A presente se tese desenvolve uma metodologia para comparar as substâncias emitidas na construção e operação de sistema frigorífico por absorção e por compressão de vapor de amônia usando a metodologia denominada Análise do Ciclo de Vida (ACV). Pesquisas bibliográficas feitas pelo autor desse trabalho permitem a conclusão de haver poucas informações que permitam a elaboração de um inventário de ciclo de vida para ciclo frigorífico por absorção e por compressão de vapor tendo como fluido de trabalho a amônia. Realizado todo o dimensionamento termodinâmico e mecânico dos ciclos e aplicada a metodologia ACV, os resultados demonstram que a operação do ciclo frigorífico por compressão produz 626,91% mais de hidrocarbonetos quando comparada com a quantidade emitida devido a construção. Demonstram ainda que as substâncias emitidas são diferentes para o ciclo por absorção e para o por compressão de vapor de amônia. / This thesis proposes to develop a way to compare the substances emitted in the construction and operation of a refrigeration cycle by absorption and compression of vapor ammonia using the methodology called Life Cycle Analysis (ACV). Bibliographic researches made by the author of this study suggest there is little information to allow the construction of an inventory of the life cycle to a refrigeration systems. Carried out all the thermodynamic and mechanical design cycles and applied the ACV methodology, the results demonstrate that the operation of the compression cycle produce 626,91% more hydrocarbon in comparison with the construction. The results shows that the substances emitted by absorption or compression cycle are different.

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.

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

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.

The primary aim of this thesis is to propose a method to develop the process synthesis and optimization of the production of syngas and ammonia, as well as other byproducts such as marketable CO2, in synthetic nitrogen fertilizers (SNF) complexes. The baseline analysis relies on a typical 1000 t/day ammonia production plant composed of syngas production, purification (CO2 capture) and compression systems, along with an industrial ammonia synthesis unit. Initially, exergy and exergoeconomy analyses are used to identify the most important sources of energy consumption and irreversibility associated to the operation units of the integrated plant. From these results, a variety of alternatives for the improvement of the performance at the plantwide and component level are thoroughly examined along the different chapters. Due to the large amount of possible configurations and interrelations, the optimization process may become a formidable engineering task to be solved by using merely trial and error approaches. Accordingly, a systematic approach, based on the combination of heuristics, thermodynamic principles and mathematical programming is used to identify, evaluate, and determine the best configurations in terms of exergy consumption, degree of energy integration, process irreversibility, atmospheric CO2 emissions and operating costs. In this way, the process synthesis and optimization include not only the modification of the main process parameters but also the arrangement of the chemical plant components, suitably integrated to the waste heat recovery and cogeneration systems. Several aspects concerning: (i) the choice of the syngas purification system, (ii) the nature of the energy resources consumed, (iii) the exploitation of the thermodynamic potential at higher temperatures, (iv) the increase of the pre-combustion carbon capture by introducing chemically recuperated concepts, (v) the gradual variation of operating conditions by applying Le Châtelier and Counteraction principles, as well as (vi) the environmental benefits of using alternative energy sources to decarbonize the SNF sector are analyzed in the light of the reduced room of improvement found in modern conventional ammonia production facilities. The results show significant potentials for decreasing the exergy intensity and environmental impact of those facilities. This allows issuing relevant recommendations for revamping the existing plants or embracing new approaches that attempt to minimize the economic costs, the process inefficiencies and mitigate the environmental impact produced. An efficiency increase of about 8-10% can be achieved by using more efficient combined cycle cogeneration systems with an affordable marginal investment cost. Alternative configurations with enhanced pre-combustion carbon capture, using either a CRGT system or upgraded biomass residues, may help cutting down the overall CO2 emissions in the syngas production in 20-28% or even promoting the decarbonization of the SNF sector at net rates of atmospheric CO2 depletion close to -2.3 tCO2/tNH3, respectively. The reduction of the process irreversibility has been also reduced by 10-13% in an industrial ammonia synthesis unit through the application of dual pressure systems and the introduction of a purge gas treatment process. / Sem resumo

