[pt] As pelotas de minério de ferro têm suas propriedades fortemente dependentes da natureza das fases escorificadas que se formam durante o processo de queima. Neste trabalho são apresentados os resultados de uma das pesquisas que compõem o projeto cooperativo entre a Samarco e o Grupo de Siderurgia do DEMa / PUC-Rio, envolvendo a possibilidade de utilização de minérios de ferro portadores de fósforo (pellet feed), na produção de pelotas para redução direta. Com este objetivo foram geradas amostras de escórias sintéticas de mesma composição que as das pelotas RD comerciais, as quais foram submetidas a condições experimentais análogas as do processo industrial. Inicialmente a ciclos térmicos em forno tipo pot-grate e, posteriormente, em escala laboratorial, usando forno de mufla, seguido de etapas de resfriamento em velocidades distintas. Foi possível então constatar que velocidades mais altas de resfriamento, aplicadas na etapa final dos ciclos térmicos, produziam escórias sintéticas sensivelmente amorfas, o que levou a conclusão que as fases escorificadas das pelotas RD também se apresentariam como estruturas não cristalinas. Finalmente, por meio de teste especificamente desenvolvido para a análise seletiva de fósforo em fases oxídicas, conseguiu-se obter uma maior eficiencia na mensuração deste elemento quando dissolvido em escórias amorfas, o que viabilizou a medida das quantidades de fósforo que efetivamente migraram para as mesmas, quando se submetiam as amostras de pellet feed a diferentes temperaturas, variados tempos de residencia e distintas basicidades. Por fim, foi possivel concluir ser o incremento de basicidade do pellet feed um fator de significativa melhoria para o transporte e a dissolução do fósforo pelas escórias, em particular quando submetidos a temperaturas superiores a 900 graus Celsius. / [en] Iron ore pellets have their properties strongly dependent on the nature of the phases present in the slags formed during pelletization. In this work are presented the first results of a research program involving the utilization of phosphorous bearing iron ores in the production of DR pellets (Direct Reduction pellets). Aiming at this, synthetic slags, produced with same composition of the gangue of a commercial DR pellet, were submitted to operational conditions similar to those of the industrial pelletizing process, but performed in a pot-grate reactor and in a laboratory furnace. The obtained slags samples were cooled at different rates, permitting to observe that at high cooling rates the slags obtained were amorphous, suggesting the occurrence of a similar amorphous structure for the slags present in the DR pellets. Finally, tests developed for a selective analysis of phosphorous in oxide phases, showed better efficiency when applied to amorphous slags than in crystalline ones. Further, the behavior of the phosphor dissolution in the obtained slags during the heating of pellet feed samples was evaluated. In this phase different temperatures, resident times and basicities were tested using a laboratory furnace. The results indicated improvements in the phosphor dissolution with the basicity increase when temperatures above 900 Celsius degrees were applied.

Submitted by Cassia Rita Adame (cassiaadame@yahoo.com.br) on 2018-08-10T21:28:32Z No. of bitstreams: 1 Tese_Cássia Rita Adame_Ciência do Solo.pdf: 1616217 bytes, checksum: 785e4122934c8c10c86a7f643d582d0c (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-08-13T19:34:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 adame_cr_dr_jabo.pdf: 1616217 bytes, checksum: 785e4122934c8c10c86a7f643d582d0c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:34:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 adame_cr_dr_jabo.pdf: 1616217 bytes, checksum: 785e4122934c8c10c86a7f643d582d0c (MD5) Previous issue date: 2018-04-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O conhecimento das alterações na distribuição do N entre os reservatórios existentes no solo após aplicação de esterco bovino permite melhorar a compreensão dos efeitos da aplicação do adubo orgânico na disponibilidade de N para as plantas. Os objetivos com o presente foram avaliar as transformações do nitrogênio do esterco bovino em função da textura do solo e do tempo, e associar as formas de N orgânico com o N potencialmente disponível. O experimento foi conduzido em esquema fatorial, delineamento inteiramente ao acaso e quatro repetições. Os tratamentos foram resultantes da combinação de dois solos (argiloso, com 440 g kg-1 de argila, e arenoso, com 120 g kg-1 de argila), duas doses de esterco bovino (0 e o equivalente a 20 t ha-1) e quatro tempos de incubação (15, 45, 90 e 180 dias). Nas amostras de solo foram determinados pHCaCl2, C orgânico, N total, N extraído por destilação a vapor direta, N-NH4+, N-NO3-, e as seguintes frações do N orgânico: N-NH4+ hidrolisável, N-aminoaçúcares, N-aminoácidos, N-total hidrolisável e N-insolúvel em ácido. Por cálculo foi obtido o N-não identificado. A aplicação de esterco aumenta as frações de N orgânico de mais fácil mineralização