O piche, proveniente do alcatrão de carvão, é amplamente empregado na indústria. Oitenta por cento do piche é utilizado como ânodo pelas indústrias de alumínio, que demandam propriedades físicas e químicas específicas para garantir o desempenho do piche na produção de ânodos de qualidade. O teor de insolúveis em quinolina (IQ) tem sido um foco importante de estudo. A composição do IQ em um piche é influenciada pela mistura de carvões do alcatrão precursor, pelos parâmetros de coqueificação e pela extensão do tratamento térmico ao qual o piche foi submetido. A previsão da qualidade do IQ no piche é desafiadora, devido à complexidade dos processos de produção e à interdependência dos fatores que a afetam. As soluções baseadas em redes neurais artificiais (RNAs) têm se destacado na abordagem de sistemas complexos, adaptando-se bem a contextos sujeitos a mudanças frequentes, devido à sua capacidade aprender por meio de exemplos e de generalizar a informação aprendida. Neste estudo, as RNAs foram usadas para prever o teor de IQ no piche com base em dados reais da indústria siderúrgica, revelando uma alta dispersão nos dados de entrada durante o regime transiente. Reforçando a escolha apropriada das RNAs para decifrar e antecipar, por meio da inteligência artificial, os resultados do processo, garantindo a qualidade do produto. Um modelo de RNA do tipo feedforward foi empregado, utilizando o algoritmo de treinamento Levenberg-Marquardt, o qual foi programado e implementado no software MATLAB. O modelo foi configurado com duas camadas ocultas, empregando a função de ativação tansig, e vinte neurônios em cada camada. A construção da rede neural foi estabelecida mediante o treinamento dos neurônios, cuja validação foi realizada por meio da análise das planilhas de dados correspondentes aos reatores de polimerização. Durante esse processo, foram determinados os erros associados, avaliada a performance do ajuste e calculados os coeficientes de correlação. Obteve-se uma rede neural representativa do processo, a qual, a partir dos dados de entrada, incluindo o nível do tanque, temperatura de polimerização, taxa de ar, vazão de alimentação e IQ do alcatrão, gerou um resultado de saída referente ao IQ do piche. Na configuração da rede foram realizadas 2000 iterações, com 20 neurônios na camada oculta, gerando um erro de treinamento (MSE) de 1x10^-10. Conclui-se que a modelagem por meio de redes neurais demonstrou eficácia na análise de processos industriais, especialmente quando aplicada à avaliação de extensos conjuntos de dados.

As embalagens cartonadas assépticas são globalmente aceitas como seguras e de qualidade  para aplicação na indústria de alimentos e bebidas. Este tipo de embalagem de alimentos e bebidas tem diversas propriedades, servindo como barreira contra gases, luz, perda de sabor e vapor d'água, além de dar forma e flexibilidade às embalagens. Essas características são alcançadas por meio da combinação de plástico, papel e alumínio. Embora os filmes multicamadas ofereçam vantagens significativas e tenham revolucionado o mercado, o processo de reciclagem desse material é desafiador. Deste modo, o presente trabalho estudou a separação das camadas do resíduo de polietileno e alumínio de embalagens pós-consumo Tetra Pak, por meio da promoção da reação espontânea entre alumínio e água, utilizando como catalizador o NaOH. Foram realizados dois planejamentos experimentais subsequentes. Em um primeiro planejamento, foi realizado um do tipo fatorial fracionário 2^6-2 e foram avaliadas 6 variáveis do processo: agitação (rpm), pré-tratamento, concentração de NaCl (g/L), tempo (minutos), temperatura (^oC) e concentração da NaOH (mol/L), no qual estas três ultimas variaveis se apresentaram significativas. Um segundo planejamento de experimentos do tipo Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) foi realizado e pelos resultados se observou que somente a temperatura e tempo permaneceram relevantes estatisticamente. Por meio dos resultados experimentais, uma modelagem com a lógica Fuzzy foi realizada utilizando os softwares Infuzzy, Scilab^® e também em linguagem Python^(R). Lógica Fuzzy é uma técnica da área de inteligência computacional que permite a representação de modelos que contenham certo grau de incerteza ou imprecisão. A modelagem com o Infuzzy apresentou um ajuste melhor aos dados quando comparado ao modelo matemático obtido a partir do planejamento de experimentos, com erro percentual absoluto médio de 3,76%. Por meio dos resultados utilizando o software Scilab^®, foi possível observar as melhores regiões para a separação do resíduo de polietileno e alumínio de embalagens pós-consumo Tetra Pak pelas curvas de contorno. Uma região de otimização pode ser definida por temperatura mínima de 50ºC, tempo mínimo de 35 minutos e concentração mínima de NaOH de 3 mol/L. A modelagem Fuzzy simulada em Python também apresentou ótimos resultados. O método da bisseção obteve os melhores resultados, com R² de 0,8604 e erro percentual absoluto médio de 3,67%.

A granulação de escórias em um subprocesso do alto-forno ocorre por causa do resfriamento forçado com água das impurezas formadas durante a fabricação de ferro gusa, que é a escória. No sistema de granulação de escórias composto por silos metálicos, tanques e sistema de bombeamento, formam-se vapores corrosivos oriundos das matérias-primas utilizadas na fabricação do ferro gusa e devidos à alta abrasão característica da escória. O processo de corrosão nos aços é espontâneo, mas algumas situações podem ser catalisadas, como é o caso desta pesquisa, pelos meios corrosivos com altas temperaturas; pelos gases CO₂, NO, NO₂ e SO₂, entre outros; e pela elevada umidade. Diante desse cenário, este trabalho objetivou conhecer o meio e avaliar o comportamento mecânico e de resistência a corrosão de aços com e sem revestimento visando a um maior tempo de utilização dos equipamentos e estruturas metálicas de um alto-forno expostos a meios corrosivos específicos. Foram distribuídos 12 corpos de prova de cada aço inoxidável AISI 304 e AISI 310S, aço estrutural comum ASTM A-36 com e sem revestimento por tinta epóxi nos granuladores de escória de um alto-forno a carvão mineral em uma indústria siderúrgica. Posicionaram-se as amostras em dois circuitos: aberto, granulado para um poço a céu aberto (dry pit); e fechado, granulado para um silo. Os corpos de prova foram expostos aos vapores compostos por óxidos de cálcio (Ca), silício (Si), alumínio (Al) e magnésio (Mg). A formação dos vapores é influenciada pelas matérias-primas adicionadas no alto-forno para produção do ferro gusa. Deste modo, realizaram-se análises físico-químicas do condensado e da escória vitrificada. As amostras metálicas (em triplicatas) expostas nos circuitos aberto e fechado ficaram expostas por 35 e 180 dias e depois analisadas. Após os resultados de 35 dias, encontraram-se os agentes óxido de ferro (Fe₂O₃) e carbonato de cálcio (CaCO₃). Visualizou-se uma perda de massa maior no aço ASTM A-36, com valores de 3,1317±0,6968 mm/ano no silo e 9,1446±3,6503 mm/ano no dry pit. O aço AISI 310S teve a menor perda de massa, sendo 0,0014±0,0004 mm/ano no silo e 0,0019±0,0009 mm/ano no dry pit. As amostras de 180 dias exibiram o fenômeno de incrustação de material e um ganho de massa, principalmente no dry pit com o ASTM A-36 sem revestimento (0,3048 mm/ano). Na análise por DRX, todos os aços apresentaram, no processo de corrosão, os compostos Fe₂O₃, CaCO₃ e SiO₂; e os aços inoxidáveis mostraram óxido de cromo, que serviu de mecanismo de proteção e redução da oxidação. Nas respostas da MEV, a análise superficial dos aços indicou que o ASTM A-36 teve a maior camada de oxidação, com o valor de 685,9 µm no dry pit. Mediante o EDS, foi possível constatar a presença de O, S, Cl, Fe, Ca em todos os corpos de prova, indicando que o H₂SO₄ e o HCl foram os responsáveis pela corrosão, e o cálcio pelo ganho de massa por incrustação.

