considerable in pastures, therefore the utilization of simple and accessible methods to measure them are extremely necessary to evaluate the cycle of N in these systems. This work aimed to determine methods that quantify volatilized NH3 of nitrogenous fertilizers applied to soil which have little interferente in the volatilization processes. Two experiments in a greenhouse from Departamento de Zootecnia of Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos were conducted. Completely randomized experimental design was used with five repetitions. Treatments from the first experiment were: foam absorber at 1, 10, 20 and 30 cm from the ground; paper absorber at 1, 10, 20 and 30 cm from the ground; static semi-open collector and 15N balance (reference method). In the second experiment the treatments used were as follows: foam absorber at 1, 5, 10 and 20 cm from the ground; paper absorber at 1, 5, 10 and 20 cm from the ground; acid absorber at 1, 5 and 10 cm from the ground; static semi-open collector and 15N balance (reference method). Both experiments quantified volatilized N –NH3. N-NH3 losses determined by 15N balance method in experiment 1 were high (73% of the applied N) and none of the evaluated absorbers presented the same N-NH3 volatilization as the 15N balance. These results probably occurred due to the high pH value from the soil and the intense airflow generated by the greenhouse fans what allowed the increase of N-NH3 volatilization and harmed its capitation by the absorbers. In experiment 2, semi-open collector, foam absorber at 1cm, paper absorbers at 1 and 5 cm and acid absorbers at 1; 5 and 10 cm presented equal accumulated values of volatilized N-NH3 as 15N balance, therefore estimating the real N-NH3 accumulated losses (p<0,0001). Foam absorber at 1cm presented curves of N-NH3 losses similar to semi-open collector, considered the reference method to compare N-NH3 losses on each two days during the experimental period.

O foco deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo físico representativo de um absorvedor de filme líquido descendente para um ciclo de refrigeração por absorção amônia-água, considerando uma capacidade de refrigeração de 5TR. O absorvedor é constituído basicamente de feixes de tubos dispostos horizontalmente, no interior dos quais escoa água com a finalidade de retirar o calor liberado ao longo do processo de absorção. Desenvolveu-se o modelo com base na obtenção e resolução dos balanços de energia e de massa. Isso com o auxílio de correlações e analogias que possibilitaram a obtenção dos coeficientes de transferência de calor e massa. Levou-se em conta a variação das propriedades tanto do líquido como do vapor ao longo do absorvedor, assim como a resistência existente nessas duas fases. Obtiveram-se os perfis de frações e vazões mássicas, temperatura, coeficientes de transferência e taxas de transferência de amônia. Avaliou-se a influência de parâmetros importantes em se tratando de absorvedores de filme líquido descendente, tais como número de Reynolds, temperatura do fluido de resfriamento e temperatura de entrada da solução. Estes perfis possibilitaram a análise de alguns aspectos relevantes no que diz respeito ao projeto do absorvedor, considerando-se algumas condições operacionais e geométricas previamente estabelecidas. Por fim, foi possível, através da obtenção do comprimento do equipamento para as diversas condições de simulação adotadas, calcular a área de troca de calor necessária para o processo absortivo. / The goal of this work is to develop a representative physical modeling of a falling film absorber for an ammonia-water absorption refrigeration cycle, rated at cooling 5 TR. The absorber is composed of a bundle of tubes arranged horizontally. The water flows inside these tubes in order to remove the heat released during the absorption process. The model was developed based on solving the conservation equations of energy and mass. Practical correlations and the heat and mass transfer analogy were used to find the convective coefficients. It was considered the changes of the properties of liquid and vapor along the absorber and also it was taken into account the thermal resistances in each phase. It was found the profiles of mass fractions and mass flow rates, temperature, transfer coefficients and transfer rates of ammonia. It was evaluated the influence of important parameters such as the Reynolds number, cooling temperature and inlet temperature of the solution. These profiles allowed the analysis of some relevant aspects regarding the design of the absorber, considering operational and dimensional conditions preestablished. Finally, it was possible to calculate the area and other geometrical aspects to achieve the absorptive process, by analyzing the operation of the equipment at various conditions.

Este estudo mostra o desenvolvimento de um controlador da classe MPC Model Predictive Control, ou controle preditivo com modelo, para ser utilizado no reator de amônia da Unidade de Fertilizantes Nitrogenados da Bahia FAFEN-BA, da PETROBRAS, localizada em Camaçari/BA. A estratégia de controle visa manter as temperaturas de saída de cada um dos leitos catalíticos do reator dentro de limites adequados através da manipulação das válvulas de controle instaladas na corrente de alimentação do equipamento. O controlador escolhido foi de horizonte de predição infinito com faixas nas variáveis controladas. Adicionalmente, o controlador contém, em uma única camada, um componente de otimização econômica com o objetivo de maximizar o teor de amônia na saída do reator. A função econômica que dá a direção de otimização consiste em um modelo rigoroso de estado estacionário do reator capaz de calcular a fração molar de amônia na saída do equipamento quando são conhecidas as condições da corrente de alimentação e o valor das variáveis manipuladas do controlador. Os resultados das simulações mostraram que o controlador proposto tem bom desempenho, tanto sob o aspecto de controle, no sentido de controlar o sistema quando este sofre perturbações, quanto sob a ótica de otimização econômica, maximizando a conversão de reagentes em amônia sempre que existem graus de liberdade disponíveis no sistema. Foi verificado que a consideração de um MPC de horizonte de predição infinito elimina a necessidade de considerar o gradiente reduzido da função econômica na função objetivo do controlador. Uma sintonia adequada do controlador permite que se considere o gradiente completo da função econômica sem que haja desvio permanente, ou offset, nas variáveis controladas mesmo quando o ponto ótimo de operação se encontra além da faixa de controle. / This study shows the development of a Model Predictive Control (MPC) to the ammonia reactor of PETROBRAS nitrogen fertilizers unit FAFEN-BA that is located in Camaçari/BA, Brazil. The main goal of the control strategy is to keep the temperature at the outlet of the catalyst beds inside adequate ranges by manipulating the feed flow rates to the reactor beds. It has been chosen an infinite horizon controller with control zones and an economic objective. The control and economic optimization are performed in a single layer structure where the objective is to maximize the ammonia content in the reactor outlet stream. The economic function which provides the optimization direction is based on a steady state rigorous model of the reactor that evaluates the ammonia molar fraction at the outlet stream assuming that the feed stream conditions and the manipulated variables are known. The proposed controller shows satisfactory performance in simulations either controlling the system when it faces external disturbances or optimizing the economic goal by increasing the ammonia conversion when degrees of freedom are available. It is shown that the adoption of the infinite horizon MPC eliminates the need to consider the reduced gradient of the economic function in the cost function of the controller. The proper tuning of the controller allows the consideration of the full gradient of economic function without producing offset in the controlled outputs even when the optimum operating point lays outside the control zones.

