Abstract This thesis has two parts, in the first, the Caldeira-Leggett model is introduced; its derivation and general consequences are explored following a paper by Caldeira and Leggett[1]. An operator-formalism shortcut through some of the more mathematically cumbersome parts of the derivation of the model is also developed. The correlation of the force resulting from reservoir-interaction is examined in the high- and low-temperature limits, and the Langevin equation is shown to emerge in the classical limit.Abstract The second part introduces decoherence through a thought experiment that demonstrates the destructive effect of random phase shifts on interference terms, and then follows another paper by Caldeira and Leggett[2] in applying their model further to study the phenomenon of dissipative decoherence. The time-evolution of the interference terms in a superposition of Gaussian wave packets in a harmonic oscillator potential is studied when interacting with a heat bath, and they are shown to vanish at a rate much faster than the relaxation of the system.

SOUZA, L. C. E. O. Estudo teórico-experimental de uma caldeira de queimador poroso recíproco aplicado ao biogás. 156 f. 2009. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-21T16:23:53Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_lceosouza.pdf: 10773142 bytes, checksum: a11aac07ac8b8e7c278525c356a8db0f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T14:47:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_lceosouza.pdf: 10773142 bytes, checksum: a11aac07ac8b8e7c278525c356a8db0f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T14:47:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_lceosouza.pdf: 10773142 bytes, checksum: a11aac07ac8b8e7c278525c356a8db0f (MD5) Previous issue date: 2009-03-27 / The current Dissertation treats the theoretical and experimental studies about a non- conventional saturated steam boiler, in which a com bustion technology is employed, the “Filtration Combustion”, as basis for conception of its burner construction design. This combustion thermal system was studied by means of a prototype, in laboratory scale, specially developed for this research. It was prop erly instrumented in order to make it possible to monitor as well as the combustion proce ss as the energy extraction in the reaction zone. The objective of this investigation is to verify the effects of the Biogas obtained from the anaerobic digestion of the Green Coconut Skin Liquid (GCSL), on the boiler operation, concerning efficiency and polluta nt emissions, as well as the reaction stability. Biogas combustion is analyzed by numeri cal model simulations, which take in account the mass, energy (gas and solid phases) and species conservation equations. The model is structured with a flexible code in languag e FORTRAN, which includes equilibrium calculation performed through premixed combustion simulation software, the PREMIX, adapted to the combustion process and heat transfer in porous medium. The simulation allows the prediction of the temperature distribution profiles along the burner and the combustion products as function of two main operation parameters, the equivalence ratio and the air-fuel mixture flow vel ocity. Simulation results are compared with measurements in this analysis and some design aspects of the "Porous Burner Boiler” are discussed, which evidences its operational adva ntages in comparison to the conventional boilers, especially the high energy ex traction efficiency and low carbon and nitrogen oxides emission levels / A presente Dissertação de Mestrado trata do estudo teórico-experimental de uma caldeira de vapor saturado não-convencional, onde é empregada uma tecnologia de combustão, a “Combustão de Filtração”, como base pa ra concepção do projeto construtivo do seu queimador. Esse sistema térmico de combustã o foi estudado através de um protótipo especialmente desenvolvido para essa pesq uisa, em escala de laboratório. O protótipo foi instrumentado adequadamente, de forma a possibilitar o monitoramento tanto do processo de combustão como da extração de energi a da zona de reação. O objetivo da pesquisa foi verificar os efeitos do Biogás obtido da digestão anaeróbia do líquido da casca do coco verde (LCCV), sobre a operação da caldeira, no que diz respeito à eficiência e às emissões, como também, quanto à estabilidade de rea ção. A combustão do biogás é analisada com a ajuda de um modelo numérico de simu lação, o qual é constituído das equações de conservação da massa, da energia (nas f ases gás e sólida) e das espécies. Esse modelo é estruturado por um código flexível, em lin guagem FORTRAN, que incorpora o cálculo das composições de equilíbrio por meio de u m programa de simulação de combustão pré-misturada, o PREMIX, adaptado para pr ocessos de combustão e de transferência de calor em meio poroso. A simulação permite predeterminar os perfis de distribuição de temperatura ao longo do queimador e os produtos de combustão em função dos dois parâmetros principais de operação, a razão de equivalência e a velocidade do escoamento da mistura ar-combustível. Os resultado s de simulação são confrontados com os dados experimentais nessa análise, e são discuti dos alguns aspectos de projeto da “Caldeira de Queimador Poroso Recíproco”, que ressa ltam suas vantagens operacionais em relação às caldeiras convencionais, especialmente a elevada eficiência de extração de energia e os baixos níveis de emissões de óxidos de carbono e nitrogênio