O Tântalo (Ta) é um elemento essencial em diversas indústrias, sendo
usado principalmente em capacitores para dispositivos eletrônicos de alta
tecnologia, devido à sua resistência à corrosão e alta condutividade térmica. No
entanto, devido à complexidade dos métodos de beneficiamento desse mineral,
os rejeitos e escórias frequentemente apresentam altos teores de Tântalo, o
que levanta preocupações sobre a sustentabilidade do processo, juntamente
ao meio ambiente. Este trabalho propôs recuperar o Tântalo proveniente do
rejeito de uma indústria mineradora através de um equipamento de separação
física. Nesse estudo, foram utilizados para objetivo de recuperação metalúrgica
de Tântalo a partir do minério de tantalita, utilizando conceitos de força de
arraste e Venturi. Variáveis de operação, como a massa da amostra, pressão,
vazões de água e ar foram analisados para selecionar as melhores condições
para otimizar a recuperação do metal. As análises de Fluorescência de Raios
X permitiram a composição e a concentração dos elementos presentes
nas amostras ao fim de todo o processo. Constatou-se que, em média, 62,25%
do Tântalo contido no rejeito mineral pode ser recuperado mediante as
condições operacionais testadas. As etapas subsequentes serão delineadas
por meio de DOE (Design of Experiments), visando otimizar as condições de
recuperação do metal.

O ácido cítrico é um dos principais ácidos orgânicos produzidos por processos fermentativos, com ampla aplicação nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. Sua produção é obtida principalmente por meio de processos fermentativos, especialmente utilizando microrganismos como o Aspergillus sp. A utilização de resíduos agroindustriais, como a casca de café, como matéria-prima renovável para a produção de ácido cítrico tem despertado interesse devido aos benefícios econômicos e ambientais. No entanto, a complexidade dos materiais lignocelulósicos requer pré-tratamento para viabilizar a fermentação. Com o aumento da produção de café, espera-se um aumento correspondente na disponibilidade desses resíduos, ampliando o potencial para sua utilização na produção de ácido cítrico e outros produtos de interesse industrial. Além da conversão do material lignocelulósico em açúcares fermentáveis, diversos compostos fenólicos são liberados durante o processo, sendo necessário um pré-tratamento com carvão ativado para a destoxificação. Assim, este trabalho avaliou o uso do hidrolisado hemicelulósico da casca de café (HHCC) como substrato para a produção de ácido cítrico utilizando o fungo Aspergillus niger ATCC 9642. O hidrolisado foi obtido por meio da hidrólise ácida com H2SO4, seguido de neutralização e destoxificação com carvão ativado, processo que se mostrou eficaz na remoção de compostos fenólicos, removendo também uma pequena fração de açúcares do hidrolisado. A caracterização mineral do HHCC pela análise foliar mostrou teores relevantes de micronutrientes que podem ter levado à sua estabilidade da fermentação, além de alto teor de sulfato de sódio proveniente da neutralização do ácido.  A otimização dos meios fermentativos foi realizada por meio de planejamento composto central rotacional (PCCR), variando as concentrações de (NH4)2SO4, KH2PO4 e metanol. Nos ensaios controle (com xilose), observou-se maior sensibilidade às variações nutricionais e consumo limitado de açúcares, com condições ótimas de 5,9 g/L de (NH4)2SO4, 2,2 g/L de KH2PO4 e 0,23 g/L de metanol. No HHCC, houve maior estabilidade fermentativa e melhor aproveitamento dos açúcares, mesmo com menor suplementação, com condições otimizadas de 0,98 g/L de (NH4)2SO4, 4,03 g/L de KH2PO4 e 0,24 g/L de metanol. Os modelos matemáticos preditivos ajustaram-se bem aos dados experimentais. Assim, o HHCC mostrou-se uma alternativa eficiente e sustentável para valorização de resíduos da cadeia produtiva do café.

Células de energia microbiana (CEM) são uma tecnologia de interesse no cenário atual, pois possibilitam, simultaneamente, o biotratamento de resíduos e a biogeração de energia elétrica. Com o objetivo de otimizar as aplicações das CEM, há o interesse em investigar as variáveis que interferem mais significativamente em seu desempenho, uma vez que esses dispositivos são sistemas complexos. No âmbito dessa discussão, este trabalho objetivou empregar a lógica fuzzy aliada à técnica de planejamento experimental para avaliar estatisticamente como os parâmetros de operação das células de energia microbiana influenciam sua performance. Por meio de um levantamento bibliográfico baseado nas publicações da área na plataforma Google Acadêmico durante os últimos 10 anos, percebeu-se que as variáveis área do anodo, resistência elétrica externa e volume do dispositivo são os parâmetros de entrada mais relatados em pesquisas com CEM e que densidade de corrente e densidade de potência geradas são os parâmetros de saída mais frequentemente retratadas nesses estudos, motivo pelo qual essas foram as variáveis selecionadas para a investigação estatística. Pela aplicação das simulações computacionais e subsequente planejamento experimental, notou-se que, para ambas as saídas estudadas, volume do dispositivo e área do anodo apresentaram efeito positivo, ao passo que a variável resistência elétrica externa exibiu efeito negativo. Foi possível, também, desenvolver modelos matemáticos que indicaram a relação entre cada uma das variáveis de entrada e as saídas estudadas, com significância estatística para o modelo referente à densidade de potência (R2 = 86%). Para a etapa laboratorial, conduziu-se um ensaio em duplicada por 30 dias com tomada diária da diferença de potencial gerada nas CEM, a partir da qual foram calculados dados reais de densidade de potência. A comparação de densidade de potência obtida nos experimentos laboratoriais (818,39 mV/m2 ) apresentou bom ajuste em relação à predição realizada por meio do modelo matemático desenvolvido para a densidade de potência (818,36 mV/m2 ).

A análise quantitativa de substâncias químicas muitas vezes é realizada por métodos ópticos, como colorimetria, espectrorradiometria, fotometria e espectrofotometria. Neste estudo, é apresentada uma alternativa de baixo custo em relação aos métodos tradicionais, oferecendo facilidade de manipulação e análise dos dados. A análise digital de imagens é utilizada como método colorimétrico, empregando o espaço de cores RGB para determinar a concentração de um analito específico. Imagens foram capturadas por uma câmera de smartphone e convertidas em dados analisáveis por meio do software Octave. O objetivo principal é empregar imagens para determinar a concentração de misturas dos corantes AU, VM e VC diluídos em água, com o propósito de desenvolver um modelo versátil e acessível. O uso de imagens digitais como fonte de informação permite uma abordagem prática e não invasiva para analisar as propriedades das misturas de corantes. Pretende-se oferecer uma solução de baixo custo e de fácil adoção para determinar com precisão as concentrações de corantes em soluções aquosas. Além disso, o pH exerce um papel significativo na absorção espectral dos corantes, especialmente para o corante VC, onde os resultados evidenciam sua influência na faixa de absorção dos métodos RGB e espectrofotométrico. Observou-se que na solução binária dos corantes VM e AU, a banda G apresenta uma boa correlação com o corante VM, enquanto a banda B demonstra bons resultados para o corante AU. Já na solução binária dos corantes VM e VC, as bandas predominantes para cada corante são B e R, respectivamente. Por fim, na combinação dos corantes VC e AU, as bandas G e B melhor representaram cada analito, respectivamente. Os resultados obtidos foram avaliados e validados por meio de soluções com concentrações desconhecidas dos corantes.

