Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-09-14T17:03:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_CaracteristicasDistribuicaoDescargas.pdf: 4609763 bytes, checksum: 7f3fe50756e75dd61a0bc0284bf16d83 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-09-24T14:27:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_CaracteristicasDistribuicaoDescargas.pdf: 4609763 bytes, checksum: 7f3fe50756e75dd61a0bc0284bf16d83 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-24T14:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_CaracteristicasDistribuicaoDescargas.pdf: 4609763 bytes, checksum: 7f3fe50756e75dd61a0bc0284bf16d83 (MD5) Previous issue date: 2010 / REDE CELPA - Centrais Elétricas do Pará / Este trabalho analisou 10 anos de distribuição espacial e temporal dos raios, dos sistemas precipitantes e suas características, como refletividade, temperatura de brilho e altura dos sistemas precipitantes amostrados pelo satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) através dos sensores Lightning Imaging Sensor (LIS), Precipitation Radar (PR) e TRMM Microwave Imager (TMI). Estes dados foram organizados e armazenados pelo grupo de pesquisa da convecção tropical da University of Utah no período de dezembro de 1997 a fevereiro de 2009. Também foram analisados dados de focos de queimadas detectadas pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), no período de 1998 a 2008. Foi selecionada uma área delimitada entre 60ºW a 45ºW de longitude e 10ºS a 5ºN de latitude, a qual, posteriormente, foi dividida em nove sub-áreas para um melhor detalhamento dasinformações. Para verificar a possível influência das queimadas no número de raios, selecionaram-se oito áreas, sendo 4 com o maior número de focos de queimadas e 4 com o menor número de focos de queimadas. Os sistemas precipitantes foram classificados seguindo a metodologia de Nesbitt et. al. 2000 e obedecendo a nova definição dos dados realizado por Liu (2007). Os sistemas precipitantes amostrados pelo satélite TRMM utilizados neste trabalho são denominados ALLPFS e são definidos como aqueles que apresentam pixel de chuva estimado pelo algoritmo 2A25. Estes são classificados em PFS e OTHPFS, que respectivamente, são aqueles que apresentam e não apresentam informação de temperatura de brilho. Os PFS são sub-classificados em sistemas sem assinatura de gelo (NOICE), com assinatura de gelo (WICE) e sistemas convectivos de mesoescala (MCS), sendo que os sistemas mais intensos, dentre estes últimos, são sistemas que recebem a denominação de IMCS. Os resultados mostram que as regiões do sul do Estado do Pará, município de Belém e Ilha do Marajó foram as que apresentaram as maiores ocorrências de raios na Amazônia Oriental, com valores superiores a 20 a 35 raios/km²/ano. Os NOICEs foram os sistemas mais frequentes em todas as regiões e os sistemas precipitantes da categoria WICE e MCS são aqueles que mais contribuem com a produção de raios sobre essas regiões. Os sistemas eletrificados apresentam grande contribuição no volume de chuva estimada sobre as áreas CENTRO e SUL, com percentuais superiores a 50% nas áreas SUL. A variação mensal dos raios na área de estudo mostrou que as maiores ocorrências de raios sobre o município de Belém são nos meses de janeiro a junho, com um pico no mês de janeiro. As maiores ocorrências no setor SUL da Amazônia Oriental concentram-se nos meses de setembro a dezembro. Nas análises sobre a interação entre os raios e as queimadas não se observou coerência, dentro das áreas de maior número de queimadas, na correlação mensal entre os raios e as queimadas, evidenciando que, apesar do grande número de queimadas observado sobre essas áreas, outros fatores interferem na produção de raios. / This study analyzed 10 years of spatial and temporal distribution of lightning and precipitation systems and their characteristics such as reflectivity, brightness temperature and height of the precipitation systems sampled by the Lightning Imaging Sensor (LIS), Precipitation Radar (PR) e TRMM Microwave Imager (TMI) sensors onboard of the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite. This dataset is organized and stored by the research group of tropical convection of the University of Utah from December 1997 to February 2009. This work also analyzes data from outbreaks of fires detected by INPE in the period 1998 to 2008. It was selected an area bounded between 60°W to 45°W of longitudes and between 10°S to 5°N of latitudes, which was