O leite é um biofluido altamente nutritivo, muito consumido no mundo, capaz de atender as necessidades básicas dos indivíduos. O Brasil ocupa o terceiro lugar na produção mundial de leite bovino. A composição do leite, em especial o teor de gordura, é um fator essencial para a qualidade final dos produtos, além de afetar significativamente os preços para os produtores. As gorduras lácteas são compostas por ácidos graxos, em especial o ácido palmítico (C:16) e o ácido oleico (C:18:1), que são responsáveis pelas características reológicas e organolépticas do leite e de seus subprodutos. Portanto, a quantificação de gordura no leite bovino é de extrema importância para a indústria láctea, sendo que atualmente o método Gerber é o mais utilizado, no entanto possuem grande margem de erro e são perigosos. Apresentamos uma metodologia colorimétrica de interação de nanopartículas de ouro e de 10,12-ácido pentacosadinóico com o ácido palmítico e o ácido oleico. A técnica foi validada por espectroscopia UV-Vis e pela metodologia de cores RGB, mostrando resultados excelentes,
em que foi possível verificar a mudança de coloração das amostras à medida que a concentração de ácido graxo aumentou. Trata-se de um estudo promissor para a produção de nanosensores colorimétricos sensíveis, de baixo custo e seletivos de gordura láctea.

Carvão vegetal e alumina são compostos amplamente utilizados na indústria, como adsorventes e suportes de catalisadores, podendo atuar de forma isolada ou em conjunto com outros compostos e moléculas. Procurando aliar as capacidades adsorventes desses dois materiais, foi proposta a impregnação de alumínio (Al₂O₃), por processo sol-gel, dentro de uma matriz carbonácea, objetivando promover aumento na remoção de contaminantes orgânicos em fase aquosa em efluentes sintéticos, comparativamente ao que os componentes, separadamente, podem oferecer. A metodologia empregada iniciou-se com a produção de um adsorvente com base no carvoejamento de capim elefante. Este foi tratado com solução coloidal contendo Tri-sec-butóxido de alumínio (C₁₂H₂₇AlO₃), que foi geleificado com vapor d’água, e posteriormente tratado termicamente, obtendo como produto misto final, carvão/alumínio. O adsorvente foi, então, caracterizado quanto à presença de fases cristalinas (Difratometria de Raios X), morfologia (Microscopia Eletrônica de Varredura), área específica e porosidade (método multipontos) e estabilidade térmica (Termogravimetria). Foi possível identificar o alumínio em sua forma boemita, o aumento da área específica (14,42%) e porosidade (17,03%), em relação ao carvão inicial, bem como faixa de estabilidade térmica que foi próxima dos 500°C, além disto a presença do alumínio nos poros se fez presente nas análises de microscopia, assim como sua dispersão por grande parte da superfície das amostras. O processo de produção e impregnação, portanto, se mostrou eficaz para o que foi proposto, sendo agora necessário verificar sua utilização como adsorvente.