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:37:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6568_DISSERTAÇÃO CARLOS_FREITAS.pdf: 1211558 bytes, checksum: 3f51dd082f1a5fdcd56593db61aeaf0f (MD5) Previous issue date: 2013-07-29 / FREITAS, Carlos Antônio Araújo. Biomassa e nutrientes na serrapilheira em Complexo Rupestre de Granito, Mimoso do Sul, ES. 2013. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Universidade Federal do Espírito Santo, Jerônimo Monteiro- ES. Orientador: Prof. Dr. Marcos Vinicius Winckler Caldeira. Coorientadora: Profª. Dra. Sustanis Horn Kunz. Os ecossistemas florestais encontrados em áreas com afloramento rochoso carecem de estudos mais detalhados sobre os processos de ciclagem de nutrientes. Dentro desses processos, a vegetação nos ecossistemas devolve nutrientes ao solo por meio da circulação de matéria, que é representada pela serrapilheira (resíduos vegetais de folhas, ramos, caules, cascas, frutos e flores). O presente estudo teve por objetivo quantificar o acúmulo e a deposição de biomassa, os teores e conteúdos dos nutrientes na serrapilheira, bem como correlacionar com as variáveis climáticas (pluviosidade e temperatura) analisando a variação temporal dos nutrientes do Complexo Rupestre de Granito, localizado no município de Mimoso do Sul, ES. A amostragem da serrapilheira acumulada foi realizada em cinco transectos de 50m x 2m. Em cada transecto foram coletadas 10 amostras com auxílio de um gabarito de 0,25m x 0,25m (0,0625 m2), totalizando 50 amostras por mês. Após a coleta, as amostras foram levadas para o laboratório e separadas na fração denominada de Outras espécies, com a presença de folhas, galhos, flores, frutos e material não identificável de diversas espécies; fração Pseudobombax com material identificável da espécie Pseudobombax aff. campestre, que posteriormente foram secas e pesadas. A biomassa acumulada para as frações foi transformada para kg ha-1, que por meio dessa extrapolação foi calculado também os conteúdos dos macro e micronutrientes. O período de estudo da serrapilheira acumulada foi de maio de 2011 a abril de 2012. A serrapilheira depositada foi amostrada nos mesmos transectos, onde em cada um foram distribuídos três coletores posicionados abaixo da copa da P. aff. campestre, com 0,5 m x 0,5 m e 0,70 m de altura do solo, com telas de nylon em malha de 2 mm, totalizando 15 coletores. Foi realizada a coleta mensal, e adotados os mesmos procedimentos da serrapilheira acumulada. O período amostral da serrapilheira depositada foi de novembro de 2011 a outubro de 2012. Para a avaliação da variação mensal da biomassa de cada fração, considerou-se um Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC), onde os tratamentos corresponderam aos meses do ano (12 tratamentos) e as repetições os transectos (5 repetições). Para determinação da variação mensal dos teores de cada fração, utilizou-se o mesmo DIC, com os mesmos tratamentos (12 meses do ano) e as repetições foram representadas por três subamostras (3 repetições) retiradas de uma amostra homogeneizada, moída em moinho tipo Wiley. Para a análise de correlação com as variáveis climáticas, em ambas as frações, utilizou-se a correlação de Pearson. Os resultados foram submetidos ao teste com um nível de 5% de probabilidade. A serrapilheira acumulada média foi de 8900 kg ha-1 e a depositada de 5400 kg ha-1. Ocorreram picos de acúmulo e deposição ao final do período seco, demonstrando assim um comportamento sazonal. Na serrapilheira acumulada, tanto os teores como os conteúdos, os macronutrientes de maiores acúmulos foram o N e Ca, e o micronutriente foi o Fe. Os únicos nutrientes que tiveram correlação significativa com as variáveis climáticas foram: N, P e S para ambas as frações e variáveis, o Fe e Cu na fração Pseudobombax, para ambas variáveis. O acúmulo total de macronutrientes foi de 292,42 kg ha-1 e micronutrientes foi de 10,34 kg ha-1. A serrapilheira depositada, tanto os teores como os conteúdos, os macronutrientes de maiores deposições foram o N e o Ca, e o micronutriente foi o Mn. Os únicos nutrientes que tiveram correlação significativa com as variáveis climáticas foram: N para ambas as frações na variável pluviosidade; P, Mg, Mn e B, para a fração Outras espécies na variável temperatura; e Cu na fração Pseudobombax na variável temperatura. A deposição total de macronutrientes foi de 203,23 kg ha-1 e micronutrientes foi de 3,62 kg ha-1. Na eficiência do uso de nutrientes, o S e Cu foram o macro e micronutriente, respectivamente de maior eficiência pelas espécies do local, assim como, a P. aff. campestremostrou-se eficiente para todos os nutrientes. Palavras-chave: ciclagem de nutrientes, nutrição florestal, serrapilheira acumulada, serrapilheira depositada.

