Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / En el presente estudio se describe una investigación sobre tecnologías utilizadas para reducir el contenido de carbón residual en la ceniza volante generada en la combustión de carbón en plantas termoeléctricas y permitir disponer de un material cementiceo suplementario de calidad aceptable como adición al clinker en la fabricación de cementos de mayor eficiencia y mejor comportamiento medio ambiental que el cemento portland. Esa reducción en el contenido total de clinker de en los cementos con adición de ceniza volante, representa una efectiva mejor huella de carbono asociada a la construcción en hormigón, a nivel nacional. La necesidad de abordar este estudio surge de la constatación de los altos contenidos de carbón residual presente en la ceniza volante recuperada de las distintas plantas termoeléctricas del mundo, y en particular para esta investigación la proveniente de la central termoeléctrica de AESGENER ubicada en Ventana, la que posee cenizas con pérdidas por calcinación ensayo que caracteriza la calidad de la ceniza en cuanto al contenido de carbón residual el cual bordea el 22%, lo cual es superior al valor límite establecido por la norma para su uso. En una primera etapa, este estudio contempla efectuar una recopilación de antecedentes sobre las centrales termoeléctricas existentes en el país, y sobre metodologías existentes para la reducción del contenido de carbón de las cenizas obtenidas de estas, con la finalidad de reducir el contenido de clinker de los cementos utilizados a nivel nacional y con ello la huella de carbono del hormigón. Finalmente se efectúa la determinación de las propiedades mecánicas de morteros, por medio del ensayo de probetas rilem, variando la composición del cemento (relación cemento/adición de ceniza), y la calidad de la ceniza variando el contenido de carbón residual (22%, 16%, 12% y 7%), con la finalidad de determinar el porcentaje óptimo de remplazo y pureza necesario, evaluando su comportamiento a edades de 7, 28 y 56 días.

L’objectif de cette thèse a été d’évaluer les possibilités de réhabilitation de sols dégradés, contaminés par des HAP ou à faible qualité agronomique (parc à cendres volantes), en couplant la bioremédiation de ces sols à la culture de Miscanthus x giganteus (MxG). Dans un premier temps, la mise au point d’une série de bioessais in vitro au format microplaque a permis de témoigner de la contribution spécifique des exsudats racinaires de MxG et plus particulièrement de la quercétine (identifié parmi les métabolites secondaires racinaires) dans la biostimulation de bactéries HAP-dégradantes. Afin d’appréhender l’effet rhizosphérique de MxG sur la qualité des sols, des cultures en microcosmes de sols reconstitués puis de sols de friches ont été menées en laboratoire. D’une part, la dissipation significative des HAP à 4 cycles a pu être mesurée dans le compartiment racinaire des sols contaminés. D’autre part, l’augmentation des teneurs en carbone organique observée dans les cendres volantes, associée à une dynamisation du cycle de l’azote suggèrent une accélération des processus pédogénétiques liés au « vieillissement » du substrat. En outre, le développement d’un protocole d’extraction et de purification d’acides nucléiques a permis de suivre l’évolution de la diversité des communautés bactériennes des sols par méthode PCR-TTGE des ADNr 16S microbiens. La sélection de phylotypes bactériens a été mise en évidence au niveau rhizosphérique, en particulier à l’interface sol-racine (rhizoplan), soulignant l’influence de processus racinaires sur la structuration des communautés bactériennes in vivo. Enfin, un dernier volet, rendant compte d’expériences exploratoires sur deux saisons de croissance en champs (sols pollués et parc à cendres), a permis de confirmer l’adaptation de MxG à la variété de substrats étudiés, suggérant que sa culture pourrait constituer une alternative d’agriculture durable sur sites contaminés / The aim of this work was to investigate the potential of Miscanthus x giganteus (MxG) for PAH polluted soils remediation and fly ash revegetation. In vitro studies through microplate assays demonstrated the contribution of MxG root exudates and particularly of quercetin (following the identification of root secondary metabolites) to the selective biostimulation of PAH-degrading bacteria. To get insights into bioremediation processes and rhizosphere effects on soil quality, microcosm experiments were conducted at a laboratory scale, using artificially reconstituted soils and collected industrial soils. On the one hand, significant dissipations of four-ring PAH were