até próximo de 100 dias após a aplicação, e posteriormente, aumenta as frações de N orgânico de maior estabilidade, principalmente no solo argiloso. O N potencialmente disponível determinado por destilação a vapor direta correlacionou com as frações de N mais disponíveis, N-NH4+ hidrolisável, N-aminoaçúcares e N-aminoácidos. / The knowledge of the changes in the N distribution among the soil existing N pools after cattle manure additions, allows to improve the understanding of the effects of organic fertilizer additions on N availability to plants. The aim of this study was to evaluate the nitrogen transformations of cattle manure as a function of soil texture and of time, and to associate organic N forms with the potentially available N. The experiment was carried out in a factorial scheme, completely randomized design with four replicates. The treatments were the result of a combination of two soils (typic Hapludox clayey, with 440 g kg-1 clay, and arenic Hapludult, sand, with 120 g kg-1 clay), two doses of cattle manure (0 and 20 t ha-1) and four incubation times (15, 45, 90 and 180 days). In the soil samples were determined, pHCaCl2, organic C, total N, N extracted by direct steam distillation, NH4 + -N, NO3 - -N and the following organic N fractions: ammonia-N, amino sugar-N, amino acid-N, total hydrolysable-N and non-hydrolyzable-N. By calculation it was obtained the hydrolyzable unknown-N. The cattle manure additions increases the organic N fractions of easier mineralization until about 100 days after the addition, and later, it increases the fractions of organic N of greater stability, mainly in the clay soil. Potentially available N determined by direct steam distillation correlated with the most available N fractions, NH4 + -N hydrolysable, amino sugars-N and amino acids-N.

[pt] O presente trabalho apresenta uma análise da influência da temperatura, composição gasosa, vazão e pressão sobre a cinética da redução de dois tipos de pelotas de minério de ferro para redução direta, de baixo conteúdo de sílica, na faixa de temperatura de 500 a 900°C. Os valores adotados para cada parâmetro operacional procuraram reproduzir as condições reais da zona de redução de um processo industrial de redução direta, utilizando o forno de cuba, onde existe um perfil térmico longitudinal, além de gradientes de pressão e potencial redutor. A metodologia experimental envolveu um modelo estatístico fatorial de múltiplos níveis, ou seja, 3 níveis para a temperatura e 2 níveis para o poder redutor, a pressão e a vazão, com o intuito de avaliar os efeitos destas variáveis no processo de redução. A partir dos dados experimentais foi proposto um modelo semiempírico baseado no princípio da superposição e reação exponencial, que mostrou uma correlação de 99,2% para a pelota A e 98,5% para a pelota B. O coeficiente de saturação da redução (B), o parâmetro da escala temporal (t) e o tempo correspondente ao grau de reação global máximo (tG.R.máx), obtidos pelo modelo, foram plotados em função da temperatura, todos apresentando um erro global inferior a 10%. Mediante este formalismo se pode também prever que, na faixa de 500°C até 900°C, o coeficiente B e t se mostraram dependentes da temperatura e do potencial redutor da mistura gasosa. Verificou-se ainda a dependência de tG.R.máx com a pressão total. O estudo em questão é parte de um programa de doutorado em andamento e que envolve a PUC-RJ e a Samarco Mineração S/A. / [en] An analysis of the influence of the temperature, flow, pressure and gas composition on the kinetic of reduction for two types of lo w silica hematite pellets for direct reduction, over the temperature range 500°C to 900°C is presented. The values adopted for each variable tried to reproduce the real parameters of the reduction zone of the shaft furnaces where exists gradients of reducing potential, gradients of pressure and longitudinal thermal profile. The experimental methodology involved a factorial statistical model of multiple level, i.e. 3 levels for the temperature and 2 levels for the reducing potential, pressure and flow, with the aim to evaluate the effects of the variables on the reduction process. One semi-empiric model was developed from the experimental data. It was based on the superposition principle and exponential reaction. The model showed a correlation of 99.2% for the pellet A and 98.5% for the pellet B. The reduction saturation coefficient (B), time scale factor (t) and the time of the maximum reaction grade (tG.R.máx), all obtained through the model, were plotted versus temperature and they had presented an inferior global error to 10%. The coefficient B and t had depended of the temperature and reducing potential and allowed the prediction of its behavior over the temperature range 500°C to 900°C. Also, the analysis showed the tG.R.máx is dependent of total pressure. The investigation in question is part of a doctorate in progress at Catholic University in Rio de Janeiro/Brazil, counting on professionals from the academic area and experts from the iron ore agglomeration industry.