A importância da energia elétrica gerada pelo setor de celulose e papel têm crescido no mercado brasileiro, pois com a crise hídrica que tem causado transtornos financeiros aos diversos setores da economia, muitas empresas têm optado por ter a geração de energia como um novo plano de negócio. Desta forma, para que esta produção cresça são necessários investimentos nessa área. Por isso, é essencial conhecer o processo, bem como os parâmetros envolvidos na produção de energia. Com a finalidade de ampliar os conhecimentos da área de energia dentro do setor de celulose e papel, este trabalho teve como objetivo identificar a relação dos parâmetros das caldeiras de recuperação e biomassa, bem como de seus combustíveis, afim de determinar sua influência na produção de vapor. Para isso, foram utilizados os valores dos parâmetros das caldeiras de recuperação e biomassa, entre eles: consumo de combustível, vazões de ar, temperaturas da água de alimentação e do vapor gerado, como também os valores das características químicas e físicas do licor negro, incluindo poder calorífico superior, teor de sólidos totais, teor de orgânicos e inorgânicos, e da biomassa, densidade aparente, poder calorífico superior, umidade e teor de cinzas. Os parâmetros e as características dos combustíveis foram disponibilizados por uma empresa do setor de celulose e papel do Brasil. Para análise e discussão dos dados foram feitos cálculos de eficiência energética, análise de diagramas de dispersão, correlação de Pearson, elaboração de modelos matemáticos para estimativa de produção de vapor e a determinação dos valores ideais dos parâmetros dos combustíveis, para produção máxima de vapor. A partir das análises de eficiência energética, a caldeira de recuperação manteve uma média de 86%, enquanto que a caldeira de biomassa obteve uma média de 51%. Analisando as relações entre todos os parâmetros, nas caldeiras as variáveis com maior influência na operação foram as vazões de ar, vazão da água de alimentação, o consumo de combustível, temperatura da água de alimentação, temperatura dos gases de saída e a pressão do vapor, enquanto que nos combustíveis a maior influência foi do poder calorífico superior. Dentre os modelos matemáticos analisados para a predição da produção de vapor, apenas o modelo utilizando parâmetros da caldeira de recuperação foi estatisticamente significativo. Através da análise das características dos combustíveis, relacionando-as com o objetivo de obter a máxima produção de vapor, os valores ideais calculados destas características químicas e físicas do licor negro e da biomassa se mantiveram de acordo com a literatura. / The importance of the electric energy generated by the pulp and paper sector has grown in the Brazilian market, because the water crisis has caused financial distress to the various sectors of the economy, and then many companies have chosen to have the power generation as a new business plan. In this way, for this production to grow, investments in this area are necessary. Therefore, it is essential to know the process as well as the parameters involved in energy production. With the purpose of increasing the knowledge of the energy area within the pulp and paper sector, this work aimed to identify the relation of the parameters of recovery and biomass boilers, as well as their fuels, in order to determine their influence in the production of steam. In order to do this, the values of the parameters of the recovery and biomass boilers were used, among them: fuel consumption, air flows, feed water and steam temperatures, as well as the values of the chemical and physical characteristics of the black liquor, including higher calorific value, total solids content, organic and inorganic content, and of biomass, apparent density, higher calorific value, moisture and ash content. The parameters and characteristics of fuels were made available by a Brazilian pulp and paper company. In order to analyze and discuss the data were made energy efficiency calculations, dispersion diagrams analysis, Pearson correlation, mathematical models for estimation of steam production and determination of the ideal values of the fuel characteristics for maximum steam production. From the energy efficiency analyzes, the recovery boiler maintained an average of 86%, while the biomass boiler obtained an average of 51%. Analyzing the relationships among all parameters, the variables with the greatest influence on the operation were air flow, feed water flow, fuel consumption, feed water temperature, outlet gas temperature and steam pressure, while in fuels the greatest influence was the higher calorific value. Among the mathematical models analyzed for the prediction of steam production, only the model using parameters of the recovery boiler was statistically significant. Analyzing the characteristics of the fuels in order to obtain the maximum steam production, the estimated ideal values of these chemical and physical characteristics of black liquor and biomass were kept in agreement with the literature.