O presente estudo foi realizado no Laboratório de Engenharia Química, no campus Alto Paraopeba da Universidade Federal de São João del-Rei e teve por objetivo avaliar o caráter do nióbio presente em catalisadores de Ce/Cu/Nb em proporções distintas durante a reação de oxidação seletiva da acetonitrila. Os compostos utilizados foram selecionados devido às suas propriedades catalíticas e à capacidade de promover a oxidação da acetonitrila. O método utilizado foi de polimerização em uma etapa, pois o processo permite a formação de materiais poliméricos catalíticos, os quais foram projetados para apresentarem alta atividade e seletividade, proporcionando uma ferramenta importante para a produção de produtos químicos a partir da reação em questão. Os catalisadores foram preparados contendo 0, 15, 30, 50 e 75% m/m de nióbio para a proporção de 1:1 de Ce/Cu e apresentaram altas conversões da acetonitrila. Dentre os catalisadores apresentados, o CeCuNb15 (catalisador contendo 15% de Nb) foi aquele que apresentou conversão que ultrapassou 98%, enquanto os catalisadores de CeCuNb50 e CeCuNb75 exibiram altas seletividades para o N₂. De forma geral, os resultados das análises da caracterização indicaram que a acidez superficial dos catalisadores teve um impacto crucial para a reação.  

Os reatores UASB destacam-se como uma das principais tecnologias para o tratamento de esgotos domésticos, sobretudo pela capacidade da produzir o biogás. O biogás, composto majoritariamente por metano, que é um gás combustível com potencial de utilização como uma fonte de energia. No entanto, uma das limitações dos reatores UASB é a perda de gases dissolvidos no efluente, especialmente metano e sulfeto de hidrogênio, que ao serem liberados para a atmosfera, podem acarretar impactos ambientais e sociais. Neste contexto, o presente estudo avaliou o desempenho de uma versão modificada de reator UASB, projetada com o objetivo de recuperar o metano e sulfeto de hidrogênio dissolvidos no interior do próprio reator, em comparação com um reator convencional (RC). Nesse estudo, foram utilizados dois reatores em escala piloto, com volume de 3,69 m3 cada. Os experimentos foram conduzidos em duas fases operacionais, diferenciadas pelo diâmetro da abertura de passagem do efluente no separador trifásico no reator com fluxo interno no separador trifásico (RFIS). Na fase 1, foi adotada uma abertura maior e uma menor velocidade, e na fase 2, o diâmetro da abertura foi reduzido, resultando em menor vazão de efluente. Os principais parâmetros analisados foram as concentrações de metano e sulfeto de hidrogênio dissolvidos. Os resultados indicaram que uma maior abertura de passagem do efluente, aliada a uma menor velocidade, favorece o desprendimento do metano dissolvido. Na fase 1, foi observada uma redução da concentração mediana de metano de 13 mg/L no RC para 10 mg/L no RFIS. No entanto, para reatores UASB com modificações no separador trifásico, como o RFIS, uma baixa vazão de efluente que atravessa o separador trifásico, como a fase 2, pode comprometer o desempenho do reator. A concentração mediana, na fase 2, foi de 11 mg/L para o RC e 10 mg/L para o RFIS. No que diz respeito ao sulfeto de hidrogênio, apesar das modificações no RFIS, cerca de 95% foi perdido no efluente. Comparativamente, ambos os reatores apresentaram comportamentos similares, com concentrações medianas de 9,7 mg/L na fase 1 e 8,0 mg/L na fase 2. Esses resultados indicam que a recuperação do sulfeto de hidrogênio no interior do reator não é a solução mais eficaz. Conclui-se, portanto, que um aumento na área de passagem do efluente no separador trifásico de reatores UASB pode remover a remoção de uma porcentagem significativa de metano dissolvido na fase líquida, atingindo até 23%. Estudos futuros devem investigar outras configurações de separador trifásico, assim como diferentes vazões e valores do diâmetro da abertura de passagem do efluente, para otimizar a recuperação de gases dissolvidos.

O processo de extração do minério de ouro passa por diferentes etapas desde a pesquisa mineral
até as etapas de processamento físico-químico, que utiliza reagentes químicos para extração,
tais como o cianeto. Este trabalho tem como objetivo a avaliação da remoção de cianeto no
efluente gerado após processo de beneficiamento de minério de ouro, buscando integrar a parte
conceitual de literatura com testes em bancada e aplicação industrial, com otimização dos
resultados. Foram estudadas rotas químicas de tratamento por oxidação utilizando peróxido de
hidrogênio e processo Fenton e por adsorção em carvão ativado em batelada em aparelho de Jar
Test. Os processos de oxidação foram, então, escalonados para escala industrial. Foi
comprovado que estes processos são capazes de remover cianeto aos níveis solicitados para
recirculação do efluente no processo, 1,0 mg/L de cianeto livre e 30,0 mg/L de cianeto total,
atingindo remoção de 89% (± 2) de cianeto livre e 90% (± 3) de cianeto total. Foi então realizado
estudo estatístico utilizando ferramenta DOE para avaliação da interação entre as dosagens de
peróxido de hidrogênio e cloreto ferroso em diferentes valores de pH, a fim de otimizar a
dosagem para reduzir os custos operacionais deste processo de descontaminação. Os resultados
indicaram que é possível remover cianeto em quantidade suficiente para reuso do efluente
(acima de 96% de remoção), utilizando quantidade 88% menor de peróxido de hidrogênio e
quantidade 70% menor de cloreto ferroso, trabalhando-se em pH 3, resultando em menor gasto
operacional para o tratamento do efluente.

A crescente geração de resíduos inerente à manutenção da vida moderna, leva a busca de alternativas sustentáveis que mitiguem seus impactos ambientais. Vindo ao encontro desse apelo ecológico, compósitos produzidos com material de reuso foram desenvolvidos neste trabalho. Placas poliméricas foram feitas em diferentes proporções mássicas em um reator protótipo através da mistura de PET, glicerina e anfibolito, um resíduo de mineração. Com os materiais desenvolvidos foram testadas suas resistências mecânicas a fim de definir a melhor proporção de matriz polimérica e o reforço que permita ser utilizada como madeira no setor de construção civil. De acordo com a avaliação dos resultados, até um determinado limite, tanto o aumento de glicerina quanto o aumento de anfibolito conferem maior flexibilidade ao material compósito produzido. O modelo matemático sugere que o limite de substituição mássica mineral de anfibolito é 5,9% em peso enquanto o limite do aglutinante glicerina é 5,6% em peso. Nesse ponto máximo otimizado sugere-se realizar novos testes mecânicos para comprovar a idealização das quantidades de cada matéria-prima proposta.