Le sujet de la thèse c'est la production par la télévision des émissions sur le crime et la violence dans la modernité tardive. L'objectif c'est d'analyser des programmes télévisés sur des crimes réels d'une forme dramatisée, surtout des crimes violents, tout en proposant aux spectateurs la possibilité de fournir des informations utiles à la capture des criminels en fuite. Pour la recherche, nous avons sélectionné des émissions de quatre pays lesquelles ont joué un rôle important pour la consolidation de ce type de programmation, pendant les années 1980 et 1990 : a) Crimewatch, de la chaîne publique anglaise BBC, pionnier de ce type de programme ; b) America's Most Wanted, de la chaine américaine FOX, qui symbolise l'apparition de ce format sous le modèle de la défense de la loi et de l'ordre ; c) Temóin no. 1 transmis par la chaîne TeleFrance 1 ; d) le programme brésilien Ligne Directe, de la chaîne privée Globo. Les trois trémières émissions ont été analysées dans leurs conditions historiques d'apparition, en envisageant les comparaisons entre les manières de produire le drame de la violence criminelle, à partir d'évidences qu'on a pu récupérer dans des matériels bibliographiques et dans les vidéos disponibles sur les sites des chaînes, à l´Internet. Pour le programme Linha Direta, on a pu développer davantage l'analyse empirique, puisque qu'on a fait une recherche longitudinale sur deux longues périodes distinctes des transmissions. Les émissions ont été enregistrées, digitalisées et analysées avec les outils du logiciel d'analyse d'informations qualitatives NVivo8. Cette analyse informationnelle nous a permis de faire attention aux enchevêtrements singuliers de ce type de programmation télévisée avec un modèle de justice criminelle et policière en crise, dans le cadre de la difficile transition d'un régime autoritaire à l'Etat démocratique de droit au Brésil. Les démarches de la recherche nous ont amenés à démontrer les critères d'élection des cas, les mécanismes de la dramatisation, les décisions d'énonciation, les moments des musiques et des silences et les informations offertes par les programmes. La dramaturgie analysée nous a permis de cerner les moyens de privilégier certains acteurs sociaux selon les caractéristiques culturelles et institutionnelles propres des pays concernés. Notre analyse a indiqué que les récits varient en fonction de l'autonomie des programmes concernant les agences formelles de contrôle social. À partir de cette base, les productions télévisées exercent une double violence symbolique : d'une part, elles occultent des dispositifs structurés de manutention de l'ordre, attachés à la divulgation des orientations punitives courantes du champ de contrôle social formel; de l'autre, les mécanismes structurels des programmes par la simulation des crimes s'offrent comme des éléments indispensables pour la réalisation de la justice. À la limite, les émissions televisées des crimes violents, par rapport à la crise des institutions de contrôle formel de la justice criminelle, se proposent à simuler une justice virtuelle qui serait capable de faire face à la criminalité violente de la société contemporaine. / Esta tese de doutorado trata da abordagem da televisão sobre o crime e a violência na modernidade tardia. Mais especificamente, propõe-se analisar programas televisivos que dramatizam crimes reais, em sua maioria violentos, oferecendo a seus espectadores a possibilidade de contribuir com informações para a captura dos foragidos apresentados. Foram selecionados para o estudo programas que desempenharam papéis importantes para a consolidação deste tipo de programação entre as décadas de 1980 e 1990: a) o inglês Crimewatch, do canal público BBC, pioneiro no recorte temporal referido; b) America's Most Wanted, da rede FOX, o qual simboliza a aparição deste formato aos moldes norte-americanos de defesa da lei e da ordem; e c) o francês Temóin no. 1 transmitido pela Tele France 1. Para estes, o foco foi a análise histórica de suas condições de emergência, contemplando comparações entre os modos de produzir o drama da violência criminal a partir de evidências coletadas em materiais bibliográficos e sequências dos programas acessadas pela internet. A análise empírica propriamente dita centrou-se no