noticed in the rhizosphere of contaminated soils. On the other hand, significant organic carbon and nitrite inputs could be measured in fly ash, indicating a “restart” of nitrogen cycle and suggesting an enhancement of fly ash weathering processes in the long term. Besides, the development of a soil nucleic acid extraction and purification method permitted to study the evolution of bacterial community diversity in all types of soils, based on PCR-TTGE of eubacterial 16S rDNA. Specific enrichments of bacterial phylotypes could be reported in rhizoplanes, confirming root-associated processes on the selection of soil bacterial communities. Finally, plant adaptation to the broad range of studied substrates in situ lead us to suggest that MxG cultivation could be an effective strategy for a new system of sustainable agricultural activities in wasteland soils

El propósito general de este trabajo de título es evaluar la factibilidad técnica de producción de un árido sintético hecho a partir de cenizas de combustión de lecho fluidizado (FBC), con el objeto de disminuir el impacto ambiental inherente a la generación de energía eléctrica de una importante planta de nuestro país. Se pretende proveer antecedentes suficientes para introducir este residuo dentro de las materias primas utilizadas en construcciones de hormigón, en este caso en particular, como un árido liviano para hormigones livianos estructurales. La Refinería ENAP Bio Bio, emplazada en la comuna de Talcahuano, Región de la Araucanía, cuenta con la planta cogeneradora de energía eléctrica Petropower S.A., la cual se retroalimenta del petcoke, material combustible de alto contenido de azufre, producido en el proceso de refinamiento de petróleo. La combustión del petcoke, que se realiza en una cámara de combustión donde se adiciona cal, produce cenizas con alto contenido de sulfato cálcico (CaSO4), óxido cálcico (CaO), carbonato cálcico (CaCO3), fracciones de material alúmino-silíceo e impurezas. Es debido a la presencia de los compuestos de calcio, que se sugiere la activación de éstos mediante la confección de una mezcla de cenizas y puzolana, de modo de obtener un material cementicio de carácter hidráulico. La evaluación de la factibilidad de producción del árido sintético se basó en la caracterización física y química del material resultante de mezclar ceniza FBC, puzolana y agua; y la determinación de un proceso de fabricación de pellets por extrusión. Dentro de los ensayos realizados a la ceniza FBC y a los áridos sintéticos se encuentran: análisis de distribución de partículas mediante equipo láser, superficie específica mediante método Blaine y peso específico para las cenizas; y resistencia a compresión, absorción de agua y densidades a los pellets. Estos ensayos arrojaron resultados que hacen factible continuar con la investigación y posterior utilización de los pellets sintéticos en el hormigón. Se concluye que la resistencia máxima obtenida en los ensayos de compresión de las probetas (21,0 MPa) y el peso específico obtenido a partir de la densidad real seca del árido (~1400 kg/m3 ), permiten caracterizar al árido sintético hecho a partir de la mezcla de ceniza y puzolana como un árido potencialmente apto para la confección de hormigones livianos estructurales, bloques de hormigón liviano y rellenos; introduciendo una nueva línea de investigación en temas de desarrollo sustentable en nuestro país.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Educação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T00:13:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:26:01Z : No. of bitstreams: 1 174790.pdf: 4100971 bytes, checksum: ba1efd0002ae1665d3571e105b2ac48b (MD5) / Trata-se de uma reflexão sobre a forma como os trabalhadores assalariados rurais temporários bóias frias, produzem a subjetividade mediada pelo trabalho. Realizou-se com alunos matriculados nas salas de aula do PEART, Projeto Educação do Assalariado Rural Temporário, destinado a Educação de Jovens e Adultos "bóias frias" a partir de 1991. Considerou-se algumas características dessa população como o acesso a educação, atendimento de saúde, moradia, lazer e outros. Caracteriza-se basicamente pelas condições de migração temporária em busca de trabalho e sobrevivência e dessa forma não consegue estabelecer vínculos mais profundos ou duradouros de convivência. Realizou-se a observação direta e entrevistas da forma como esses sujeitos criam/recriam relações pessoais e interpessoais, de amizade e de parentescos. Os relatos de cada entrevista permitiram estabelecer uma relação entre a subjetividade e o trabalho explicitada nas manifestações culturais, religiosas e outras.