Os inúmeros estados de oxidação do elemento boro, traz grande desafios em conter sua contaminação em corpos receptores. No decorrer dos anos este cenário aumenta significativamente nos últimos anos devido a ampla utilização dos compostos de boro em diversas indústrias. Por essa razão, a remoção desse contaminante está recebendo atenção mundial. Embora a adsorção seja um método promissor para resolver este problema, encontrar adsorventes adequados com relação custo de aplicação e recuperação e ao mesmo tempo eficientes na remoção do boro, ainda continua sendo desafios constantes. Assim, assim este trabalho teve como principal objetivo avaliar a aplicabilidade do óxido de grafeno puro e modificado com cloreto de cálcio como adsorvente na remoção de boro de soluções aquosas diluídas em sistema de batelada. Foram realizados ensaios de varredura de adsorção em batelada para remoção de boro utilizando bagaço de malte, carvão do bagaço de malte, alginato de cálcio, alginato de cálcio impregnado com flor de musa, óxido de grafeno e óxido de grafeno impregnado com cloreto de cálcio. O adsorvente que apresentou melhores resultados de percentuais de remoção e capacidade adsortiva foi o óxido de grafeno. Observou-se que o processo de adsorção de boro em OG pode ocorrer em ampla faixa de pH, o que é vantajoso em nível industrial devido as variações de seus efluentes reais. Em pH 2,5 o percentual de remoção de boro e capacidade adsortiva foi de 80% 3,43 mg.g^-1 e em pH de 8,5 foi de 90% e 3,96 mg.g^-1, respectivamente. Posteriormente, serão realizados ensaios mediante um planejamento de experimentos, pelo método do delineamento composto central rotacional (DCCR), buscando encontrar os efeitos do pH, granulometria do adsorvente, tempo de agitação, concentração inicial de boro e razão sólido/líquido na capacidade de adsorção de boro. Os ensaios de adsorção para a obtenção das isotermas serão realizados avaliando-se diferentes razões sólido/líquido (5,0; 10,0; 25,0; 50,0; 75,0; 100,0; 150,0; e 200,0 g de grafeno/kg de efluente) e conduzidos em incubadora shaker, a 25,0±0,1 °C e 150±1 rpm, pelo tempo de equilíbrio determinado nos estudos cinéticos. Já os ensaios para a determinação da cinética da adsorção, termodinâmica e do tempo de equilíbrio serão realizados avaliando-se a razão sólido/líquido otimizada e conduzidos em incubadora shaker, em três temperaturas distintas (15,0±0,1 °C, 25,0±0,1 °C e 35,0±0,1 °C) e 150±1 rpm, por 48 horas.

A utilização de polímeros de fontes renováveis é amplamente estudada e esses são, em geral, biodegradáveis, biocompatíveis e podem ser obtidos a custos relativamente baixos. O objetivo desse trabalho foi à síntese de um biopolímero de alginato e vanilina utilizando o glicerol como plastificante e o cloreto de cálcio como agente reticulante. Com o auxílio do planejamento de experimentos diferentes biopolímeros foram produzidos e mediante a análise de solubilidade e grau de intumescimento uma região ótima de acordo com a finalidade de aplicação foi encontrada, a qual corresponde a aquela em que se utiliza a vanilina em concentrações inferiores a 0,015g e o cloreto de cálcio, maiores do que 0,090 g. Obtendo assim, filmes com a solubilidade em torno de 30% e o grau de intumescimento variando de 100 a 120%, mas com valores fixos de 0,85g de alginato. Quanto à otimização do processo, conclui-se que o método NBI pode analisar regiões côncavas, prevendo os pontos ótimos e gerando o gráfico de Pareto com limites equidistantes. O teste antimicrobiano permitiu observar a atividade antimicrobiana dos filmes validados na otimização, bem como a solução de vanilina com cloreto de cálcio e glicerol, comparando os resultados com o filme controle, obtendo um halo de inibição apenas na presença de vanilina. A análise termogravimétrica e DSC demonstraram que o material possui estabilidade térmica. O biofilme produzido apresenta um potencial para aplicação como um biomaterial.

Diante da crescente preocupação com a poluição atmosférica provocada pela emissão de gases do efeito estufa e compostos orgânicos voláteis, como amônia, monóxido de carbono e gases nitrilados, tem surgido diversas alternativas para contê-la. Frente as tecnologias já implementadas, no presente trabalho aplicou-se a oxidação catalítica seletiva para tratar a acetonitrila sobre os suportes CeO2 e catalisadores CuO/ CeO2 sintetizados pelo método de polimerização em uma etapa. No qual o enfoque foi avaliar a influência do agente complexante, variando-se os ácidos, em cítrico, málico e oxálico, e a presença do cobre II nas propriedades finais dos catalisadores. Bem como o desempenho catalítico durante a reação e as suas respectivas seletividades em produção de N2 e CO2. Por fim, os efeitos dessas variantes sobre os materiais formados foram averiguados através de técnicas de caracterização físicas, como Análise Termogravimétrica (ATG), Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), Difração de raio X (DRX), Fisissorção com N2 (método B.E.T.), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Redução a Temperatura Programada (RTP-H2) e Dessorção a
Temperatura Programada (DTP-CO2). A partir dos difratrogramas de DRX identificou-se a presença de CeO2 nos catalisadores preparados, notou-se ainda que a deposição de CuO nos materiais sintetizados não alterou a sua estrutura. As análises de fisissorção com N2 proporcionaram perfis de isotermas que variaram entre os suportes e os catalisadores, além de demonstrarem que aqueles sintetizados com ácido oxálico (CeOx e CeOxCu) tiveram as maiores áreas específicas, se comparados àqueles com ácido málico (CeMa e CeMaCu) e cítrico (CeCi e CeCiCu). Sendo que estes, apresentaram maiores volumes e tamanhos de poros como evidenciado no BET, propriedades estas, que foram relacionadas a estabilidade de suas cadeias poliméricas demonstrada pelo ATG. Ademais, nos testes catalíticos conduzidos no intervalo de 100-600 oC durante 1 hora, identificou-se 100% de conversão de acetonitrila para todos os suportes e catalisadores em temperaturas inferiores a 350 oC. Com elevada seletividade em N2 e CO2 para CeMa e CeMaCu.

A redução de reservas de alto teor de ferro, junto à necessidade de aproveitamento econômico
de todos os recursos minerais extraídos em lavras torna a separação de finos e ultrafinos de
minério motivo de importantes recursos de pesquisa. A flotação é a operação unitária mais
utilizada na separação das partículas de granulometria entre 10 μm e 300 μm, mas a cominuição
presente nas etapas iniciais do beneficiamento produz particulado de menor tamanho,
comumente descartado na forma de rejeito úmido ou seco. A utilização de micro e nanobolhas
na flotação catiônica reversa, utilizando o amido modificado como depressor, é objetivo de
pesquisa para melhorar a capacidade de recuperação dos finos por diferentes mecanismos. Este
trabalho de dissertação busca avaliar a influência da utilização de micro e nanobolhas no
processo de flotação catiônica reversa, de rejeito do beneficiamento do minério de ferro, junto
à utilização de amido modificado por associação térmica e alcalina com Hidróxido de Amônio.
Para a geração das bolhas foi confeccionado sistema de bombeamento, com utilização de tubo
de venturi para aspiração de ar na sucção da bomba e posterior pressurização do sistema a 5 bar
em vaso de saturação. Foi aplicado planejamento de experimentos (DOE), para modelagem
utilizando metodologia de superfície de resposta Central Composite Design (CCD) e
otimização do processo através do algoritmo Normal Boundary Intersection (NBI), obtendo
parâmetros de máxima recuperação de finos de minério de ferro.