programa brasileiro Linha Direta, da Rede Globo de Televisão. Neste caso, foi empreendida uma pesquisa longitudinal dando conta de dois períodos distintos das transmissões. Os episódios foram gravados, digitalizados e analisados com auxílio do programa para análise de informações qualitativas NVivo 8. A especial atenção destinada ao programa brasileiro atende aos desdobramentos singulares da junção deste tipo de programação televisiva com um modelo de justiça criminal e policial em crise, no quadro da transição de um passado autoritário para a tentativa de consolidação de um estado democrático de direito. Importou evidenciar os critérios de seleção dos casos, os mecanismos de dramatização, as decisões de enunciação, os silêncios e as informações proporcionadas pelos programas, destinadas a privilegiar, ou não, determinados atores sociais segundo as características culturais e institucionais próprias dos países em questão. A análise apontou que as narrativas variam em função da autonomia dos programas em relação às agências formais de controle social. Com base neste arranjo, as produções televisivas deste tipo concorrem para o exercício de uma dupla violência simbólica: um ocultamento não apenas dos dispositivos estruturados de manutenção da ordem, vinculados à divulgação das orientações punitivas correntes do campo de controle social formal, bem como dos próprios mecanismos estruturantes dos programas na simulação dos crimes, os quais se oferecem como elementos indispensáveis para a realização da justiça diante da aparente perda de controle sobre a criminalidade e a violência. / This thesis deals with the television approaching to crime and violence in late modernity. More specifically, it is considered to analyze crime TV programme that dramatize real crimes, mainly violent crimes, offering to the audience the possibility to contribute with information in order to capture the featured fugitives. The TV programme selected for this research played important roles for the consolidation of this type of programming between the 1980's and 1990's: a) Crimewatch, produced by the English public channel BBC, the pioneer; b) America's Most Wanted, of FOX, which symbolizes the appearance of this format in the North American period of law and order model of social control; c) Temóin no. 1 transmitted by Tele France 1; and d) Linha Direta, from Brazilian Globo Television. For the foreign broadcasts, the focus was the historical analysis of its conditions of emergency, contemplating comparisons between the ways to produce the drama of criminal violence. We have collected evidences from bibliographical materials and also from footages of the programs available in the Internet sites. The main empirical analysis is centered in the Brazilian programme Linha Direta of the Globo Television Network. In this case, a longitudinal research was made giving account of two distinct periods of the transmissions. The episodes had been recorded, digitally encoded and analyzed with the qualitative analysis software NVivo8. The special attention destined to the Brazilian programme takes care of the singular junction unfolding this TV programme with a model of police and criminal justice in crisis. All this processes framed by the context of Brazilian transition from an authoritarian regime to the political democratic consolidation. The analytical approach involves the cases selection criteria, the mechanisms of dramatization, the decisions of articulation, songs, silence and the information given by the programmes, destined to privilege, or not, some characteristics according to the cultural and institutional social actors, from each country. The analysis also pointed that narratives vary in function of the autonomy of the programmes related to the formal law enforcement agencies. On the basis of this arrangement, real crime TV series concur for the exercise of a double symbolic violence: on one hand, a concern with the established model of law and order maintenance, linked with the current punitive pattern of the penal control field; on the other hand, as a mechanism to simulate the crimes by the programs, which produce the effect of a core element for the accomplishment of a virtual justice overlapping the crisis of the criminal justice system.