subsequently divided into nine sub-areas for more detailed information. To investigate the possible influence of burning in the number of lightning flashes, we selected eight areas, in which four present the highest number of fire outbreaks and four with the lowest ones. The precipitation systems were classified according to the method of Nesbitt et. al (2000), and obeying the new definition of the data proposed by Liu (2007). The precipitation features used in this work are named ALLPFS, which are all systems with rainfall pixels estimated by the 2A25 algorithm. These systems have the categories of PFS (present information of brightness temperature) and OTHPFS (without information of brightness temperature). Within the PFS, the systems are defined as those without ice signature (NOICE), with ice signature (WICE) and mesoscale convective systems (MCS). The most intense MCSs are defined as IMCS. The results show that the southern regions of Pará, around Belém and Marajo Island were the ones with the highest occurrence of lightning in the Amazon region, with values exceeding 20 to 35 lightning flashes/ km²/year. The NOICE systems were equally frequent in all regions. The categories WICE and MCS are those which contribute most to the production of lightning over these regions. It was also observed that the electrified systems have great contribution to the estimated amount of rainfall over central and southern parts, with percentages above 50% in the area SOUTH. The monthly variation of the lightning occurrence densities in the studied area showed that the highest occurrence of lightning was found over the city of Belem during the months from January to June, peaking in January. The highest occurrences in the southern sector of eastern Amazonia were concentrated in the months of September to December. In the analysis on the interaction between lightning and burning spot areas, it was not possible to verify a consistent correlation between lightning and fires, showing that despite the large number of fires observed on these areas, other factors influence the production of lightning flashes.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-09-09T17:09:12Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - CLÁUDIO TARANTO.pdf: 18450159 bytes, checksum: 76f9d1c02e4cdba72b38d11a61fcc786 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-09T17:15:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - CLÁUDIO TARANTO.pdf: 18450159 bytes, checksum: 76f9d1c02e4cdba72b38d11a61fcc786 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-09T17:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - CLÁUDIO TARANTO.pdf: 18450159 bytes, checksum: 76f9d1c02e4cdba72b38d11a61fcc786 (MD5) / Considerando a busca por tecnologias mais limpas e sustentáveis, o hidrogênio surge como uma das fontes de energia mais práticas e sustentáveis do futuro. Esse combustível é obtido comercialmente pela reforma de gás natural, seguido de uma etapa de purificação, conhecida como conversão de monóxido a dióxido de carbono com vapor d’água (reação de HTS, High Temperature Shift). Os catalisadores comerciais empregados nessa reação são constituídos por hematita (-Fe2O3) contendo cromo hexavalente, um íon tóxico aos seres humanos e ao meio ambiente. Por essa razão, diversas pesquisas têm sido desenvolvidas visando a substituir o cromo nesses sólidos. Com o objetivo de otimizar as propriedades de catalisadores baseados em hematita contendo alumínio (Fe/Al=10) e cobre (Fe/Cu=10) para a reação de HTS, neste trabalho, estudou-se o efeito do agente precipitante sobre as propriedades desses sólidos. As amostras foram preparadas através do processo sol-gel, misturando-se soluções de nitrato férrico e nitrato de alumínio e usando diferentes agentes precipitantes (hidróxido de sódio e hidróxido de amônio), seguida de impregnação com solução alcoólica de cobre. Os sólidos foram caracterizados por termogravimetria, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios X, medida de área superficial específica e de porosidade, redução à temperatura programada e espectroscopia Mössbauer. Os catalisadores foram avaliados na reação de HTS a 1 atm e 400 °C. Observou-se a formação da hematita e magnetita nos catalisadores antes e após a reação, respectivamente, não se detectando nenhuma outra fase. Os dopantes foram inseridos na rede do óxido de ferro, o que pode ser explicado pela similaridade dos raios iônicos das espécies Cu+2, Al+3 e Fe+3; esse processo foi facilitado pelo