O presente trabalho foi realizado, a partir de um estudo da integração energética, utilizando a metodologia de análise Pinch em um biorrefinaria, visando à produção de etanol de segunda geração, tendo como matéria-prima o bagaço da cana-de-açúcar, resíduo gerado pela produção de açúcar e álcool. Para comprovar a eficiência da análise Pinch, foi comparado o cenário, utilizando análise Pinch com outros dois diferentes cenários, um cenário no qual a integração energética é na presença de um ciclo com quatro unidades de trocadores de calor e o outro cenário sem nenhum tipo de integração energética. O objetivo deste estudo é avaliar a viabilidade da produção de etanol de segunda geração, por meio da integração energética, utilizando a metodologia de análise Pinch. Primeiro foi elaborado um fluxograma de uma biorrefinaria produtora de E2G, sem integração energética e o cálculo do balanço de massa. Em seguida, as correntes foram selecionadas, de acordo com sua necessidade de aquecimento e resfriamento. As correntes quentes, de saída do filtro prensa, rica em xilose e a de saída do concentrador, contendo concentrado de glicose precisaram ser resfriadas e as correntes frias, contendo solução ácida utilizada para a hidrólise ácida e a de saída da primeira centrifuga, presente no processo, precisaram ser aquecidas. Com as correntes selecionadas, os trocadores de calor para o cenário de integração energética por clico foram posicionados e o balanço de energia e a área de transferência de calor foram calculados. Para a aplicação da análise Pinch, utilizaram-se as mesmas correntes do cenário anterior. Foi possível a elaboração dos gráficos da curva composta e da grande curva composta, como também as utilidades quentes (vapor) e frias (água) requeridas, juntamente com a nova configuração dos trocadores de calor necessários ao processo. Logo, foi possível analisar e comparar as duas metodologias de integração energética. A redução no consumo de utilidade quente foi de 24,46% e de utilidade fria 44,74%, quando utilizada a metodologia por ciclo de trocadores de calor e de 62,20% de utilidades quentes e 92,80% com utilidades frias, quando utilizada a análise Pinch. Logo os resultados obtidos confirmam a viabilidade da integração energética e enfatiza que o uso da análise Pinch é, nesse caso, o melhor método, pois o processo com a implementação da análise Pinch reduziu não só os números de trocadores de calor pela metade, quando comparado ao processo com a presença do ciclo de trocadores de calor, como também os custos com utilidades, e a redução dos impactos ambientais causados pelas grandes industrias deste ramo.

O Brasil possui uma das maiores reservas mundiais de nióbio. Nos processos de beneficiamento da apatita os minerais de nióbio são frequentemente encontrados e possuem uma granulometria extremamente fina e comumente são dispostos em uma barragem. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar através do estudo cinético da flotação, os índices de recuperação metalúrgica do minério de nióbio para diferentes faixas granulométricas e utilizar as técnicas de superfície de resposta e de planejamento estatístico de experimentos. Neste contexto, foram coletadas amostras nos fluxos dos rejeitos do processamento de apatita que possuem elevado teor de nióbio e incorporados às amostras para a flotação do nióbio. Realizou-se os ensaios de flotação em bancada e um posterior ajuste cinético, a partir dos dados de recuperação metalúrgica acumulada. Empregou-se, inicialmente um planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (CCRD; Central Composite Rotational Design), que faz parte da metodologia de superfície de resposta (RSM; Response Surface Methodology), com a proposta de encontrar os pontos ótimos das principais variáveis, dada a análise simultânea das três variáveis respostas. Obteve-se como resultados que o maior valor encontrado para a constante cinética foi de 0.0195 s^-1, correspondente a granulometria abaixo de 37μm. Ao se utilizar a técnica de superfície de resposta, com a otimização das variáveis, obteve-se uma recuperação metalúrgica de 70% para a faixa granulométrica abaixo de 37μm. Conclui-se que para a otimização do processo de flotação do nióbio, deve-se manter a granulometria, abaixo de 37μm e acima de 5μm, para que não aconteça perdas significativas no processo. A otimização dos resultados e os fatores dosagem de coletor, pH e partição tensoativo/coletor a serem consideradas ótimas foram 881 g/ton, 6,7 e 24%/76%, respectivamente.

O carvão vegetal tem uma flexibilidade em suas aplicações, podendo compor desde componentes para pigmentação de tintas até, ao passar por um processo de ativação, ser aplicado em  processos catalíticos e adsortivos. Posteriormente, o carvão pode passar por tratamentos térmicos e químicos, como calcinação e impregnação, para otimizar ainda mais suas características. Um processo de síntese estudado atualmente é o processo sol-gel, na qual é utilizada uma solução coloidal que precipita rapidamente formando um gel e sendo tratado termicamente pode gerar um material micro ou meso-poroso, elevando sua  área específica. Esse trabalho teve como objetivo desenvolver um suporte para catalisador com base em carvão vegetal e alumina, a qual foi sintetizada nos poros do carvão por meio do método sol-gel utilizando vapor d'água na etapa de hidrólise. A síntese dentro dos poros pode ser verificada por um conjunto de análises tais como: DRX, onde foi possível assumir a presença de estruturas da pseudoboemita e γ-alumina; Termogravimetria indicou  uma redução na perda de massa para o carvão tratado devido à estabilidade térmica da alumina;   Fisissorção de N2  indicou aumento da área específica (8,97%) e  volume total de poro aumentou (9,48%) em relação ao carvão não tratado; MEV/EDS confirmou a presença de óxido de alumínio no interior das paredes dos poros do carvão, bem como em sua superfície, podendo ser observado devido ampliação da amostra e por espectroscopia de energia dispersiva de raios X . Portanto, nos testes realizados há forte indício da produção do material misto de carvão/alumina sol-gel objeto de estudo deste trabalho.

A carne suína, atualmente, é uma das proteínas de origem animal mais consumidas no mundo devido ao seu alto valor nutricional e baixo custo. No entanto, trata-se de um alimento perecível, apresentando prazo de validade reduzido diante de condições favoráveis ao crescimento microbiano. Nesse sentido, a embalagem inteligente surge como alternativa capaz de aumentar a conservação e proteção do produto e evitar alterações em suas propriedades organolépticas, validando a segurança de consumo. A incorporação de pigmentos em materiais para a produção de embalagens inteligentes se apresenta como alternativa para identificação de alterações no estado de conservação de um alimento, pela mudança de coloração da embalagem. Nesse estudo, um filme colorimétrico aplicado a embalagens inteligentes foi produzido com composição de carboximetilcelulose, glicerol e antocianinas extraídas do subproduto do arroz negro, para detecção do estado de conservação de carnes suínas. Sistemas filme/carne foram expostos a duas condições distintas: temperatura ambiente (25 °C) e refrigeração, a fim de se investigar alterações na coloração dos filmes em função da deterioração da carne. Parâmetros colorimétricos foram determinados para avaliação do comportamento dos filmes e mudanças visuais foram claramente perceptíveis à medida que o processo de degradação do alimento avançava. Para os sistemas expostos à 25 °C, o filme de coloração avermelhada em um pH de 6,05 ± 0,01, tornou-se roxo-azulado em um pH de 6,52 ± 0,01 e amarelo para um pH de 7,00 ± 0,08. Os filmes armazenados à 4 °C mudaram da coloração avermelhada em um pH de 6,01 ± 0,02 para roxo-azulado em um pH de 6,58 ± 0,01 e tornaram-se amarelados em um pH de 7,12 ± 0,01. Posteriormente, foram realizados testes de caracterização do filme desenvolvido, com valores médios de resistência à tração de 20,28 ± 2,53 MPa, deformação na ruptura de 28,66 ± 0,05%, modulo de elasticidade de 76,32 ± 16,51 MPa e espessura entre 118,80 ± 17,94 e 192,60 ± 8,52 µm. Gramatura e permeabilidade ao vapor d’água apresentaram valores médios de 176,05 ± 2,30 g·m^-2 e 2,30 ± 0,06 g·mm·dia^-1·kPa^-1·m^-2, respectivamente. As análises térmicas demonstraram que o material apresenta estabilidade térmica. O sensor produzido demonstra potencial aplicação em embalagens inteligentes para indicação do estado de preservação de carnes suínas. 