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Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-01-22T14:46:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese de Igor Fonsêca de Oliveira..pdf: 3151469 bytes, checksum: 86119c37df7a8241098626871bc86ed9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-22T14:46:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese de Igor Fonsêca de Oliveira..pdf: 3151469 bytes, checksum: 86119c37df7a8241098626871bc86ed9 (MD5) Previous issue date: 2015-12-17 / CAPES / Este estudo tem como objetivo analisar as experiências sociais vivenciadas pelos escravos fugidos que residiam, em comunidades quilombolas, nas matas do Vale do Cotinguiba, no século XIX. Tais experiências são aqui abordadas de modo a compreender mais especialmente os meios de sobrevivência desses negros a partir da fuga do cativeiro, assim como as estratégias que os membros daquelas comunidades empreendiam para se esquivarem das atividades militares impetradas pela Secretaria de Polícia. O Vale do Cotinguiba, situado a nordeste de Sergipe Del Rey, se destacava por ser a principal zona agroeconômica da província; motivo pelo qual passou a concentrar, ainda em meados do século XVIII, o maior número de engenhos e, concomitantemente, a maior parcela da escravaria sergipana. Era a partir do contato com os escravos residentes nas senzalas desses engenhos que os quilombolas conseguiam, dentre outras coisas, angariar produtos alimentícios, comercializar outros, e se encontrar cientes das diligências que estavam em curso. Esses avisos permitiam que eles abandonassem, previamente, os seus coitos e alcançassem ambientes que aparentavam ser, ao menos momentaneamente, mais seguros. Entre os pontos que eram alcançados pouco antes das empresas militares estavam outros mocambos, os quais se encontravam instalados, em não raras ocasiões, nas matas imediatas as que estavam sendo alvo, naquele momento, de inspeções. Essa constante mobilidade por parte dos escravos fugidos permitiu adotar aqui o conceito de “Quilombos Volantes”, destacando assim como a movimentação por outros mocambos e por outras comunidades parecia ser uma importante estratégia na manutenção das suas liberdades. Foi adotado aqui ainda, porém como metodologia, o método de ligação nominativa. Este pode ser aplicado sob uma documentação composta sobretudo por ofícios produzidos por indivíduos envolvidos no combate aos quilombos do Vale do Cotinguiba. Tal opção metodológica permitiu-me não apenas acompanhar e analisar a trajetória de muitos escravos fugidos, inclusive por mais de uma comunidade quilombola, como ainda o momento em que se deu a apreensão de parte deles e os destinos que seus senhores ansiavam dar aos mesmos após reaverem os seus domínios. É um pouco das vivências desses indivíduos que se pretendeu aqui estudar. Trata-se, quase sempre, de negros que viram suas experiências de liberdade serem interrompidas por meio da violência, mas que nem por isso deixaram de contrapor, de algum modo, a condição escrava a que estavam submetidos. Inclusive, um deles, pouco antes de ser reconduzido ao cativeiro, indicou que deixara a casa do senhor “por não querer servir ao seu senhor”. / This study aims to analyze the social experiences of runaway slaves who lived in quilombola communities in the woods of Cotinguiba Valley, in the state of Sergipe, Brazil, in the nineteenth century. Such experiences are addressed herein so as to understand, among other things, the means of survival of these black people after escaping from slavery, and the strategies they employed to elude the activities of the police department. Located in the northeast of Sergipe Del Rey, Cotinguiba Valley stood out as the main agricultural economic area of the province in the mid-eighteenth century, which is the reason why the greatest number of mills began to be gathered there, as well as the majority of slaves from Sergipe. Contact with slaves in the slave quarters of these mills allowed the quilombolas (fugitive slaves) to collect food, market products, and relate to one another, thus learning about the ongoing endeavors. Therefore, this contact helped the quilombolas so that, when they felt threatened, they could interrupt intercourse in time and reach seemingly safer places. Other sites that were reached just before military interventions included some shelters, which were sometimes located in forests close to those that were being currently inspected. Given this constant movement of the runaway slaves, the concept of Quilombos Volantes (Wandering Quilombos) was adopted in this study, hence highlighting how the movement of quilombola communities seemed to be an important strategy for maintaining freedom. Thus, the nominative method was also applied through review of documentation consisting especially of letters written by individuals actively involved in the fight against the mills of Cotinguiba Valley. Not only did this methodological choice allow for monitoring and analysis of the trajectory of many fugitive slaves in more than one quilombola community, but it also helped determine when some of them were arrested, as well as the fate that awaited these slaves upon retrieval by their enraged masters. This study aimed to review some experiences of these individuals, who consisted mostly of black slaves whose experiences of freedom had been disrupted by violence, but who did not cease to oppose to the slave condition they were subjected to. Furthermore, just before being brought back into captivity, one of them stated that he had left the slave quarters where he lived for “not wanting to serve his master.”