hidróxido de amônio. Quando presentes isoladamente, o alumínio e o cobre aumentaram a área superficial específica dos sólidos obtidos com hidróxido de amônio mas o hidróxido de sódio inibiu a ação textural do cobre e alumínio, juntos ou isoladamente. O hidróxido de amônio favoreceu o desenvolvimento de mesoporos interparticulares nos sólidos macroporosos obtidos. A redutibilidade da hematita foi alterada pela presença dos dopantes e pela natureza do agente precipitante; o alumínio dificultou a formação da magnetita (Fe3O4) e do ferro metálico enquanto o cobre e o hidróxido de amônio facilitaram esses processos. Dessa forma, a presença simultânea dos dopantes favoreceu a formação da fase ativa (magnetita) e a estabilidade do catalisador, retardando sua desativação pela formação de ferro metálico. Todos os catalisadores foram ativos na reação de HTS, mas aqueles contendo cobre, e obtidos com hidróxido de sódio, foram os mais ativos, devido a um aumento na atividade dos sítios ativos e à maior facilidade de formação da fase ativa (magnetita). O papel do alumínio foi relacionado ao aumento da resistência dos catalisadores à redução da fase ativa. O catalisador mais promissor foi aquele preparado com hidróxido de sódio, que apresentou elevada atividade (10,68 x 10-7 mol.s-1.g-1) e alta resistência à redução da fase ativa (magnetita), com a vantagem de não ser tóxico, podendo ser manuseado e descartado sem risco à saúde humana e ao meio ambiente. / Considering the search for cleaner and more sustainable technologies, hydrogen emerges as one of the most practical and sustainable energy source in the future. This fuel is commercially obtained by natural gas reforming, followed by a purification step known as the water gas shift reaction at high temperatures (HTS, High Temperature Shift). The commercial catalysts for this reaction are composed of hematite (-Fe2O3) containing hexavalent chromium, a toxic ion to humans and the environment. For this reason, many studies have been carried out aiming to replace chromium in these solids. In order to optimize the properties of catalysts based on hematite containing aluminum (Fe/Al= 10) and copper (Fe/Cu= 10) for the HTS reaction, the effect of precipitating agent on the properties of these solids was studied in this work. Samples were prepared by sol-gel process by mixing solutions of iron nitrate and aluminum nitrate and using different precipitating agents (sodium hydroxide and ammonium hydroxide) and impregnated with an alcoholic solution of copper. The solids were characterized by thermogravimetry, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, specific surface area and porosity measurement, temperature programmed reduction and Mössbauer spectroscopy. The catalysts were evaluated in the HTS reaction at 1 atm and 400 °C. It was found hematite and magnetite in the catalysts before and after reaction, respectively and no other phase was detected. The dopants were found to be into the iron oxide lattice, a fact that was explained by the similarity of the ionic radii of Cu+2, Al+3 and Fe+3 species, this process being facilitated by ammonium hydroxide. Aluminum and copper alone increased the specific surface area of the solids obtained with ammonium hydroxide but sodium hydroxide inhibited the textural action of copper and aluminum, together or separately. Ammonium hydroxide favored the development of nterparticlemesopores in the macroporous solids obtained. The reducibility of hematite was changed by the dopants and by the kind of the precipitating agent, aluminum hindering the formation of magnetite (Fe3O4) and metallic iron while copper and ammonium hydroxide facilitated this process. Therefore, the dopants favored the formation of active phase (magnetite) and the catalyst stability, delaying its deactivation through the formation of metallic iron. All catalysts were active in HTS reaction, those containing copper and obtained with sodium hydroxide being the most active ones, due to increase in the activity of the active sites and the ease of formation of active phase (magnetite). The role of aluminum was related to increased resistance to reduction of the active phase. The most promising catalyst was the one prepared with sodium hydroxide, which showed high activity (10.68 x 10- 7 mol.s-1.g-1) and high resistance against the reduction of the active phase (magnetite), with the advantage of being non-toxic and can be handled and disposed without risk to human health and the environment.