Este trabalho constitui o estudo experimental de um componente importante de um ciclo de refrigeração por absorção de amônia-água - o destilador. O destilador neste ciclo, é o encarregado de produzir vapor de amônia de elevada pureza a partir de uma solução líquida concentrada de amônia-água. É proposto aqui um destilador de filme descendente composto somente por dois elementos: o gerador e o retificador. O gerador é constituído por um banco de tubos horizontais que no seu interior passa óleo térmico sintético aquecido. A solução de amônia-água concentrada escoa externamente aos tubos por filme descendente e, mediante seu aquecimento, é produzido vapor de amônia úmida. O retificador, também constituído por tubos horizontais, resfria e condensa parte desse vapor úmido, produzindo assim vapor de amônia destilada de elevada pureza. O objetivo deste trabalho foi analisar experimentalmente a influência de diferentes parâmetros no funcionamento do destilador no que diz respeito à concentração e à vazão mássica de destilado de amônia produzido. Para isso, foi construído um arranjo experimental que permite variar temperatura, vazão e concentração da solução amônia-água, bem como, a temperatura do óleo térmico no gerador e da água de resfriamento no retificador. O aparelho pode trabalhar com pressão interna até 20 bar e temperatura até 150 °C. Os resultados mostraram que a concentração de amônia destilada aumenta quando incrementada a vazão mássica da solução concentrada e quando a temperatura do retificador, do gerador e da solução concentrada diminui. Porém, exceto na diminuição da temperatura do retificador, sempre quando o grau de pureza do destilado de amônia aumentava, sua vazão mássica diminuía. Foram realizados ensaios com duas concentrações de solução concentrada que são: 37 e 49 %. A pureza do destilado de amônia aumenta quanto maior for essa concentração, chegando até 99,74 %. Foram também analisados o sistema de distribuição de líquido nos tubos, o padrão de escoamento entre os tubos, bem como, avaliou-se o número de Nusselt médio para o filme descendente da mistura amônia-água. / This work presents the experimental study of an important component of an ammonia-water absorption refrigeration cycle - the distiller. The distiller is responsible for producing high purity ammonia vapor from a concentrated ammonia-water liquid solution. It is analyzed here a falling film distiller composed solely of two elements: the generator and the rectifier. The generator consists of a horizontal tube bundle which internally hot thermal synthetic oil passes through. The ammonia-water concentrated solution flows externally on the tubes making a falling film resulting in a wet ammonia vapor. The rectifier, which is also a horizontal tube bundle, cools down the wet ammonia vapor and condenses part of water content, thus producing high purity distilled ammonia vapor. The aim of this work is to analyze the influence of different parameters on the operation of the distiller, respecting the concentration and the mass flow rate of distillate ammonia produced. For that, an experimental setup that allows to vary the temperature, the mass flow rate and the concentration of the ammonia-water solution, as well as, the thermal oil temperature in the generator and the cooling water temperature in the rectifier was built. This experimental setup can work at internal pressures up to 20 bar and temperature up to 150 °C. The results showed that the distilled ammonia concentration enhances when increased the concentrated solution mass flow rate, and when the temperature of the rectifier, generator and the concentrated solution decreased. However, except in the reduction of the rectifier temperature, whenever the purity of distilled ammonia increased, its mass flow rate decreased. There were performed tests with two concentrations of the concentrated solution: 37 and 49 %. The ammonia distilled purity increases for the higher concentration, reaching up to 99.74 %. There were also analyzed the liquid distribution system on the pipes, the intertube flow mode, furthermore, the average Nusselt number for the ammonia-water falling film mixture.