Orientador : Verena Martinez-Alier / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciencias Humanas / Made available in DSpace on 2018-07-19T00:03:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Saboia_LuciaHelenaFernandesde_M.pdf: 2888505 bytes, checksum: f8605bd594f585c00ea71c9ba27329de (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Antropologia Social

El problema de la corrosión de las armaduras, especialmente en estructuras ubicadas en ambiente marino, viene siendo estudiado desde hace décadas, dadas las implicaciones que comporta. Este trabajo, pretende aportar información a este respecto desde tres puntos de vista. En primer lugar, mediante un estudio del comportamiento frente a la corrosión de un cemento comercial con adiciones. Por otro lado, a partir del estudio de la viabilidad del empleo de una técnica no destructiva, diferente a las tradicionales, para la detección temprana de fisuras originadas por la corrosión de armaduras. Por último, se ha llevado a cabo una campaña de toma de datos de una estructura portuaria que permite realizar un análisis, a 13, 20 y 30 años, de la evolución del hormigón empleado para su construcción. Los datos recopilados de estas tres campañas se han empleado para realizar una estimación de la vida en servicio de dicha estructura a partir de un modelo probabilístico de cálculo de vida útil. La Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08) pone de manifiesto la necesidad de contribuir a la sostenibilidad. Una manera de hacerlo, desde el punto de vista de la construcción, es mediante el empleo de cementos con adiciones. La producción de una tonelada de cemento genera de entre 600 y 700 kilos de CO2. Los cementos con adiciones, poseen menos cantidad de clínker, contribuyendo así a reducir las emisiones de dióxido de carbono. En este trabajo, los cementos empleados contienen adición de cenizas volantes, las cuales son un residuo pulverulento de las centrales de combustión de carbón. En este sentido, se ha estudiado la viabilidad del empleo de un cemento con alto porcentaje de sustitución de clínker por ceniza volante en una zona ubicada en ambiente marino. El problema particular de las estructuras de hormigón armado expuestas al ambiente marino es la corrosión de las armaduras producida por la llegada de los cloruros provenientes del agua de mar hasta las barras de acero. Las características que los cementos con cenizas volantes confieren al hormigón ha venido estudiándose durante años, sin embargo, algunos aspectos relacionados con su exposición marina están menos explorados. El parámetro por excelencia, empleado para el estudio del transporte de dichos iones, es el coeficiente de difusión. El uso de este coeficiente al hablar del transporte en ambiente marino implica suponer que la difusión es el mecanismo predominante de entre todos los que se pueden dar. La mayor parte de los trabajos dedicados a la realización de ensayos para la obtención del coeficiente de difusión, parten de un curado mínimo de 28 días para el material estudiado. Sin embargo, es muy común que las estructuras ubicadas en ambiente marino se hormigonen in situ, entrando en contacto con el agente agresivo desde el inicio, sin poder disponer de un curado previo. Además, la mayoría de estudios emplean dicha adición pero sin superar el 30% de sustitución del clínker por ceniza volante. En este estudio, se han empleado dos cementos comerciales con dos grados de sustitución de clínker por cenizas volantes, CEM II (25%) y VEM IV(45%). Se ha estudiado su comportamiento en difusión desde edades tempranas a partir de ensayos de migración forzada, así como los posibles cambios microestructurales que tienen lugar desde el fraguado hasta los 75 días de edad. En vista del buen comportamiento en difusión del cemento tipo IV a partir de los 75 días, y del refinamiento de la microestructura que supone el uso de esta adición, se han complementado estos resultados con un estudio del transporte de cloruros del cemento con mayor contenido en ceniza volante (CEM IV) frente a uno portland ordinario (CEM I) pero tras un curado de 90 días. En este caso, el transporte por difusión se dio en combinación con el transporte por capilaridad. Los resultados muestran que, respetando este tiempo de curado, la difusividad del cemento tipo IV es menor que la del cemento tipo I, sin embargo el avance de cloruros por capilaridad es más rápido en el cemento tipo IV. Por último, se ha realizado un estudio comparativo del comportamiento en corrosión de dos hormigones, uno elaborado con cemento tipo IV y otro con cemento tipo I y poniendo el material en contacto con el agresivo a muy temprana edad (7 días de curado). Se ha observado que el cemento con adiciones presenta valores de intensidad de corrosión iguales o ligeramente menores que el portland ordinario incluso a edades iniciales. En todos los casos, la contaminación por cloruros se hizo sumergiendo las probetas parcialmente en una disolución de NaCl al 3% simulando el contacto con agua de mar. Los resultados revelan la viabilidad del empleo de un cemento con alto contenido de ceniza volantes para estructuras en ambiente marino, desde edades tempranas. Dada la importancia de la corrosión de las armaduras que presentan las estructuras ubicadas en ambiente marino, se ha planteado la posibilidad del empleo de ultrasonidos como técnica no destructiva capaz de detectar la microfisuración inical debida a la corrosión de las armaduras. Para poder detectar fisuras de dimensiones tan pequeñas, en lugar de llevar a cabo un análisis de la Velocidad del Pulso Ultrasónico, se ha realizado un estudio de la evolución de los fenómenos de segundo orden frente a la corrosión. La relación entre los subarmónicos parece ser un buen indicativo de la aparición de fisuras por corrosión. Por último, se ha llevado a cabo una campaña de toma de muestras en el muelle 17 del Puerto de Alicante (año 2014), complementando así las dos campañas previas realizadas en los años 1997 y 2004. Los resultados indican que existe una relación entre la cantidad de cloruros que han penetrado en el hormigón y la orientación de las distintas partes de la estructura. En concreto, existe una relación entre la cantidad de cloruros y los vientos predominantes, así como el oleaje más significativo de la zona. El coeficiente e difusión por el contrario, no parece presentar una relación clara con la orientación. El valor de vida útil estimado a partir del modelo probabilístico empleado en este trabajo está comprendido entre 5 y 13 años.