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-03-30T00:00:00Z / Analisa o mercado de venda direta de bens de informática para grandes empresas com enfoque no comércio eletrônico segundo a proposição de estratégias competitivas. Verifica a aderência deste modelo através de uma pesquisa exploratória em empresas deste segmento

PESSOA, Gabriela Pimentel. A legitimação do estado democrático de direito por meio da participação democrática: mecanismos de atuação direita do cidadão contribuinte no orçamento público. 2013. 123 f.: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-Graduação em Direito, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Natália Maia Sousa (natalia_maia@ufc.br) on 2015-06-09T11:49:32Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_gppessoa.pdf: 1025531 bytes, checksum: d72c8d756a87123378f5acdb264b1ae9 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Freitas(camila.morais@ufc.br) on 2015-06-16T16:21:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_gppessoa.pdf: 1025531 bytes, checksum: d72c8d756a87123378f5acdb264b1ae9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-16T16:21:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_gppessoa.pdf: 1025531 bytes, checksum: d72c8d756a87123378f5acdb264b1ae9 (MD5) Previous issue date: 2013 / This paper intends to do a search about constitutional theories and political theories so that we can justify a higher participation of the citizen-taxpayer in the discussions about the public accounts. The claim for greater inclusion of citizens in the dicuss about the public budget is fundamented in a need to legitimize the power of taxation in popular sovereignty, since it is in open crisis of legitimacy caused, among other reasons, by the crisis of government´s representation. The indicative of this crisis of representation is observed mainly by the verification, by the people, that the public services essential for the safety of fundamental rights are poorly provided, jeopardizing public trust in the government. It should be noted that an expansion of democratic participation must be in accordance with the limits of the Constitution and must therefore be made by institutional means, so that the two pillars on which stands the Brazilian state, which are the law and democracy, are balanced, which shows that there is an urgency in creating laws and instruments that enable of clearing the channels for communication between representatives and represented in order that it is possible to approach the concretion of the purposes of the Democratic State of Law. / O presente trabalho pretende fazer uma busca acerca de teorias constitucionais e teorias políticas, a fim de que se possa justificar uma maior participação democrática direta do cidadão-contribuinte nas discussões sobre as contas públicas. O reclame pela maior inclusão do cidadão no debate sobre o orçamento público se dá em razão de uma necessidade de se legitimar o poder de tributar na soberania popular, visto que se encontra em franca crise de legitimidade causada, entre outros motivos, pela crise de representatividade dos agentes públicos. Os indicativos dessa crise de representatividade são observados, principalmente, pela constatação, por parte da população, da má prestação de serviços públicos essenciais para a segurança dos direitos fundamentais, colocando em xeque a confiança da população nos agentes públicos. Cumpre observar que uma ampliação da participação democrática deve se dar de acordo com o limites da Constituição, devendo, portanto, ser feita por via institucional, a fim de que os dois pilares sobre os quais se ergue o Estado brasileiro, quais sejam o direito e a democracia, estejam equilibrados, o que demonstra que há uma urgência na criação de leis e instrumentos que possibilitem a desobstrução dos canais de comunicação entre representantes e representados, para que seja possível uma aproximação da concreção dos fins do Estado Democrático de Direito.

Orientador: Rafael Zadorosny / Resumo: Neste trabalho é apresentada a produção de condutores revestidos de material supercondutor (superconducting coated conductors – SCC), ou seja, um filme supercondutor cerâmico, obtido por impressão direta da solução precursora sobre um substrato. Este processo foi estudado com o intuito de aplicar uma técnica de fabricação simples e de baixo custo visando a obtenção de filmes de boa qualidade a um custo reduzido. As soluções precursoras de CeO2, BSCCO e YBCO foram obtidas pelo método Pechini, considerada uma rota de produção de baixo custo. A fim de comparar a impressão direta com outra técnica, foram produzidos os mesmos filmes por spin coating. Para se obter os SCC, foi adicionada Ag às soluções dos materiais cerâmicos verificando sua incorporação na estrutura do filme e não apenas como um material de revestimento (como ocorre com as fitas supercondutoras de segunda geração). As caracterizações morfológicas e estruturais foram realizadas para identificar e analisar o processo de impressão direta do SCC. Já o comportamento supercondutor do material foi verificado através de medidas de R x T. / Abstract: This work presents the production of superconducting coated conductors (SCC), that is, a superconducting ceramic film