Orientador: Amir Ordacgi Caldeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T02:34:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brito_FredericoBorgesde_D.pdf: 5789237 bytes, checksum: 6648aaced89bad6ff2fc57794c0ae747 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta tese teve como objetivo estudar processos de perda de coerência quântica, chamados de descoerência, em sistemas de matéria condensada eleitos pela literatura como possíveis implementações do bit quântico (qubit). Esta perda de coerência quântica ocorre devido ao inevitável acoplamento do sistema de interesse com o seu ambiente. Como os estados de superposição quântica são a chave para a realização de operações baseadas na lógica quântica, tem-se que tais processos limitam ou até mesmo impedem o uso de determinados sistemas na esperada realização física do computador quântico. Os sistemas de matéria condensada padecem de uma dificuldade maior para se isolar o qubit do seu ambiente, o que acarreta, em geral, na observação de tempos de coerência piores do que os encontrados em seus concorrentes. Por outro lado, a possibilidade de construção de vários qubits acoplados e de manipulação de cada um de modo individual, usando-se técnicas convencionais de engenharia, têm impulsionado esforços nestes tipos de dispositivos. Os sistemas abordados na tese foram: qubits supercondutores contendo junções Josephson; e qubits de pontos quânticos. Para a investigação completa do primeiro tipo tivemos que desenvolver o modelo Caldeira-Leggett para o caso de várias fontes de dissipação acopladas ao qubit. Com a prescrição apresentada aqui, pudemos determinar o número de banhos de osciladores necessários para a correta descrição das fontes, e verificar que as taxas totais de relaxação e de descoerência não são necessariamente as somas das taxas devido a cada fonte individualmente. Além disso, pudemos aplicar o formalismo desenvolvido no estudo de um qubit de uxo em investigação. Para o sistema de pontos quânticos seguimos a linha de determinação do banho efetivo visto pelo grau de liberdade de spin do elétron aprisionado no ponto quântico. Determinada a função espectral efetiva, pudemos encontrar soluções analíticas para a dinâmica do valor esperado para cada uma das componentes de spin s x,y,z. o que permitiu uma análise completa dos efeitos de cada parâmetro físico do sistema. Em ambos os casos, fomos capazes de indicar os melhores regimes de operação de cada qubit, e dar estimativas dos tempos de relaxação e de descoerência / Abstract: The purpose of this thesis was to study the process of loss of quantum coherence, named decoherence, in condensed matter systems cited in the literature as possible candidates for the implementation of a quantum bit (qubit). Decoherence occurs due to the inevitable coupling of the system of interest to its environment. Once the quantum superposition states are the key to perform operations based on quantum logic, these processes limit, or even hinder, the utilization of some of those systems in the physical realization of the quantum computer. Relatively to its competitors, condensed matter systems usually present a higher degree of difficulty as one tries to minimize the coupling between the qubit and its environment, which, generally, worsens its coherence time observations. On the other hand, these devices present advantages which stimulates its study, such as: the possibility of construction of several coupled qubits and the possibility of manipulating each one individually, using conventional engineering techniques. The systems studied in this thesis were: superconducting qubits with Josephson junctions; and electronic spins quantum dots. Aiming at a complete investigation of the first system, we developed the Caldeira-Leggett model for the case of several dissipation sources coupled to the qubit. With the prescription presented here, we determine the number of oscillator baths needed to the correct description of the noise sources, and verify that the total relaxation and decoherence rates are not necessarily the sum of the individual rates relative to each source. Moreover, we applied this formalism to the study of a ux qubit currently under investigation. For the quantum dot qubits, we employed the effective bath approach to treat the dynamics of the spin of the electron localized in the quantum dot. As a result, we found analytical solutions for the dynamics of the average value of each one of the spin components s x,y,z . In both cases, we indicated the best operational regime of each qubit and gave estimates of the relaxation and decoherence times / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Les grandes éruptions caldériques sont parmi les phénomènes les plus destructeurs de la Terre, mais les processus à l’origine des grands réservoirs de magma siliceux et pauvre en cristaux qui alimentent ces éruptions ne sont pas bien compris. Le temps de stockage de ces réservoirs dans