Parmi les combustibles renouvelables, l'hydrogène est un vecteur énergétique intéressant pour atténuer les changements climatiques dû aux émissions anthropiques de CO₂ . La plupart de l'hydrogène est actuellement produit par reformage à la vapeur (SR) à partir de combustibles fossiles. Pour des applications spécifiques, le rendement et la pureté de l'hydrogène peuvent être améliorés par un procédé intensifié en intégrant la capture in-situ du CO₂ au reformage à la vapeur en une seule étape et dans le même réacteur (SESR). Cependant, la consommation élevée et incessante de combustibles fossiles entraîne l'épuisement des ressources finies et des effets négatifs sur l'environnement. Dans le cadre d'un scénario de développement durable, écologique et économique, le recyclage et la valorisation d'une variété de déchets industriels et de matières résiduelles suscitent un intérêt croissant pour un large éventail de produits à valeur ajoutée. En particulier, la production d'hydrogène à partir de sous-produits renouvelables est largement reconnue et étudiée comme une approche prometteuse pour atténuer la crise énergétique et environnementale. L'essor de la production de biodiesel a entraîné une augmentation de la production de glycérol (C₃H₈O₃), qui peut toutefois représenter une matière première potentielle à adopter dans les technologies propres pour la conversion en hydrogène. D'autre part, un autre déchet industriel, les cendres volantes de charbon (FA), est largement généré par la combustion du charbon dans les centrales thermiques. En raison de leur grande stabilité thermique et du fait qu'elles contiennent plusieurs oxydes métalliques, les cendres volantes peuvent servir de support solide alternatif et/ou de promoteur pour le développement de catalyseurs hétérogènes. La production d'hydrogène par SR et/ou SESR présente donc des opportunités pour valoriser les déchets de glycérol et de FA dans une approche verte (GSR/SEGSR). Dans le contexte de l'importance de transformer les déchets en produits à valeur ajoutée, cette thèse traite la valorisation combinée de deux résidus industriels importants (à savoir, les FA pour le développement de catalyseurs efficaces à base de Ni (yNi-FAx) et de matériaux catalyseur-sorbant bifonctionnels (Ni-CaO-FA), et le glycérol comme matière première alternative potentielle) pour la production d'hydrogène propre et durable par les procédés GSR et SEGSR. Plus précisément, les principaux objectifs de cette recherche étaient 1) d'étudier l'influence du type de FA, de la concentration en Ni et de la température de reformage sur la performance catalytique des catalyseurs yNi-FAx, 2) de proposer une nouvelle méthode pour améliorer les capacités des FA bruts en ajustant leurs propriétés physico-chimiques à l'aide de traitements acides/alcalins, et 3) de développer des matériaux catalyseur-sorbant bifonctionnels (Ni-CaO-FA) pour l'application dans un procédé intensifié de SEGSR/régénération multi-cyclique. (1) Des catalyseurs Ni supportés par des FA (Ni-FA) ont été synthétisés par une méthode d'imprégnation à l'état solide. Nous avons étudié l'effet de différents paramètres comprenant (i) les types de FA, (ii) la concentration en Ni (2.5 - 15 % en poids), et (iii) la température de reformage (530 - 730 °C) sur la performance catalytique des catalyseurs yNi-FAx dans le GSR. La meilleure performance en termes d'activité (conversion du glycérol en produits gazeux = 98 %, rendement en hydrogène = 78.8 %) et de stabilité (faible taux de formation de coke et de frittage 2.44 mg[indice coke]•g⁻¹catalyseur•h⁻¹pendant 40 h de réaction) a été atteinte pour le catalyseur Ni-FA4 (7.5 % Ni) à 630 °C. Ces performances ont été attribuées à une dispersion élevée des sites actifs de Ni° et à une forte interaction avec le support, en raison de la surface spécifique plus élevée du FA4 et de la présence de néphéline (fournissant des sites vacants pour l'ancrage des particules de Ni) et de mullite thermostable. (2) À la lumière des performances catalytiques des catalyseurs Ni-FAx (1), des traitements acides/alcalins simples ont été réalisés pour améliorer les capacités d'un type de FA qui avait montré un très faible rendement (comme support du catalyseur à base de Ni) en régulant ses propriétés via une lixiviation-dissolution-partielle (LPD) en une étape (HNO₃ ou NaOH) ou en deux étapes (NaOH/HNO₃ ou HNO₃/NaOH). L'influence de la séquence de traitement sur l'activité des catalyseurs développés a été mise en évidence. Les résultats ont