Este trabalho se refere à síntese de polióis a partir do óleo vegetal extraido de sementes de moringa e do óleo de soja residual de 12 e 24 horas de fritura, os quais foram utilizados para a produção de espumas poliuretânicas a partir da sua mistura com proporções previamente determinadas. Os óleos foram funcionalizados através da metodologia hidroxilação perácido in situ. Os óleos precursores e seus polóis foram avaliados por análises físico-químicas, como índices de acidez e hidroxilas, e por técnicas de caracterização como a Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Espectrometria de Massas (EM). Estas análises  permitiram confirmar a conversão dos óleos em polióis, qualificá-los e inferir propriedades, como rigidez/flexibilidade, das espumas a serem formuladas. Os resultados indicaram que  que o tempo de fritura é inversamente proporcional ao teor de insaturação dos óleos precursores e diretamente proporcional ao seu índice de acidez. Os polióis hidroxilados, quando comparados aos seus óleos,  apresentaram aumento do teor de ácidos graxos livres, do números de hidroxilas e dos pesos moleculares. Tais alterações refletiram a funcionalização dos óleos e a aplicabilidade dos polióis para a formação de grupos uretano. O poliol de moringa e os polióis de soja residual, de 12 e 24 horas de fritura, apresentaram índices de acidez inferiores a 5 mg KOH.g^-1 e funcionalidade de 2,5 (12h) e 2,9 (24h) para a soja e 4,9 para a moringa.  As micrografias e os valores de densidade confirmaram a flexibilidade/semi-flexibilidade aparente das espumas. Os termogramas mostraram que a perda mássica foi de aproximadamente 50% em temperaturas superiores a 400 °C para a maioria das amostras uretânicas. A maior faixa de degradação térmica ocorreu com decomposição completa  a 927 °C. A utilização de 20% de poliol de moringa na mistura com poliol de origem residual, apresentou-se como o melhor resultado relacionado ao perfil térmico das espumas.

O uso de proteína α-lactoalbumina em tamanho nano (nano α-la) como substituinte parcial do NaCl na produção de queijo minas frescal foi testado nesse trabalho, para produzir um queijo com menos sódio e com as mesmas propriedades técnico-funcionais dada à necessidade da diminuição do consumo de NaCl que causa danos à saúde humana. O tamanho da nano α-la sintetizado foi de 191,10 ± 21,33 nm e PDI de 0,359 ± 0,059 via espalhamento dinâmico de luz e nanoestruturas esféricas com tamanho de 16,98 ± 2,14 nm por microscopia eletrônica de transmissão. As análises térmicas da nano α-la indicaram um decaimento de massa entre 25 e 84 ºC por termogravimetria (TGA) e a calorimetria diferencial de varredura (DSC) resultou entalpia de -1480 J·g^-1 para desnaturação a 57,44 ºC. O incremento e a estabilidade da espuma da nano α-la foi maior quando comparado com a α-la nativa. A atividade de emulsão da proteína α-la nativa e nanoestruturada foram iguais, entretanto o tempo de estabilidade da espuma para a nano α-la foi maior. A nano α-la apresentou atividade antimicrobiano em Listeria monocytogeneses em ensaios de microplaca. A eficiência de encapsulação e a capacidade de ligação foram: de 98,50 ± 0,28 % e 74,32 ± 1,22 % (nano α-la + quercetina), 69,36 ± 0,82 % e 12,38 ± 0,15 % (nano α-la + vitamina B2), 84,47 ± 2,27 % e 28,97 ± 5,96 % (α-la nativa + quercetina) e 74,74 ± 1,92 % e 19,25 ± 1,24 % (α-la nativa + vitamina B2). A presença de bioativos alteram a estabilidade térmica das proteínas pelas análises de TG e DSC. A liberação controlada in vitro simulando fluido gastrointestinal mostrou que a α-la nanoestruturada e nativa liberam os bioativos em fluido gástrico com pH 1,2. A otimização e análise da influência da nano α-la nas características do queijo realizada por planejamento experimental tipo Delineamento Central Composto Rotacional teve como variáveis dependentes parâmetros físico-químicos (pH, acidez titulável, sólidos solúveis totais e condutividade) e análise de perfil de textura, determinando uma metodologia para a produção de queijo minas frescal com 292 µL de nano α-la 2 mg·mL^-1, 2,5 g de NaCl e sem adição de KCl para 500 mL de leite. Os queijos com bioativos encapsulados em nano α-la apresentaram características físico-químicas e de perfil de textura compatíveis para queijos minas frescal

A presença de biofilmes bacterianos em superfícies de aço inoxidável dos equipamentos de indústrias de alimentos, como tanques e tubulações, provoca diversos problemas na indústria, principalmente doenças veiculadas por alimentos. Existem limitações quanto ao uso de tratamentos sanitários industriais e com isso, a nanotecnologia pode ser inserida nesta área, como uma importante ferramenta capaz de revolucionar os processos e produtos, mitigando esta problemática. Portanto, este trabalho visa comparar a eficiência de produtos utilizados por indústrias de alimentos, como hipoclorito de sódio (HS), detergente alcalino LAT 300 PLUS, ácido nítrico (AN), soda cáustica (SC) e álcool em gel, em relação com nanoestruturas de prata (AgNP), de quitosana (NQ), de Carbonato de Cálcio (NC) e de óxido de zinco (ZnOnano), em diferentes concentrações, no controle de biofilmes bacterianos em associação de Listeria monocytogenes com Pseudomonas fluorescens e Escherichia coli com Salmonella typhimurium. Análise antimicrobiana in vitro também foi realizada. Em estágios mais avançados (após 12 dias), os sanitizantes comerciais (HS, LAT, AN e SC)  apresentaram uma redução de no máximo 2,00 ciclos log, enquanto os nanosanitizantes (AgNP, NQ e ZnOnano) foram capazes de reduzir entre 3,00 a 7,59 ciclos log. Em relação a análise in vitro, o HS não foi capaz de inibir o crescimento bacteriano até 5,0 µg/mL, enquanto AN e SC apresentaram valores para Concentração Mínima Inibitória abaixo de 2 µg/mL, e os nanosanitizantes (AgNP, ZnOnano, NQ, NC) até 6 µg/mL. A eficiência obtida pelo álcool em gel foi de ~1,47 ciclos log, enquanto os nanosanitizantes tiveram uma eficiência acima de 3 ciclos log. Estes resultados confirmam a superioridade da eficiência de nanoestruturas no controle de biofilmes formados em superfícies de aço inoxidável