Os poliuretanos (PU’s) são uma classe variada de polímeros cujas aplicações podem ocorrer em diversos segmentos industriais (LIMA, 2007). Os PU’s podem ser obtidos através da reação entre um diisocianato com um poliol, normalmente, de origem petroquímica (COSTA, 2007). Na literatura são apresentados estudos relacionados à produção de polímeros a partir de fontes renováveis, em substituição às matérias primas à base de petróleo e que geram impactos ambientais (FERRARO, 2017). A utilização de óleos vegetais para síntese de polióis constitui um forte atrativo na indústria química por representarem matérias-primas abundantes, na maioria atóxica, menor produção resíduos durante a fase de processamento, baixo custo de produção e processamento e serem biodegradáveis (COSTA, 2007).
Os poliuretanos podem ser utilizados sob a forma de espumas flexíveis, as quais comumente possuem células abertas, sendo permeáveis ao ar, são reversíveis à deformação e podem ser produzidas numa grande faixa de propriedades incluindo maciez, firmeza e resiliência (ACCIOLY, 2008). As espumas flexíveis são materiais versáteis e possuem características adsorventes, podendo ser usadas em diferentes aplicações como na adsorção de herbicidas e de corantes em águas residuárias (VINHAL, 2017; KAMPRAD;GOSS, 2007).
A adsorção é um fenômeno físico-químico de adesão, essencialmente de superfície, sendo observado quando um componente de fase líquida ou gasosa é transferido para a superfície de um sólido (NUNES, 2014). Este fenômeno constitui uma possibilidade potencialmente versátil e econômica para remoção de substâncias tóxicas de fontes aquosas e para tratamento de diversos tipos de efluentes, como é o caso dos efluentes ricos em compostos farmacêuticos (MARSALEK, 2020). Fármacos de diversas classes têm sido encontrados em efluentes hospitalares e de ETEs, em águas superficiais, águas subterrâneas e águas potáveis em concentrações variáveis (HARO, 2017). A remoção dessas substâncias farmacêuticas do meio ambiente se faz necessária pois o alto consumo de fármacos, associado ao descarte incorreto, tem como consequência impactos irreversíveis como,
por exemplo, a resistência bacteriana. (HARO, 2017). O processo de adsorção se destaca neste contexto por ser é uma possibilidade amplamente estudada e promissora para remoção dessas substâncias das fontes aquáticas (MARSALEK, 2020). O presente projeto visa estudar a capacidade adsortiva do fármaco paracetamol em solução
aquosa a espumas de poliuretano produzidas à base de três óleos vegetais distintos. As espumas serão produzidas pelo mecanismo in shot caracterizadas estruturalmente e submetidas a experimentos de adsorção assistidos por técnicas estatísticas de planejamento de experimentos (DOE).

A tecnologia deste projeto produz revestimentos nanotecnológicos e biodegradáveis para aumento
do shelf-life de frutas no pós-colheita. As nanoestruturas utilizadas são de oxido de zinco (ZnO) e
de quitosana. Atualmente a produção dos revestimentos é em escala laboratorial, onde se é
produzido 10 kg semanais de revestimento com nanoestrutura de ZnO e 10 kg de revestimento
com nanoestrutura de quitosana. O processo de escalonamento tecnológico em escala laboratorial,
avançou do TRL 3 ao 6, formulando um protótipo mais robusto, o processo de produção das
nanoestruturas que gerou uma nanoestrutura de ZnO com 347,7 ± 177,34 nm com um PDI de 1 ±
0 e foi obtido uma nanodispersão de quitosana de 35,93 ± 4,62 nm. Os mamões que foram
revestidos com os protótipos, tiveram uma menor perda de massa em relação ao controle, 11,56 %
e 10,25% respectivamente. Na empresa UGBP os mamões apresentaram uma perda de massa de
10,77 ± 1,41 %, óxido de zinco, e 10,62 ± 2,58 % para quitosana. Os mamões revestidos com os
protótipos apresentaram uma taxa de contaminação por fitopatógenos menor e feridas menores em
relação aos mamões do controle. O processo de escalonamento tecnológico em escala piloto,
avançou do TRL 6 ao 8. O investimento para implementação completa da planta piloto ficou em
R$ 113252,476. A nanoestrutura de óxido de zinco (ZnO) produzida na planta piloto utilizando as
operações unitárias apresentou um tamanho hidrodinâmico de 312,05 ± 82,66 nm e a nanoestrutura
de quitosana sintetizada de 45,28 ± 10,78 nm.

A acrilonitrila (ACN) é um dos monômeros mais utilizados na indústria química, sendo
empregado na síntese de plásticos, borrachas e fibras acrílicas, por exemplo. No entanto, é
também um composto orgânico volátil (COV) de elevada toxicidade, que está presente em
gases de exaustão industriais. Esses gases, portanto, necessitam de tratamento adequado.
Nesse contexto, a combustão catalítica seletiva (CCS) destaca-se como uma tecnologia
altamente promissora para a remoção de ACN em efluentes gasosos industriais. Este método
consiste na utilização de catalisadores visando a redução das temperaturas requeridas para a
combustão e o controle da formação de subprodutos indesejados, tais como os óxidos de
nitrogênio (NOx). Assim, este trabalho teve como objetivo o estudo de catalisadores à base de
zeólita BETA, modificada com cobre e cério (CuCeOx-HBETA), na reação de CCS de ACN.
Estes materiais foram preparados por impregnação úmida e caracterizados pelas técnicas de
difratometria de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier
(FTIR), espectroscopia por reflectância difusa na região do ultravioleta visível (DRS UV-Vis)
e redução com hidrogênio à temperatura programada (RTP-H2). O desempenho desses
catalisadores na CCS de ACN foi avaliado a partir de testes catalíticos. Resultados de DRX
mostraram que os óxidos de cobre e/ou cério estão presentes nos catalisadores como
nanopartículas. O CeO2 apresentou tamanhos de nanocristais (5,7-8,0 nm) menores que os
nanocristais de CuO (~20 nm). Pelas análises de FTIR, notou-se grande semelhança entre os
espectros dos catalisadores CuCeOx-HBETA e o da HBETA, indicando que sua estrutura foi
preservada após o processo de impregnação úmida e tratamento térmico. Por DRS UV-Vis,
foram observadas bandas relativas às espécies Cu2+