la croûte supérieure a un intérêt particulier. De longs temps de stockage—jusqu’à 105 ans—ont été estimés en utilisant les temps de repos entre les éruptions et les âges radiométriques des cristaux qui se trouvent dans les produits éruptifs. Par contre, des travaux récents sur la diffusion dans des cristaux suggèrent que les réservoirs qui alimentent même les plus grandes éruptions peuvent se mettre en place pendant une période beaucoup plus courte—101–102 ans. Afin de répondre à cette question, j’ai étudié l’éruption dacitique de Cape Riva de Santorin, Grèce (>10km3, 22 ka). Pendant les 18.000 ans précédant cette éruption, une série de dômes et de coulées dacitiques a été émise, alternant avec des dépôts de ponce dacitique (le complexe de dômes de Therasia). Ces dacites ont des compositions similaires à celle qui a été émise pendant l’éruption de Cape Riva, et ont été décrites précédemment comme des « fuites » provenant du réservoir de Cape Riva pendant sa croissance. Cependant, le magma de Cape Riva est appauvri en éléments incompatibles (tels que K, Zr, La, Ce) par rapport au magma de Therasia, une différence qui apparaît également dans les cristaux de plagioclase. Cette différence ne peut pas être expliquée par des processus peu profonds, tels que la cristallisation fractionnée ou l’assimilation de la croûte, ce qui suggère que les magmas de Cape Riva et Therasia ont des origines différentes. En outre, il existe des arguments tendant à montrer que les dacites de Therasia n’ont pas été alimentées par un réservoir majoritairement liquide ayant eu une longue durée de vie. Il y a des variations non systématiques dans la composition du magma, les compostions des bords ainsi que les caractéristiques des cristaux de plagioclase tout au long de la séquence. De plus, les temps de résidence à haute température des cristaux de plagioclase et d’orthopyroxène estimés par des modèles de diffusion sont 101–102 ans. Ces temps sont courts par rapport au temps moyen entre éruptions (1.500 ans), ce qui suggère que les cristaux observés dans chaque coulée ne se sont formés que peu de temps avant l’éruption. Les différentes teneurs en éléments incompatibles indiquent qu’un nouveau magma s’est mis en place dans le système volcanique superficiel peu de temps avant l’éruption de Cape Riva. Cet apport de magma a eu lieu après la dernière éruption de Therasia, qui s’est produite <2.800±1.400 ans avant l’éruption de Cape Riva selon les âges 40Ar/39Ar. Les périphéries des cristaux de plagioclase présents dans la dacite de Cape Riva sont en équilibre avec une rhyodacite, avec une composition similaire à celui du verre de l’éruption. Cependant, les zonations dans les éléments majeurs et traces enregistrent des changements dans la composition du liquide magmatique pendant la croissance des cristaux. La composition du centre de la plupart des cristaux de plagioclase est la même que celle des bords ; toutefois ces cristaux sont souvent partiellement résorbés, et la croissance a repris avec du plagioclase plus calcique. Ces cycles se répètent jusqu’à trois fois. La relation étroite entre la teneur en anorthite, Sr et Ti des différentes zones suggère que la composition des plagioclases est corrélé avec la composition du liquide, allant de liquides dacitiques à rhyodacitiques. Des cristaux d’orthopyroxène révèlent une séquence similaire. Les motifs de zonation sont interprétés comme un témoin de la formation du réservoir de Cape Riva dans la croûte supérieure par le mélange de plusieurs magmas ayant des compositions diverses. Des modèles de diffusion de Mg dans le plagioclase et de Fe–Mg dans l’orthopyroxène suggèrent que ce mélange a eu lieu 101–102 ans avant l’éruption. / Large, explosive, caldera-forming eruptions are amongst the most destructive phenomena on the planet, but the processes that allow the large bodies of crystal-poor silicic magma that feed them to assemble in the shallow crust are still poorly understood. Of particular interest is the timescales over which these reservoirs exist prior to eruption. Long storage times—up to 105 y—have previously been estimated using the repose times between eruptions and radiometric dating of crystals found within the eruptive products. However, more recent work modelling diffusion within single crystals has been used to argue that the reservoirs that feed even the largest eruptions are assembled over much shorter periods—101–102 y. In order to address this question, I studied the >10km3, 22-ka, dacitic Cape Riva eruption of Santorini, Greece. Over the 18 ky preceding the Cape Riva eruption a series of dacitic lava dome and coulées were erupted, and these lavas are interspersed with occasional dacitic pumice fall deposits (the Therasia dome complex). These dacites have similar major element contents to the dacite that was erupted during the Cape Riva eruption, and have previously been described as “precursory leaks” from the growing Cape Riva magma reservoir. However, the