A Oxidação Catalítica Seletiva tem se destacado como um método energeticamente mais eficiente e seletivo que a combustão tradicional de poluentes. Esse método consiste no uso de catalisadores na reação de combustão, o que reduz as temperaturas requeridas e a formação de subprodutos. Esse trabalho teve como objetivo o estudo de catalisadores (Cu, Fe, Co)-ZSM-5 e (Cu, Fe, Co)-Beta na oxidação catalítica seletiva da acetonitrila visando diminuir a temperatura de combustão tradicional (> 850ºC) e aumentar a formação preferencial de N₂. Os catalisadores foram preparados por três trocas iônicas consecutivas e caracterizados pelos métodos de DRX, FRX, RTP-H₂, DTP e espectroscopia no UV-VIS. As análises de DRX evidenciaram, através da medida da intensidade dos picos, que a troca iônica não influenciou na cristalinidade da estrutura zeolítica. Os resultados mostraram a presença de CuO nos catalisadores Cu-(ZSM-5 e Beta) e de Fe₂O₃ nos catalisadores Fe-(ZSM-5 e Beta). A ausência de óxidos de cobalto nos catalisadores Co-(ZSM-5 e Beta) indicou que a maioria das espécies de cobalto está intercambiada na estrutura das zeólitas. Os perfis de RTP-H₂ mostraram que os catalisadores (Cu, Fe)-ZSM-5 e (Cu, Fe)-Beta apresentaram reduções das espécies de cobre e cobalto em mais de uma etapa. As análises de espectroscopia no UV-VIS identificaram a presença dos íons Cu²⁺, (Cu-O-Cu)²⁺,Fe³⁺, Co²⁺ e Co³⁺ em posição de compensação de carga nas zeólitas preparadas com os esses metais, bem como nanopartículas de CuO e Fe₂O₃, nos catalisadores (Cu, Fe)-ZSM-5 e (Cu, Fe)-Beta. Os ensaios catalíticos mostraram que Cu-ZSM-5 e Cu-Beta foram mais ativos para a oxidação de acetonitrila, e dentre eles o Cu-Beta apresentou a formação apenas dos produtos de interesse, se destacando como o catalisador mais adequado para a oxidação catalítica seletiva da acetonitrila. De acordo com os resultados de DRX, RTP e UV-VIS para Cu-Beta a maioria das espécies de cobre está presente como nanopartículas de CuO dispersas, que atuam como centro ativo e foram as responsáveis por aumentar a sua conversão e formação preferencial de N₂ e CO₂.

O consumo excessivo de sal pode levar a adversidades na saúde. Por isso, houve uma determinação da redução de sódio pelo Ministério da Saúde às indústrias. Assim, a indústria de laticínios busca alternativas promissoras para redução e/ou substituição do sódio, sem alterar a qualidade do produto final. Portanto, o objetivo deste trabalho foi produzir o queijo tipo minas frescal suplementado com nanoestruturas de β-lactoglobulina (β-lg) com e sem bioativos - quercetina e vitamina B2 - visando à redução do teor de sódio e o melhoramento funcional do alimento. Os queijos foram produzidos via planejamento experimental de delineamento composto central rotacional (DCCR) 2³, sendo as variáveis independentes as concentrações de NaCl, KCl e nanoestrutura de β-lg, com três repetições no ponto central. Posteriormente, foi realizado o melhoramento funcional do alimento via encapsulamento dos bioativos quercetina e vitamina B2. As nanoestruturas sintetizadas apresentaram tamanho médio de 109,95 ± 0,68 nm e índice de polidispersividade (PDI) de 0,4078 ± 0,0539. Armazenadas a 4°C por 60 dias, mantiveram os valores de tamanho e de potencial zeta (-18,1 ± 1,1 mV), caracterizando um sistema coloidal semi-estável. As nanoestruturas apresentaram propriedades espumante e emulsificante melhoradas quando comparadas à proteína em sua forma nativa. Foi possível realizar o encapsulamento dos bioativos quercetina e vitamina B2 à nanoestrutura de β-lg, apresentando 96,50% e 36,39% de eficiência, respectivamente. No queijo minas frescal produzido, as variáveis pH, sólidos solúveis totais, acidez titulável, firmeza, coesividade, elasticidade, dureza e mastigabilidade não foram significativas estatisticamente para o modelo, porém, quando comparados aos queijos isentos de nanoestrutura, apresentaram 60,12% de redução dos valores de ácido lático e 47,64% e 49,03% de incremento nos valores de firmeza superior e lateral, respectivamente. A condutividade e adesividade foram significativas estatisticamente, sendo o KCl e NaCl o fator de maior influência, respectivamente. Os queijos produzidos com nanoestrutura e bioativo não apresentaram alterações nas propriedades físico-químicas e de textura. É uma alternativa promissora à redução do NaCl, visto que a substituição de 50% de NaCl por KCl deste trabalho concomitantemente com a adição da nanoestrutura manteve as propriedades físico-químicas e reológica do produto.

Na indústria de óleo e gás, tubulações de aço C-Mn são utilizadas com muita frequência, em várias etapas do processo de extração e condução do petróleo, sendo aplicados como revestimento de poços. Estas aplicações chegam a grandes profundidades onde as operações são mais complexas devido a esforços internos e externos além da corrosão que é potencializada pelas altas concentrações de sulfeto de hidrogênio ( ) e o dióxido de carbono ( ) presentes no petróleo. Para atender essa demanda, se faz necessário à busca por novos materiais e processos de produção que apresentem características de resistências aos esforços mecânicos e à corrosão, a fim de garantir a segurança dessas operações, prevenindo de impactos ambientais. Neste contexto esse estudo foi realizado utilizando amostras de tubos de aço C-Mn com revestimento de uma superliga de níquel denominada Inconel 625, preparadas por aspersão térmica combinando o processo tratamento térmico no conjunto metal base e revestimento, variando-se o tempo de aquecimento (10, 30, 60 e 120 min) e temperatura do forno (950 e 1050 °C). Após o experimento, foram realizadas análises microestruturais, análises do perfil de composição química e curvas de fração mássica. De acordo com os resultados obtidos desenvolveu-se um modelo matemático a partir da Segunda Lei de Fick, aplicado a um software de simulação, para validação dos resultados obtidos no laboratório com o objetivo de estimar os coeficientes de difusão para cada um dos elementos (Fe, Ni e Cr) contidos nas amostras, na área de interface entre o substrato e revestimento. Os resultados demonstram que o aumento da temperatura durante o processo de tratamento térmico aumentou a região de interdifusão entre o substrato e o revestimento e que as diferenças encontradas para os coeficientes de difusão do Fe, Ni e Cr, presentes nas amostras, com outros estudos encontrados na literatura estão relacionadas aos seguintes fatores: presença de diferentes elementos e concentrações no material, interferindo na movimentação dos compostos estudados e, também, à difusão em contornos de grãos que, devido aos arranjos desordenados das estruturas interferem diretamente na resistência ao transporte, consequentemente, nos resultados dos coeficientes de difusão. 

A evolução tecnológica proporcionou vários benefícios, como facilidade na comunicação, transporte, entre outros. Entretanto, junto com a evolução veio a degradação ambiental pelo descarte indevido do óleo de cozinha. Este trabalho teve como objetivo utilizar fungos filamentosos para a biodegradação do óleo de cozinha e em conjunto realizar a modelagem do processo utilizando um sistema inteligente. Para a realização dos experimentos, foi usado um meio sintético e quatro fungos filamentosos. Sendo que três apresentaram produção enzimática (P. crysogenum, P. aculeatus e A. niger). Após o teste de produção enzimática, os fungos que produziram a enzima de interesse no óleo foram o A. niger e P. aculeatus (onde o valor foi de 0,6 g/L e aproximadamente 0,4g/L respectivamente). Por esses fungos terem apresentado melhores resultados, passaram pela etapa da curva de crescimento e observou que o fungo P. aculeatus apresentou o melhor resultado de crescimento (aproximadamente 0,38g/L). Na etapa de modelagem do processo, usou um sistema inteligente que é a lógica fuzzy visando obter como resultado o crescimento do fungo e biodegradação, e assim realizar uma comparação com os dados experimentais. Através os resultados, pode-se observar que os dados apresentados em laboratório foram condizentes com os resultados apresentados pela lógica fuzzy.