montré que l'activité catalytique des catalyseurs Ni-FA (traités) dans le GSR a été significativement améliorée par rapport aux matériaux non traités. La LPD alcaline a été plus efficace que la LPD acide pour améliorer la surface du FA et ajuster la distribution élémentaire du FA. Ni-FA(HNO₃ /NaOH) a montré la meilleure performance avec une conversion du glycérol en produits gazeux de 99.2 % et un rendement en hydrogène de 74.5 %, attribués à (i) l'élimination des espèces contenant du soufre via le LPD acide, (ii) l'amélioration de la surface spécifique, de l'exposition au fer et de la dispersion du Ni via le LPD alcaline, (iii) la réduction de la formation de coke par le traitement séquentiel LPD acide/alcaline, et (iv) l'amélioration de la stabilité catalytique due à la formation d'alliages NiFe. (3) Pour synthétiser des matériaux catalyseur-sorbant bifonctionnels, une première étape consistait à modifier un sorbant à base de CaO en ajoutant différents types de FA (FAx (x = 1 à 12)) afin de développer des sorbants à base de CaO très efficaces et économiques pour l'élimination du CO₂ à haute température. Les résultats ont montré que le sorbant CaO-FA5 (90 % en poids CaO) offrait l'activité de capture du CO₂ la plus stable sur 20 cycles, avec une capacité de capture du CO₂ de 0.58 g[indice CO2]•g[indice sorbant]⁻¹ au 1er cycle et de 0.45 g[indice CO2]•g[indice sorbant]⁻¹ au 20e cycle. Ceci a été attribué aux quantités relativement élevées de SiO₂ et de mullite (matériaux inertes) dans le FA5 par rapport aux autres échantillons FAx. La présence de ces matériaux inertes contribue à améliorer la stabilité du sorbant en empêchant l'agrégation et le frittage. Ce sorbant a ensuite été choisi pour synthétiser un matériau catalyseur-sorbant bifonctionnel pour la production d'hydrogène de haute pureté par SEGSR. Le matériau bifonctionnel Ni-CaO-FA5 a montré une pureté d'hydrogène de ~ 97 % et un rendement de ~ 90 % stables pendant 30 min (période de pre-breakthrough). Ces résultats soulignent le fort potentiel du FA5 en tant que stabilisateur à faible coût pour améliorer la stabilité des sorbants à base de CaO. En conclusion, grâce à la valorisation des matières résiduelles liquides (glycérol) et solides(cendres volantes de charbon), les résultats présentés dans cette thèse fournissent une approche économique et environnementale pour la production d'hydrogène par GSR ainsi que la capture simultanée du CO₂ et la production d'hydrogène de haute pureté par SEGSR. Même si tous les types de FA tels que reçus (bruts) ne conviennent pas comme support catalytique, de simples traitements acides/alcalins peuvent conduire à des supports de FA à faible teneur en calcium/soufre avec des caractéristiques physico-chimiques supérieures. Comme dans le cas des résidus liquides, l'utilisation de déchets solides pour la production catalytique d'hydrogène est une stratégie favorable à l'environnement et économiquement durable. Avec la crise énergétique croissante, cet aspect devient de plus en plus important et pousse à de nouvelles tentatives pour convertir davantage de déchets en produits à valeur ajoutée. / Among renewable fuels, hydrogen is an appealing energy carrier for mitigating climate change arising from the anthropogenic emissions of CO₂. Most hydrogen is currently produced by steam reforming (SR) from fossil fuels. For specific applications, hydrogen yield/purity can be enhanced via the integration of steam reforming and sorption intensification in a single step/reactor (SESR). However, the high and unceasing consumption of fossil fuels results in the exhaustion of finite resources and negative effects on the environment. With a scenario of green-economic sustainable development, there is a growing interest in the recycling and valorization of a variety of industrial wastes and residual materials to a broad spectrum of value-added products. In particular, hydrogen production from renewable byproduct substrates is widely recognized and investigated as a promising approach to mitigate energy and environmental crises. The booming of biodiesel production has resulted in the increase of glycerol (C₃H₈O₃) byproduct, which can represent however a potential feedstock candidate to be adopted in green technologies for conversion into hydrogen. On the other side, another industrial waste, coal fly ash (FA), is vastly generated from coal combustion in thermal power plants. Due to its high thermal stability and the fact that it contains several metal oxides, FA