obtained by direct printing of the precursor solution on a substrate. This process was studied with the intention of applying a simple and low cost technique focusing in the obtaining of good quality films at a reduced cost. The precursor solutions of CeO2, BSCCO and YBCO were obtained by the Pechini method, also considered a low cost production route. In order to compare direct printing with another technique, the same films were produced by spin coating. In order to obtain the SCC's, Ag was added to the solutions of the ceramic materials to incorporate in the film structure and not just as a coating material (as with second-generation superconducting tapes). Morphological and structural characterizations were performed to identify and analyze the SCC obtained by direct printing process. The superconductive behavior of the material was verified by measurements of R x T. / Doutor

O consumo de cervejas não alcoólicas tem aumentado nos últimos anos devido, principalmente, às novas e restritivas leis de trânsito, às preocupações com a saúde ou por razões religiosas. Entre as estratégias de produção das cervejas não alcoólicas ou com baixo teor de álcool estão os processos de separação por membranas, alternativas de grande interesse na remoção do etanol de cervejas tradicionais, pois não promovem impacto térmico no produto. A osmose direta é uma técnica de membranas que tem passado por avanços significativos na última década, apresentando potencial de aplicação na remoção de etanol de soluções aquosas e, consequentemente, na obtenção de cervejas não alcoólicas. No entanto, até o momento, nenhum estudo relacionado à sua utilização na remoção de compostos orgânicos voláteis, como o etanol de soluções aquosas ou bebidas, é encontrado na literatura. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade da utilização da técnica de osmose direta para a esse fim. Em um primeiro momento, membranas comerciais de osmose direta foram caracterizadas de acordo com suas propriedades morfológicas, químicas e de desempenho hidráulico para que pudessem ser comparadas no restante do trabalho, que foi dividido em diversos estudos. Estes estudos avaliaram os efeitos de variáveis de operação sobre o desempenho do processo de remoção de etanol de soluções aquosas: a velocidade de escoamento, a temperatura, a concentração e o tipo do agente osmótico, o pH da solução osmótica e o tipo de membrana. Finalmente, um estudo efetivo sobre a desalcoolização completa de cerveja comercial foi realizado para suportar a aplicabilidade da técnica de OD. Os resultados mostraram que os parâmetros estudados possuem influência sobre as variáveis de resposta do processo, como fluxo permeado total, fluxo inverso de soluto e fluxo de etanol e que estes podem ser otimizados para aumentar o desempenho na desalcoolização. As características da cerveja sem álcool obtida no último estudo foram diferentes daquelas da cerveja tradicional com álcool e alguns motivos como elevado tempo de operação, baixa seletividade da membrana para compostos de aroma e alto fluxo inverso do agente osmótico foram responsáveis pelas alterações. O trabalho demonstrou que é possível utilizar a osmose direta para a remoção de etanol de soluções aquosas e, consequentemente, para a desalcoolização de cervejas. / The consumption of non-alcoholic beer has increased in the last years mainly due to the stricter traffic laws, to personal health concerns or even due to religious reasons. Among the strategies for production of non-alcoholic or low alcohol beers are the membrane separation processes. Membrane-based processes are alternatives of great interest for removing the ethanol from beer because low operating temperatures can be used, avoiding the thermal impact caused on the product by traditional thermal technologies. Forward osmosis (FO) is a membrane technology that has been significantly improved in the last decade, presenting a potential of application to ethanol removal from aqueous solutions and, consequently, for producing non-alcoholic beers. However, until now, no study related to the removal of ethanol from aqueous solutions or beverages using FO is found in the literature. In this context, the main objective of this doctorate thesis is to evaluate the possibility of using the forward osmosis technology for ethanol removal from beer and other aqueous solutions. Initially, commercial forward osmosis membranes were characterized according to morphological and chemical properties and to their hydraulic performance in order to be compared in the following work, which was divided in several studies. These studies evaluated the effects of operating parameters, such as the crossflow velocity, the osmotic solution temperature, concentration and pH, the osmotic agent characteristics, and the membrane characteristics on the performance of ethanol removal from aqueous solutions process. Finally, an effective study about beer dealcoholization was performed to support the applicability of the forward osmosis. Results showed that the studied parameters have influence on response variables such as total permeate flux, reverse solute flux and ethanol flux, and that these parameters can be optimized to enhance the dealcoholization performance. The characteristics of the dealcoholized beer obtained in the last study were different from that of traditional beer in the beginning of dealcoholization process and some reasons such as the prolonged experiment time, the low selectivity of the membrane to flavor compounds and high reverse osmotic agent flux were responsible for these significant changes. This thesis demonstrated that it is possible to take advantage of the forward osmosis technology to remove ethanol from aqueous solutions and consequently dealcoholize beer.