A demanda química de oxigênio (DQO) é um parâmetro global utilizado como indicador de conteúdo orgânico em águas residuárias e superficiais bem como para o monitoramento de estações de tratamento de efluentes líquidos. Dessa forma, o novo método proposto para análise de DQO em amostras visa contribuir e facilitar o processo de determinação de matéria orgânica em estações de tratamento de efluentes a fim de poupar gastos e tempo.
Atualmente, o método para determinar a Demanda Química de Oxigênio (DQO) mais empregado para refluxo fechado é a Metodologia 5220D do Standard Methods, no qual tubos com amostras contendo biftalato de potássio, sulfato de mercúrio, dicromato de potássio e água destilada são levados a um digestor e posteriormente deixados para resfriar antes de suas respectivas absorbâncias serem medidas e sua DQO calculada. Esse processo apresenta alguns inconvenientes no que diz respeito à digestão, pois as amostras devem ser digeridas por um período de aproximadamente 2 horas antes de ler suas absorbâncias.
Com o intuito de otimizar o tempo de análise desse método, o presente modelo de utilidade foi desenvolvido, por meio do qual as absorbâncias das amostras são obtidas através de uma equação que correlaciona as absorbâncias das mesmas logo após sua oxidação, sem passar pelo processo de digestão.
Além disso, é proposto também, a validação da metodologia através de testes de exatidão, precisão, robustez, linearidade, seletividade e sensibilidade independente do material orgânico a ser analisado. A principal vantagem desse modelo é a economia de tempo, de gasto com a compra do equipamento e também a redução de energia elétrica, devido à não utilização do bloco digestor.

Os aterros sanitários são considerados pela maioria dos países como a melhor forma de dispor os rejeitos sólidos. Porém, apenas a disposição desses rejeitos, não impede a geração de grandes volumes de lixiviado, que devido a sua elevada carga poluente, é motivo de muita preocupação às populações do mundo todo. Devido a alta carga orgânica presente, aos compostos tóxicos e não assimiláveis por microrganismos presentes no lixiviado, seu tratamento biológico pode ficar prejudicado, tornando necessária a adoção de um pré-tratamento de baixo custo e acessível, afim de reduzir a concentração destes compostos tóxicos e recalcitrantes, assim melhorando a eficiência do tratamento biológico. Neste sentido, o presente trabalho estuda o comportamento da ozonização do lixiviado de aterro sanitário em reator RPB (Rotating Packed Bed) catalisado com vermiculita impregnada com ferro. As variáveis rotação do leito, pH inicial e vazão de ar comprimido foram analisados via planejamento experimental, e o processo otimizado via técnica otimização multiobjetivo. No ponto ótimo, a remoção de DQO e cor alcançaram valores de 16,05 e 40,54%, respectivamente, nas condições de rotação do leito a 915 rpm, pH de 5,8 e vazão de ar comprimido de 3,9 L.min-1, utilizando-se de 0,25 g.L-1 de vermiculita impregnada por volume de lixiviado a ser tratado. O modelo matemático gerado foi considerado válido (Radj=98%), representando com baixa variância os valores experimentais. Observou-se que biodegradabilidade do efluente tratado por uma hora nessas condições (DBO5/DQO) aumentou de 0,13 para 0,49 comprovando que o processo é capaz de melhorar a biodegradabilidade do lixiviado de aterro sanitário utilizando o mínimo de recursos possível, além de ter como suporte catalítico um material de baixo custo e fácil acesso. Analisando-se o comportamento das variáveis foi possível constatar que o reator RPB melhorou a difusão do gás no efluente. O pH, juntamente com o catalisador, se mostrou um dos principais responsáveis na produção de radicais hidroxila em meio ácido colaborando para a remoção de carga orgânica. Comparando com alguns trabalhos na literatura, o tratamento proposto por este trabalho se mostrou capaz de tratar o lixiviado de aterro sanitário melhorando sua biodegradabilidade utilizando menos regentes e materiais de baixo custo. Os resultados são considerados promissores, contribuindo para o tratamento do lixiviado de aterro sanitário em processos biológicos combinados futuramente.

Tratamento das emissões de acetonitrila sobre os catalisadores (Cu, Co ou Fe)-Beta e (Cu, Co ou Fe)-óxidos.

Produção de cerveja artesanal utilizando torta residual de macaúba (Acrocomia aculeata) e avaliação da qualidade via lógica Fuzzy

Estudo da influência da sacarose, casca de laranja e carvão de capim elefante como aditivos orgânicos na propriedades metalúrgicas de pelotas de minério de ferro.

No presente trabalho, foi feito um estudo do comportamento termodinâmico de hidrogéis superabsorventes. Os hidrogéis foram sintetizados a partir dos monômeros acrilamida, metacrilato de sódio e N,N’-metilenobisacrilamida (agente reticulante), utilizando-se persulfato de amônio como iniciador e N,N,N’,N’-tetrametilenodiamina como acelerador. Foram obtidos trinta e seis hidrogéis, variando-se a concentração de monômeros totais (de 10%m/v a 30%m/v), a concentração de reticulante (de 0,38%m/m a 1,43%m/m) e a concentração de monômero iônico (de 0%m/m a 57,2%m/m). Os graus de expansão dos hidrogéis, no equilíbrio, foram determinados, a partir do contato com água à temperatura de 25oC e pH igual a 6,5. Dos trinta e seis hidrogéis sintetizados, vinte e nove deles tiveram graus de expansão superiores a 100g/g, qualificados, pois, como hidrogéis superabsorventes (SAPs). Dois deles com expansão superior a 530g/g. A presença do monômero iônico é essencial para uma maior absorção de água. Os resultados obtidos para o aumento da concentração de monômero iônico, fixando-se as concentrações de monômeros totais e de reticulante foram termodinamicamente consistentes e demonstraram que esses hidrogéis não apresentam comportamento anômalo. Todos os resultados foram qualitativamente discutidos, considerando-se o compromisso entre as variáveis de síntese na determinação da estrutura da rede polimérica e a correlação entre essa estrutura e o comportamento termodinâmico. Para o estabelecimento dessa correlação, como contribuição ao estado-da-arte, relativamente ao tema, foi feita uma mudança na abordagem, classicamente feita, descrevendo-se o comportamento a partir da introdução do conceito de “estoque entrópico”. A densidade de reticulação e a concentração de monômeros totais são as variáveis que, de forma isolada, em todos os níveis estudados, mais influenciam esse “estoque entrópico”. A “carga” iônica das cadeias tem uma influência significativa, de forma isolada, até um certo nível, influência essa que passa a ser modulada pelas outras variáveis, a partir desse nível. Os resultados obtidos, no presente trabalho, à luz da abordagem termodinâmica feita, possibilitam, com razoável aproximação, a síntese de hidrogéis customizados, com graus de expansão específicos, para aplicações específicas.

Conversão de etanol em 1,3-butadieno com catalisadores MgO/CuO/SiO₂ e MgO/CuO/[Si]MCM-48