Cape Riva magma is depleted in incompatible elements (such as K, Zr, La, Ce) relative to the Therasia magma, as are the plagioclase crystals in the respective magmas. This difference cannot be explained using shallow processes such as fractional crystallisation or crustal assimilation, which suggests that the Cape Riva and Therasia magmas are separate batches. Furthermore, there is evidence that the Therasia dacites were not fed from a long-lived, melt-dominated reservoir. There are non-systematic variations in melt composition, plagioclase rim compositions, and plagioclase textures throughout the sequence. In addition, high-temperature residence times of plagioclase and orthopyroxene crystals from the Therasia dacites estimated using diffusion chronometry are 101–102 y. This is short compared to the average time between eruptions (1,500 y), which suggests the crystals in each lava grew only shortly before eruption. The different incompatible element contents of the Cape Riva and Therasia magmas and plagioclase crystals suggest that a new batch of incompatible-depleted silicic magma arrived in the shallow volcanic plumbing system shortly before the Cape Riva eruption. This influx must have taken place after the last Therasia eruption, which 40Ar/39Ar dates show occurred less than 2,800±1,400 years before the Cape Riva eruption. The rims of the plagioclase crystals found in the Cape Riva dacite are in equilibrium with a rhyodacite, with a similar composition to the Cape Riva glass. However, the major and trace element zoning patterns of the crystals record variations in the melt composition during their growth. The compositions at the centre of most crystals are the same as the rims; however, these crystals are often partially resorbed and overgrown by more calcic plagioclase. The plagioclase then grades normally back to rim compositions. This cycle is repeated up to three times. The tight relationships between the anorthite, Sr and Ti contents of the different zones suggests that the composition of the plagioclase crystals correlates with the composition of the melt from which theygrew. The different plagioclase compositions correspond to dacitic and rhyodacitic melt compositions. The orthopyroxene crystals reveal a similar sequence, although they only record one cycle. These zoning patterns are interpreted to document the assembly of the Cape Riva reservoir in the shallow crust through the amalgamation of multiple batches of compositionally diverse magma. Models of magnesium diffusion in plagioclase and Fe–Mg interdiffusion in orthopyroxene suggest that this amalgamation took place within 101–102 y of the Cape Riva eruption.

Orientador: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Sergio A. Lunardelli Furchi / Banca: Angelo Cataneo / Resumo: O objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação econômica e energética para o uso de lenha e cavaco de madeira na produção de energia em caldeira de agroindústria seropédica. Utilizou-se, para o estudo, a caldeira de uma fiação de seda localizada na cidade de Duartina, interior do estado de São Paulo, que atualmente emprega como combustível a lenha de eucalipto para gerar o vapor de água, que é utilizado na produção do fio da seda. Buscando a otimização do custo de produção do vapor, analisou-se, economicamente, através de simulações, a substituição da lenha pelo cavaco de madeira como combustível na caldeira, bem como alternativas mistas de diversas percentagens desses combustíveis, utilizando-se como referência o consumo médio mensal da lenha na caldeira e o Poder Calorífico Inferior (PCI) de cada combustível a um mesmo teor de umidade. Na construção da estrutura de dispêndio energético do sistema de aproveitamento dos combustíveis em estudo, para a análise energética, considerou-se a entrada de energia por tipo, fonte e forma, em Megajoule (MJ), envolvida nas diversas operações do itinerário técnico da lenha, bem como nas operações do itinerário do cavaco. A partir dessa estrutura, realizou-se uma análise comparativa das entradas de energia da participação da lenha e do cavaco, em Megajoule por hora (MJ . h-1), para produzir 2.968,80 kg.h-1 de vapor, média da produção na caldeira, nos anos de 2004, 2005 e 2006.Os resultados da análise energética revelam ser viável a substituição da lenha de eucalipto pelo cavaco de madeira na caldeira. Nas condições propostas neste estudo e utilizando preços médios, do período 2004 a 2006, a produção de vapor na caldeira, com 100% de cavaco de madeira é a alternativa econômica que otimiza o custo / Abstract: The aim of this piece of work was to perform an economical and energy evaluation of firewood and woodshaving use for energy generation on seropedicae agroindustry boiler. For this study, we used a boiler from a silk spinning factory located in the city of Duartina, São Paulo, Brazil, that uses nowadays eucalyptus firewood as fuel to generate water vapour used in the production of