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:51:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313543.pdf: 4891365 bytes, checksum: 10294675a645e51e33c4b528a8801b78 (MD5) / O atual cenário mundial na área de energia demanda o desenvolvimento tecnológico de alternativas sustentáveis, e de menor impacto ambiental. O uso eficiente de fontes de energia renováveis para a produção de energia elétrica em sistemas descentralizados e isolados, bem como para o setor de mobilidade, destaca-se como um ingrediente capaz de mitigar a agressão ambiental dos sistemas de energia. A célula a combustível é um dispositivo eletroquímico que converte diretamente a energia interna de ligação química de combustíveis em energia elétrica e calor com alta eficiência global, ausência de ruído e emissões. O elevado custo de desenvolvimento destes sistemas sugere que estratégias que combinem medições e previsões teóricas apresentem a maior chance de atingir os desenvolvimentos necessários. O principal objetivo da presente tese é desenvolver uma teoria para o transporte de massa em uma célula a combustível tipo PEM a partir de uma análise fenomenológica com base nos fundamentos do transporte de massa multicomponente, multifásico em meios porosos. O modelo tem por objetivo prever o comportamento do transporte elétrico e de massa com uma formulação adequada. Para este fim, foram revisadas as escalas de comprimento característicos dos diferentes componentes e fenómenos dentro da célula a combustível visando determinar as relações entre os processos termodinâmicos, eléctricos e eletroquímicos em uma célula de combustível tipo PEM. Foi revisada a grande quantidade de informações sobre teoria, modelagem e simulação da célula a combustível tipo PEM, a fim de classificar os diferentes modelos, ressaltar sua aplicabilidade e definir as necessidades de melhoria. A curva de polarização de um sistema de célula de combustível foi medida com o objetivo de identificar os fenómenos que controlam o transporte e a fenomenologia química, avaliar a aplicabilidade dos modelos globais disponíveis e determinar a ordem de grandeza dos parâmetros característicos globais da operação da célula de combustível. Então, foram revisadas as teorias fundamentais de transporte de massa e carga em duas fases, em fluxo multicomponente em meios porosos, focando na base do continuo e da termodinâmica para o tratamento de Maxwell-Stefan do transporte de massa. Finalmente, foi proposto um modelo fenomenológico geral para transferência de massa e carga aplicável às células a combustível tipo PEM. O modelo foi comparado com outros modelos da literatura e alguns problemas mais simples fundamentais foram resolvidos.<br> / Abstract : The present world energy scenario requires the development of alternative and sustainable energy sources and conversion systems that also result in an overall smaller impact in the environment. The efficient use of renewable energy sources for the production of electrical power in decentralized and isolated systems, as well as for the mobility sector, stands out as a possible ingredient to mitigate the environmental aggression from energy systems. Fuel cells are electrochemical devices that convert internal energy of chemical bond in electricity and heat power in an efficient, noiseless and lower emissions form. The relative high cost of system development suggests that a combined measurement, theoretical and simulation effort is the way to achieve the required breakthroughs. The main objective of the present thesis is to develop a theory for mass transport in a PEM fuel cell from a phenomenological analysis based on the fundamentals of the multicomponent, multiphase mass transport in porous media. The model aims at predicting the electric and mass transport behaviors with a formulation suitable for solution with current computational resources. To this end, the characteristic length scales of the different components and phenomena within the fuel cell were revised aiming at determining the relations between thermodynamic, electric and electrochemical processes in a PEM fuel cell. The vast amount of information on PEM fuel cell theory, modeling and simulation was reviewed with a view to classify the different models, point out their applicability and define the needs for further improvements. The polarization curve for a fuel cell system was measured with the purpose of identifying the controlling transport and chemical phenomena, assess the applicability of the available lumped models and to determine the orders of magnitude of global parameters characteristic of the fuel cell operation. Then, the fundamental theories of mass and charge transport in two-phase, multicomponent flow in porous media were reviewed, focusing on the continuum and thermodynamic basis for the Maxwell-Stefan treatment of mass transport. Finally, a general phenomenological model for mass and charge transfer applicable to PEM fuel cells was proposed, compared to other models from the literature and a few simpler fundamental problems were solved.