A possibilidade da proteção de plantas de sorgo contra fungos fitopatogênicos por diferentes preparações obtidas a partir de células da levedura Saccharomyces cerevisiae, um não patógeno, tem sido demonstrada nos últimos anos por vários pesquisadores. Aparentemente, a proteção pode ocorrer por indução de resistência ou por ação da levedura como agente de controle biológico. Contudo, os mecanismos fisiológicos e bioquímicos que são ativados nas plantas durante o fenômeno de proteção não estão esclarecidos. Foram utilizados dois cultivares de sorgo, sendo um resistente ao Colletotrichum sublineolum (cv. Brandes) e outro suscetível (cv. Tx398B). Mesocótilos, plantas com 14 dias e folhas com 30 dias foram tratados com água, S. cerevisiae ou C. sublineolum e avaliados quanto aos parâmetros de expressão gênica da enzima fenilalanina amônia-liase (FAL) e o acúmulo de compostos fenólicos totais. Os resultados obtidos evidenciaram que C. sublineolum induziu o tecido resistente a expressar os genes desta enzima em plantas com 14 dias e folhas de sorgo com 30 dias e também foi responsável pelo acúmulo de compostos fenólicos no decorrer do tempo em mesocótilos. Por sua vez, S. cerevisiae não induziu a expressão gênica da FAL em tecidos de sorgo, bem como não alterou o acúmulo de compostos fenólicos nos mesocótilos. Dessa maneira, a proteção de plantas de sorgo contra fitopatógenos por S. cerevisiae pode envolver outros passos do metabolismo fenólico / not available

O presente trabalho tem como objetivo o estudo e o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos, para o monitoramento de gás de amônia, confeccionados com filmes ultrafinos de polianilina e ftalocianinas metálicas. Foram fabricados três diferentes tipos de sistemas: polianilina/PVS, polianilina/ftalocianina de níquel e polianilina/ftalocianina de cobre, sendo a espessura dos filmes o parâmetro de análise. Foram preparadas amostras com 10, 20 e 40 bicamadas. Os filmes foram caracterizados por profilometria e espectroscopia de absorção na faixa da radiação do UV - visível. Observou-se um aumento linear da espessura dos filmes com o aumento do número de bicamadas depositadas. Os dispositivos foram preparados a partir da deposição dos filmes ultrafinos de polianilina e ftalocianinas sobre substratos de vidro com eletrodos interdigitados de ouro evaporados termicamente. Os dispositivos foram caracterizados eletricamente por medidas de variação da resistência elétrica, em regime de corrente contínua e alternada, para diferentes concentrações de amônia. Também foi analisado o efeito da temperatura e da umidade relativa do ar na sensibilidade dos dispositivos. Todas as estruturas apresentaram uma dependência direta do valor da resistência elétrica com a concentração de amônia. Os dispositivos baseados em filmes de polianilina e ftalocianina de níquel apresentaram a menor variação do valor de resistência elétrica com a umidade relativa do ar. Esta característica é bastante desejável já que os ambientes nos quais se pretende utilizar este tipo de dispositivo para de monitoramento do gás de amônia, pode sofrer grandes variações no valor da umidade relativa do ar, como é o caso de granjas em geral. / The aim of this work is the study and development of electronic devices for ammonia gas monitoring based on polyaniline and metal phthalocyanines ultrathin films. It was produced three different systems: polyaniline/PVS, polyaniline/nickel phthalocyanine of and polyaniline/copper phthalocyanine and the analysis parameter of the films is the thickness. Samples were prepared with 10, 20 and 40 bilayers. The films were characterized by profilometry and spectroscopy of absorption of radiation in the range of UV-visible. There was a linear increase the thickness of the films with the increase in the number of deposited bilayers. The devices were prepared from the deposition of polyaniline and ftalocianines ultrathin films on glass substrates with interdigited electrodes of gold evaporated thermally. The devices were prepared from the polyaniline and phthalocyanine deposition of ultrathin films over glass substrates with gold interdigited electrodes. The devices were characterized electrically by measures of variation of electrical resistance, under the direct current and alternating, for different concentrations of ammonia. It was also examined the effect of temperature and relative humidity of the air in the sensitivity of the devices. All structures had a direct dependence of the value of the electrical resistance with the ammonia concentration. Devices based on films of polyaniline and nickel phthalocyanine of had the slightest variation in the amount of electrical resistance with the relative humidity. This feature is desirable because the environments in which it intends to use this type of device for tracking of ammonia gas, may undergo major changes in the value of the relative humidity of the air, such as poultry houses in general.