silk thread. Aiming at vapour production cost optimization, the substitution of firewood for woodshaving as boiler fuel was economically analyzed, through simulations, as well as these fuels several percentages mixed alternatives, using as a reference the average monthly consumption of firewood in the boiler and each fuel Lower Calorific Power at the same moisture content. For the energy analysis, on the construction of the studied fuels utilization system energy expenditure structure, we considered energy entrance by type, source and form, in Megajoule (MJ), involved in the several operations of firewood technical itinerary, as well as in the operations of woodshaving itinerary. From that structure, a firewood and woodshaving participation energy entrance comparative analysis was carried on, in Megajoule per hour (MJ. h-1), to produce 2.968,80 kg.h-1 of vapour, the boiler average production, during the years of 2004, 2005, and 2006. The results of the energy analysis reveal that eucalyptus firewood substitution for woodshaving is viable in the boiler.Under the conditions proposed in this study and using average prices, from 2004 to 2006, it was concluded that vapour production in the boiler, with 100% of woodshaving, is the economical alternative that optimizes the cost / Mestre

Orientador: Ricardo Alan Verdú Ramos / Resumo: Este trabalho apresenta uma alternativa para a utilização do lodo gerado em estação de tratamento de efluentes de uma indústria de celulose sul mato-grossense, mais especificamente para a queima em caldeira de leito fluidizado borbulhante, misturado com biomassa de madeira, minimizando a quantidade e o custo de seu envio para aterro industrial. As caracterizações físico-químicas dos lodos e cinzas, em amostras pontuais, foram analisadas por laboratório acreditado pela ABNT, seguindo os critérios da NBR 10.004:2004, sendo que os resultados comprovaram que tais resíduos se enquadram dentro da norma como de Classe IIA. As emissões atmosféricas também foram analisadas, por laboratório credenciado, seguindo os critérios da resolução CONAMA 316/2002, tendo sido observado que as quantidades de material particulado, óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio, ácido clorídrico, cloro livre, fluoretos, metais, cianeto, dioxinas e furanos, atendem aos limites legais previstos na referida resolução. Instrumentos instalados na chaminé da caldeira de biomassa, monitoraram as emissões atmosféricas referentes à material particulado, óxidos de nitrogênio, óxidos de enxofre e monóxido de carbono, em todo o período operacional da caldeira. O período considerado para estudo foi de Janeiro/2017 a Julho/2018, o qual envolve o início da operação de uma nova linha de produção de celulose, elevando a capacidade produtiva de vapor da caldeira de biomassa, de 120 para 150 t/h de vapor, e a produção de cel... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work presents an alternative for the use of sludge generated in a wastewater treatment plant of a Mato Grosso do Sul pulp industry, more specifically for burning in a bubbling fluidized bed boiler mixed with wood biomass, minimizing the amount and the shipping cost to industrial landfill. The physicochemical characterization of sludge and ash in point samples were analyzed by an external laboratory accredited by ABNT, following the criteria of NBR 10.004:2004, and the results showed that such residues fall within the standard as Class IIA. Atmospheric emissions were also analyzed by an accredited laboratory following the criteria of CONAMA Resolution 316/2002, and it was observed that the amounts of particulate matter, sulfur oxides, nitrogen oxides, hydrochloric acid, free chlorine, fluorides, metals, cyanide dioxins and furans meet the legal limits laid down in that resolution. Instruments installed in the biomass boiler chimney monitored atmospheric emissions from particulate matter, nitrogen oxides, sulfur oxides and carbon monoxide throughout the boiler operating period. The period considered in this study was January/2017 to July/2018 that involves the start of operation of a new pulp production line, increasing the production capacity of the biomass boiler steam from 120 to 150 t/h of steam, and pulp production from 1,275 to 3,200 million tons per year. Based on data for this period some significant changes could be noted by comparing the situations before and aft... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Le massif du Cantal, localisé dans la province volcanique Cénozoïque du Massif Central (France), est le plus grand complexe volcanique Miocène d'Europe. Il est majoritairement constitué de brèches volcanoclastiques qui lui confèrent des dimensions impressionnantes et une morphologie surbaissée. Des observations de terrain, couplées à des datations K-Ar, nous ont permis de reconstituer l'évolution morpho-structurale, la dynamique éruptive et l'histoire volcanique du massif. Après avoir contraint dans l'espace et dans le temps une séquence stratigraphique identique tout autour du massif, nous montrons qu'il existe des évidences chrono-stratigraphiques, structurales et géomorphologiques en faveur de la formation d'une caldeira centrale de 8 x 10 km il y a environ 8 Ma occupée par un lac. L'étude morphologique et sédimentologique de la principale unité bréchique du massif, le Grand Écoulement Bréchique, nous a conduit à le définir comme l'un des plus importants debris flow syn-éruptifs connus au monde dont nous estimons un volume de l'ordre de 100 km3. Nous proposons que cet écoulement résulte d'une éruption sous-lacustre intracaldeira majeure. L'interaction entre un magma juvénile et l'eau du lac de caldeira, selon un dynamisme surtseyen, a initié la formation du debris flow qui s'est propagé sur les pentes externes du volcan à 360° jusqu'à plus de 25 km de sa source. Cette étude ouvre des perspectives d'une part quant aux risques volcaniques liés aux éruptions sous-lacustres intracaldériques majeures, et d'autre part quant à la possibilité de reconstituer la morphologie passée de la source d'un écoulement bréchique volcanoclastique âgé de plusieurs Ma, par l'étude de son dépôt selon des critères sédimentologiques et morphologiques.Dans un deuxième temps, la combinaison de nouvelles datations K-Ar et d'observations de terrain nous ont permis de reconstituer l'histoire volcanique du plateau du Cézallier, siège de la plus jeune activité volcanique de France métropolitaine, du plateau de l'Aubrac, et également la chronologie du volcanisme le long du Sillon Houiller. Nous avons pu ainsi établir les relations spatio-temporelles entre le massif du Cantal et les provinces volcaniques adjacentes révélant le rôle important des fractures héritées de l'Hercynien pour la remontée des magmas. Nous confirmons ainsi une migration spatio-temporelle vers le nord du volcanisme en Auvergne. Finalement, l'acquisition au cours de ce travail de 47 nouveaux âges K-Ar de 12,8 Ma à 9 ka complète la chronologie du volcanisme du Massif Central en précisant sa distribution spatio-temporelle.

Apresenta-se uma avaliação técnico-econômica para o préaquecimento solar da água de reposição em caldeiras de sistemas de vapor abertos. São empregados, para compor um estudo de caso, os dados de uma indústria de laticínios de médio porte situada próximo da cidade do Rio de Janeiro. Quarenta e oito simulações computacionais do sistema de aquecimento solar (SAS) foram realizadas em TRNSYS, correspondendo aos 5% melhores resultados econômicos de uma série de 2.700 simulações mais simples (método &#966;-f-chart), programados em MATLAB. Foram empregados dados horários de ano típico meteorológico (TMY) para a cidade do Rio de Janeiro. O ganho econômico foi baseado no consumo evitado dos três combustíveis mais comuns na indústria de laticínios, enquanto o custo de investimento foi composto a partir de valores comerciais e da literatura. Os resultados da avaliação econômica mostraram-se desfavoráveis para a substituição de óleo combustível, favoráveis no caso de caldeiras a gás natural, condicionado a existência de subsídios, e bem competitivos para a substituição de GLP. A eficiência térmica do sistema mostrou ser o parâmetro técnico chave para o desempenho econômico, consequentemente, uma vez que a eficiência se mostrou inversamente proporcional tanto ao volume do reservatório quanto à área de coletores, não há uma configuração ótima para o sistema. Não obstante, os resultados permitiram a proposição de políticas públicas para incentivar o uso da energia solar na indústria leiteira e, consequentemente, contribuir para a preservação ambiental. / It is presented a technical and economical feasibility assessment of solar preheating of steam boiler feed water for opened vapor systems. Data from a medium sized dairy industry near Rio de Janeiro city, in Brazil, is used to compose a case study. Forty eight solar heating system (SAS) computer simulations were carried out in TRNSYS, for a range of design parameters corresponding to the 5% best economical results of a series of 2700 simpler simulations (&#966;,f-chart method), programmed on MATLAB. Rio de Janeiro typical meteorological year (TMY) hourly weather data was used. Revenue was based on the avoided consumption of the three most used fuels on dairy industries, while investment cost was composed from both commercial and literature values. Economical assessment results showed unfavorable for the displacement of fuel oil, favorable for substituting natural gas, provided subsidizing, and well competitive against LPG. Systems thermal efficiency showed to be the key technical factor for economical performance, thus, as efficiency was found to be inversely proportional for both storage volume and collector area, there isnt an optimal system configuration. The results, though, made it possible to address environmentally sound public policies to encourage solar energy use on dairy industries.