A fermentação de mosto com alta concentração de açúcar (ACA) pode ser utilizada em escala industrial para a produção de etanol combustível. Esta tecnologia apresenta vantagens como a obtenção de níveis mais elevados de etanol e a minimização dos custos de produção, em contraposição apontam novos desafios, como minimizar os efeitos do estresse, osmótico e alcoólico, que as leveduras são submetidas. A suplementação do mosto com fontes nitrogenadas pode aumentar o rendimento de etanol durante a fermentação alcoólica, visto que este elemento desempenha importantes funções na fisiologia da levedura. Para avaliar o efeito da suplementação de mosto ACA, caldo de cana-de-açúcar concentrado a 25°, 30° e 35°Brix e suplementado com sulfato de amônio foi fermentado por linhagens comerciais de levedura, PE-2 e CAT-1, a 30ºC e 60rpm e monitorado por ciclos de 24 horas. Seis ciclos fermentativos foram realizados, mediante o reciclo das células de levedura por centrifugação a 2.000 g por 15 min. Os parâmetros analisados foram o desprendimento de CO2 obtido por avaliação da massa (pesagem em balança analítica); viabilidade celular determinada pelo método de coloração com eritrosina; teor alcoólico determinado em densímetro digital, após destilação da amostra, análise de açúcares totais e residuais por cromatografia de troca iônica e a concentração de nitrogênio assimilável determinada colorimetricamente pelo método da ninidrina, utilizando glicina como padrão. A suplementação dos meios com sulfato de amônio propiciou maiores taxas reprodutivas das leveduras, formando maior biomassa em todas as concentrações de Brix estudadas. Os valores de etanol observados foram superiores nas amostras suplementadas, atingindo um teor acima de 16% (v/v) para a linhagem CAT-1 e acima de 15,5% (v/v) para a linhagem PE-2 no mosto contendo 30°Brix. Entre as linhagens, a CAT-1 foi a que suportou melhor a pressão osmótica do meio e, consequentemente, apresentou produtividade fermentativa superior, atingindo uma produção acima de 5,2g/L/h. A presença da fonte de nitrogênio mostrou ser fundamental para o processo fermentativo, principalmente em mosto ACA, com concentrações mais elevadas de açúcar. A fermentação do mosto com 25°Brix não apresentou o mesmo comportamento. / The fermentation of sugar cane wort with a high concentration of sugar (ACA, very high gravity) can be used on an industrial scale for the production of fuel ethanol. This technology has the advantage of achieving higher levels of ethanol and reduction of production costs, although the challenges are to minimize the effects of osmotic and alcohol stress that the yeasts are subjected. Supplementation with nitrogen sources provides important roles in the physiology of yeast and it can increase the yield of ethanol during fermentation. To evaluate the effect of supplementation of ACA wort, juice of sugar cane was concentrated at 25°, 30° and 35°Brix and supplemented with ammonium sulfate. The medium was fermented by commercial yeast strains, PE-2 and CAT-1, at 30° C, with orbital shaking. The process was followed in 24 hours cycles. Six fermentation cycles were performed with the yeast cells recycling. At the end of each cycle, the yeast biomass was separated from liquid fraction by centrifugation at 2,000 g for 15 min. Progress of fermentations was analyzed by measuring CO2 production by evaluating the mass reduction; yeast cell viability by staining method with erythrosine; alcoholic content of distilled sample was determined by densitometry, residual sugars were analyzed by ion exchange chromatography and assimilable nitrogen concentration determined colorimetrically by ninhydrin method, using glycine as standard. The strains PE-2 and CAT-1 with ammonium sulfate reached higher reproductive rates and improved biomass at all sugar concentrations. Higher ethanol production was observed in the supplemented samples, reaching a level above 16% (v/v) for CAT-1 strain and above 15.5% (v/v) for PE-2 strain at 30° Brix concentration. CAT-1 strain showed more tolerance with the high osmotic pressure of the medium and consequently improved productivity fermentation, reaching an ethanol production above 5.2 g/L.h. Nitrogen source proved to play a crucial role in the fermentation process, mainly in ACA wort, however, the same effect was not observed at 25°Brix.