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:20:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318865.pdf: 2237912 bytes, checksum: 5920ac812021e4edff65178e2eab43c9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho uma célula SOFC suportada no eletrólito de zircônia estabilizada com ítria (YSZ) foi produzida mediante a combinação de três diferentes técnicas de processamento: (1) colagem de fita (tape casting) em meio aquoso, (2) calandragem restrita (constrained calendering) e (3) serigrafia (screen printing). Tape casting aquoso foi usado para produzir fitas de zirconia estabilizada com itria para células a combustível de óxido sólido suportadas no eletrólito (SOFC). Foi encontrado que o ligante acrílico é mais apropriado para o processamento coloidal por tape casting. As suspensões com ligante acrílico apresentaram comportamento pseudoplástico, desejável para tape casting e permaneceram estáveis por longos períodos de tempo. Com as suspensões com 25% em massa de ligante foram produzidas fitas que apresentaram uma flexibilidade adequada e uma superfície homogênea, livre de rachaduras e outro defeitos, com espessuras variando entre 90 e 200 µm. Os laminados mostraram maior resistência à tração 1.56±0.02 MPa em comparação as fitas individuais, mas apresentou menor elongação a ruptura. Três métodos de laminação foram investigados: termoprensagem, calandragem e calandragem restrita entre duas placas metálicas. Laminados a verde com espessuras entre 180 e 250 µm foram obtidas. As amostras laminadas por calandragem restrita apresentaram 20% de redução da espessura após a sinterização. Em todos os casos, as densidades dos laminados sinterizados variaram entre 95% e 99% da densidade teórica. Os eletrólitos laminados por calandragem restrita atingiram uma resistência a fratura de ~1,2 GPa medida pelo método B3B. As suspensões do catodo e do anodo apresentaram viscosidades entre 70 e 90 mPa s a uma taxa de cisalhamento de 100 s-1. O anodo e o catodo foram depositados na superfície do eletrólito e apresentaram espessuras de ~40, ~14 e 200 µm, respectivamente. Após a sinterização não foi observada delaminação entre as camadas. Foi realizada uma co-sinterização com a utilização de pesos sobre as células, que permitiu produzir SOFC planas. A porosidade do anodo aumentou após a redução, apresentando um valor de 53%. O desempenho eletroquímico foi avaliado em uma configuração sem câmera com chama direta. A célula mostrou uma voltagem de circuito aberto de 0,72 V e uma densidade de potencia máxima de 1,95 mW/cm2. Nenhum dano estrutural foi observado após o teste, mostrando uma boa estabilidade mecânica com as mudanças <br> / Abstract: In this work yttria-stabilized zirconia (YSZ) electrolyte-supported SOFCs were produced combining three different techniques: (1) aqueous tape casting, (2) constrained calendering and (3) screen printing. Aqueous tape casting was used to produce yttria-stabilized zirconia films for electrolyte-supported solid oxide fuel cell (SOFC). It was found that an acrylic binder is more appropriate for colloidal processing. The acrylic-based suspensions showed a pseudoplastic behavior, which is desired for tape casting, and remained stable after hours. Slurries with 25% wt. binder produced tape that exhibited adequate flexibility and a smooth and homogeneous surface, free of cracks and other defects, with thicknesses between 90 and 200 µm were produced. Laminates showed high tensile strength 1.56±0.02 MPa compared with single tapes, but also presented lower elongation to strain. Three lamination methods were investigated: warm pressing, free calendering or constrained calendering between two metal plates. Green laminates with thicknesses between 180 and 250 µm were obtained. Samples laminated by constrained calendering showed a 20% thickness reduction after sintering. In all cases, densities of the sintered laminates varied between 95% and 99% of the theoretical density. Electrolytes laminated by constrained calendering reached a fracture strength of ?1.2 GPa measured by ball-on-three-ball method. Rheological behavior of the anode and cathode slurries was evaluated. Slurries presented viscosities between 70 and 90 mPa s at shear rate of 100 s-1 were obtained. Anode and cathode were printed on the calendered electrolyte, and showed thicknesses of ~40 µm, ~14 µm and 200 µm respectively. After sintering no delamination was observed. Constrained sintering with load over the cells was used to sinter the half cell, which allowed producing flat SOFC. Anode porosity increased after reduction, presenting a value of 53%. Electrochemical performance was evaluated in a no-chamber direct flame set-up. Cell exhibited an open circuit voltage of 0.72 V and maximum power density of 1.95 mW/cm2. No structural damage was observed after testing, showing a good mechanical stability to changes.