can act as potential alternative solid support and/or promotor for developing heterogeneous catalysts. The hydrogen production (SR and/or SESR) presents therefore opportunities to valorize glycerol and FA wastes in a green approach (GSR/SEGSR). In the context of the importance of turning wastes into value-added products, this thesis deals with a combined valorization of two important industrial residues (namely, FA for developing efficient Ni-based catalysts (yNi-FAx) and bifunctional catalyst-sorbent materials (Ni-CaO-FA), and glycerol as potential alternative feedstock) for sustainable green hydrogen production by GSR and SEGSR processes. More specifically, the main objectives of our work were 1) investigating the influence of FA types, Ni loading, and reforming temperature on the catalytic performance of yNi-FAx catalysts, 2) proposing a novel method for improving the properties of raw FA by adjusting the physicochemical properties using acid/alkali treatments, and 3) developing bifunctional Ni-CaO-FA catalyst-sorbent materials for multi-cyclic SEGSR/regeneration operation. (1) FA supported Ni catalysts (Ni-FA) were synthesized via solid-state impregnation method. The effect of different parameters including (i) types of FA, (ii) Ni loading (2.5 - 15 wt.%), and (iii) reforming temperature (530 - 730 °C) on the catalytic performance of yNi-FAx catalysts over GSR was investigated. The best performance in terms of activity (glycerol conversion to gas = 98 %, hydrogen yield = 78.8 %) and stability (40 h, with a low rate of coke formation and sintering 2.44 mg[subscript coke]•g⁻¹catalyst•h⁻¹) was achieved for 7.5 wt.% Ni-FA4 catalyst at 630 °C. This performance was attributed to a higher dispersion of Ni° active sites and stronger interaction with the support, due to the higher surface area of FA4 and the existence of nepheline (providing vacancy sites for anchoring Ni particles) and thermostable mullite. (2) In light of the catalytic performance of Ni-FAx catalyst (1), simple acid/alkali treatments were carried out to improve a low-efficiency FA (as support of Ni-based catalyst) by regulating its properties via one-step (HNO₃ or NaOH) or two-step (NaOH/HNO₃ or HNO₃/NaOH) leaching-partial-dissolution (LPD). The influence of the treatment sequence on the activity of the developed catalysts was highlighted. The results show that the catalytic activity of Ni-FA(treated) catalysts for GSR was significantly improved compared to the untreated materials. Alkali-LPD is more effective than acid-LPD in both improving FA’s surface area and adjusting FA’s elemental distribution. Ni-FA(HNO₃/NaOH) has the best performance with glycerol conversion to gas of 99.2 % and hydrogen yield of 74.5 %, attributed to (i) the removal of sulfur-containing species via acid-LPD, (ii) improvement of specific surface area, iron exposure, and Ni dispersion via alkali-LPD, (iii) reduction of coke formation by acid/alkali-LPD sequence treatment, and (iv) enhancement of catalytic stability due to the formation of NiFe alloys. (3) To synthesize bifunctional catalyst-sorbent materials, an attempt was initially made to modify a CaO-based sorbent by adding different types of FA (FAx (x = 1 to 12)) to develop highly efficient and economical CaO-based sorbents for CO₂ removal at high temperatures. The results showed that CaO-FA5 (90 wt.% CaO) sorbent offered the most stable CO₂ capture activity over 20 cycles, with a CO₂ capture capacity of 0.58 g[subscript CO2]•g[subscript sorbent]⁻¹ at the 1st cycle and 0.45 (g[subscript CO2]•g[subscript sorbent]⁻¹) at the 20th cycle. This was attributed to the relatively high amounts of SiO₂ and mullite (inert materials) in FA5 compared to the other FAx samples. The presence of these inert materials helps to enhance the sorbent stability by hindering their aggregation and sintering. This sorbent was then chosen to further synthesize a bifunctional catalyst-sorbent material for highly pure hydrogen production via SEGSR. The Ni-CaO-FA5 bifunctional material exhibited a stable hydrogen purity of ~ 97 % and yield of ~ 90 % for 30 min (pre-breakthrough period). These results highlight the high potential of FA5 as a low-cost stabilizer for improving the stability of CaO-based sorbents. In conclusion, through the valorization of both liquid (glycerol) and solid (coal fly ash) residual materials, the results presented in this thesis provide an economic and environmental approach to hydrogen production by GSR as well as the simultaneous CO₂ capture and high-purity hydrogen production by SEGSR. Even though not all kinds of as-received (raw) FA materials are suitable for serving as catalytic support, simple acid/alkali treatments could lead to low-calcium/sulfur FA supports with superior physicochemical features. As for different residual liquid substrates, using solid wastes to catalytically produce hydrogen is an environmentally favorable and economically sustainable strategy. With the growing energy crisis, this aspect is becoming more important and pushing forward new attempts to convert more wastes to value-added products.