Introdução - A amônia (NH3) é um poluente atmosférico cuja emissão é em parte provocada por atividades antrópicas. A geração de energia através da queima de combustíveis é uma dessas atividades, dentro da qual, o setor de transporte e principalmente os veículos automotores rodoviários são uma fonte considerável das emissões de poluentes. Além de afetar diretamente a saúde humana, a amônia participa de reações na atmosfera que geram como poluente secundário, material particulado fino. Objetivo - Verificar, em veículo com motor de ignição por centelha (ciclo Otto), os valores da emissão de amônia, utilizando os combustíveis gasool 22 (gasolina contendo 22 por cento em volume de etanol anidro), etanol hidratado carburante (EHC) e gás natural veicular (GNV), com e sem a presença de elemento catalítico (catalisador). Métodos - O veículo foi ensaiado em dinamômetro de chassis, seguindo ciclo de condução e amostragem dos poluentes conforme Norma ABNT NBR 6601, para medição da emissão de escapamento, pela Norma ABNT NBR 7024, para medição de autonomia; e seguindo os ciclos de condução congestionamento (NYCC) e agressivo (US-06), adotados pela Agência de proteção ambiental dos EUA (USEPA). Além dos métodos de análise dos gases prescritos nessas Normas, foi utilizado o método FTIR (Fourier Transform InfraRed) para medição de NH3 e de N2O. Resultados - As emissões de amônia encontradas foram: média de 1,06 ± 0,03 mg/km, 1,34 ± 0,42 mg/km e 1,22 ± 0,59 mg/km antes do catalisador; e de 4,16 ± 0,65 mg/km, 3,80 ± 1,60 mg/km e 3,88 ± 0,06 mg/km nas medições após o catalisador, respectivamente para os combustíveis GNV, EHC e gasool 22. Os valores médios de emissão de amônia obtidos nos ensaios com a utilização de gasool 22 com teores de enxofre de 50 ppm e 350 ppm foram respectivamente de 3,26 ± 0,51 mg/km e 3,88 ± 0,06 mg/km. Os valores médios de emissão de amônia para os ciclos FTP-75, NYCC e US-06, foram respectivamente: 4,16 ± 0,65 mg/km, 17,30 ± 3,72 mg/km e 24,91 ± 2,71 mg/km para o combustível GNV; 3,80 ± 1,60 mg/km, 11,46 ± 1,04 mg/km e 5,47 ± 0,44 mg/km para o combustível EHC; e 3,26 ± 0,51 mg/km, 9,51 ± 1,32 mg/km e 15,82 ± 2,29 mg/km para o combustível gasool 22. Conclusão - De forma geral a emissão média de amônia medida antes do catalisador foi menor do que a medição efetuada após o catalisador para todos os combustíveis. Não foi detectada diferença significativa entre os valores de emissão de amônia feitos com dois teores diferentes de concentração de enxofre no gasool 22. Em linhas gerais a emissão de amônia mostrou-se dependente da forma de condução do veículo, apresentando valores superiores de emissão em relação ao ciclo de condução urbana (FTP-75), quando o veículo foi ensaiado seguindo os ciclos de condução NYCC e US- 06. Em princípio a emissão veicular de amônia pode ser importante na formação de material particulado fino em ambiente urbano, no qual é provável que as fontes tradicionais de emissão de amônia, como as atividades agrícolas, não sejam significativas. / Introduction - Ammonia (NH3) is an air pollutant whose emission is partly caused by human activities. Energy generation by burning fuels is one of those activities. In this area, the transportation sector has in on-road motor vehicles the major source of pollutant emissions. In addition to directly affect the human health, ammonia participates in atmospheric reactions that generate, as secondary pollutant, fine particulate matter. Objective - Verify in a vehicle with spark-ignition engine (Otto cycle), the values of ammonia emissions using the fuels gasohol 22, hydrous ethanol fuel (EHC) and compressed natural gas (CNG), with and without the presence of catalytic element (catalyst). Methods - The vehicle was tested on chassis dynamometer, following driving cycle and sampling of pollutants prescribed by ABNT NBR 6601 standard, for measuring exhaust emissions, and by ABNT NBR 7024, for measuring autonomy; and following the congestion (NYCC) and aggressive (US-06) driving cycles, adopted by the Environmental Protection Agency of USA (USEPA). In addition to the methods of gas analysis prescribed in these standards, the FTIR (Fourier Transform InfraRed) method was used for the measurement of NH3 and N2O. Results - Ammonia emissions were: average 1.06 ± 0.03 mg/km, 1.34 ± 0.42 mg/km and 1.22 ± 0.59 mg/km before the catalyst; and 4.16 ± 0.65 mg/km, 3.80 ± 1.60 mg/km and 3.88 ± 0.06 mg/km in measurements after the catalyst, respectively for the CNG, gasohol 22 and EHC fuels. Average values of ammonia emissions from tests with the use of gasohol 22 with sulfur content of 50 ppm and 350 ppm were respectively 3.26 ± 0.51 mg/km and 3.88 ± 0.06 mg/km. The average values of ammonia emissions for the FTP-75, NYCC and US-06 cycles, respectively, were: 4.16 ± 0.65 mg/km, 17.30 ± 3.72 mg/km and 24.91 ± 2.71 mg/km for the CNG fuel; 3.80 ± 1.60 mg/km, 11.46 ± 1.04 mg/km and 5.47 ± 0.44 mg/km for EHC fuel; and 3.26 ± 0.51 mg/km, 9.51 ± 1.32 mg/km and 15.82 ± 2.29 mg/km for the gasohol 22 fuel. Conclusion - In general, the average ammonia emissions measured before the catalyst was lower than the measurements made after the catalyst, for all fuels. There was no significant difference between the emission of ammonia made with two different levels of sulfur concentration in gasohol 22. Broadly the ammonia emission was dependent on the manner of driving of the vehicle, with higher emission values, compared to the urban driving cycle (FTP-75), when the vehicle was tested following the driving cycles NYCC and US-06. In principle vehicular emission of ammonia may be important in the formation of fine particulate matter in an urban environment in which it is likely that traditional sources of ammonia emissions, such as agricultural activities, are not significant.

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.

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.