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-04-17Bitstream added on 2014-06-13T19:59:25Z : No. of bitstreams: 1 raffainifilho_h_me_fran.pdf: 697586 bytes, checksum: fa668dce183930d209ffa7c7a5bb7be5 (MD5) / Nosso interesse pela família não é recente. Data de trabalho que realizamos com adolescentes de rua, como voluntário, há mais de duas décadas, e mais recentemente nosso interesse em estudar este tema, decorre de mudanças significativas no comportamento de adolescentes e jovens de Altinópolis-SP, comunidade onde vivemos, a partir da ocorrência de fatos inéditos na cidade, como a infiltração vagarosa do uso de drogas no seio da família altinopolense, bem como pequenos furtos realizados por adolescentes e a formação de gangues de jovens que perambulam pela cidade. Sendo esta cidade estritamente agrícola e as ocorrências acima se concentrarem entre jovens pertencentes a famílias de trabalhadores rurais, esta pesquisa busca conhecer como se dão as interações afetivas desses trabalhadores no trabalho e na família e que conseqüências têm no comportamento de seus membros. Para tanto, nos apoiamos nos teóricos humanistas, estabelecendo uma nova perspectiva para ver este fenômeno subjetivo à observação empírica, coletando dados através de entrevistas não diretivas realizadas com os pais. Concluímos que as famílias, na sua maioria, estruturadas de forma não convencional, nem sempre conseguem contribuir para o desenvolvimento afetivo/emocional de seus filhos. A desestrutura da personalidade dos adultos que encabeçam algumas famílias, o uso de álcool por estes e a violência em casa, são fontes de marginalização dos adolescentes. A pesquisa mostrou ainda que famílias melhor estruturadas, demonstram sua afetividade através de recompensas materiais, se preocupam com a integração dos jovens no trabalho porém não têm um projeto que facilite o desenvolvimento afetivo/emocional de seus jovens. Postulamos que urge um plano político social que qualifique os pais na difícil tarefa de educar seus filhos. / Our interest for the family is not recent. It dates of work that we accomplished with street adolescents, as volunteer, there is more than two decades, and more recently, our interest in studying this theme, elapse of significant changes in the adolescents' behavior and young of the community of Altinópolis-SP, where we lived, starting from the occurrence of unpublished facts in the city, as the slow infiltration of the use of drugs in the breast of the family of Altinópolis, as well as small thefts accomplished by adolescents and the formation of youths' gangs that wander for the city. Being strictly this city agricultural and the occurrences above concentrate itself among young belonging to rural workers' families, this research search to know as the those workers' affective interactions are given in the work and in the family and that consequences have in the behavior of its members. For so much, we leaned on in the theoretical humanists, establishing a new perspective to see this subjective phenomenon to the empiric observation, collecting data through non directive interviews accomplished with the parents. We ended that the families, in its structured of non conventional form majority, not always they get to contribute for the development affective/emotional of its children. The loss of structure of the adults' personality that they head some families, the use of alcohol for these and the violence at home, they are sources for the adolescents to turn themselves marginal. The research showed although families better structured, they demonstrate its affectivity through material rewards, they worry about the youths' integration in the work however they don't have a project that facilitates the development affective/emotional of its youths. We postulated that urges a social political plan that describes the parents in the difficult task as educating its children.