, [Cu-O-Cu]2+, CuO, Ce3+ e Ce4+ nos
espectros dos catalisadores CuCeOx-HBETA. Resultados de RTP-H2 revelaram que a
dispersão e a redutibilidade de CuO foram melhoradas devido a presença de CeO2. Por fim, os
testes catalíticos mostraram que os catalisadores CuCeOx-HBETA atingiram altas conversões
entre 300-350°C. A maior atividade dos catalisadores foi atribuída à presença das espécies de
CuO altamente dispersas e íons Cu2+ isolados. O catalisador 10Cu10Ce-HBETA, com razão
cobre/cério igual a 1, foi o mais ativo devido à melhor sinergia entre as espécies de cobre e
cério. Além disso, os catalisadores apresentaram boa seletividade em relação à formação de
N2, visto que a formação de NOx foi insignificante.

A emissão da acrilonitrila resultante da sua produção gera graves problemas ambientais e consequentemente à saúde humana. A oxidação catalítica seletiva vem mostrando ser um método pertinente para a solução desse problema, sendo mais eficiente que a combustão convencional. Esse método consiste na utilização de catalisadores capazes de diminuir a energia de ativação da reação e selecionar o produto desejado, minimizando ao máximo os danos causados no processo. Neste trabalho foram utilizados catalisadores CuO, CeO2, CuO-BETA na oxidação catalítica seletiva da acrilonitrila com o objetivo de diminuir a temperatura de operação (<800ºC) e produzir preferencialmente N2, mitigando os danos ambientais. Os catalisadores mássicos de CuO e CeO2 foram obtidos de forma comercial enquanto o suportado CuO-BETA foi preparado pelo método de impregnação incipiente. Posteriormente os quatro catalisadores foram caracterizados pelas técnicas de DRX, RTP-H2 e espectroscopia no UV-Vis. Os resultados de DRX mostraram picos característicos dos óxidos de cobre (CuO) e de cério (CeO2) nos catalisadores mássicos e suportados. A adição desses óxidos ao suporte pelo método de impregnação incipiente não alterou a morfologia da zeólita-BETA. Os perfis de RTP-H2 indicaram que a óxido de cobre suportado na zeólita BETA levou a diminuição da temperatura de redução das espécies de cobre. As análises de espectroscopia no UV-Vis identificaram a presença dos íons Cu2+, [Cu-O-Cu]2+ e Ce4+, além de nanopartículas de CuO no catalisador CuO-BETA. Os ensaios catalíticos mostraram que os catalisadores apresentam boa atividade para a oxidação seletiva de acrilonitrila, ocasionando em diminuição significativa da temperatura de reação, sendo o CeO2 o mais promissor dentre eles por apresentar menor temperatura de reação e maior seletividade para formação de N2 e CO2.

A viabilidade dos reatores nucleares depende de um sistema de segurança eficiente na operação das unidades de processamento nucleares. Grande parte da segurança dos reatores de fissão nuclear está relacionada com a densidade de nêutrons que necessita de um balanço bem equilibrado entre os nêutrons emitidos e os nêutrons perdidos (via absorção ou fuga de nêutrons), a fim de evitar grandes danos como superaquecimento e possíveis explosões. No presente trabalho foi realizada uma revisão bibliográfica relativa à energia nuclear, à modelagem dinâmica e simulação de um reator nuclear, o desenvolvimento de um novo equacionamento (sistema de equações diferenciais não-lineares) para previsão da densidade de nêutrons, potência e frações mássicas dos grupos precursores de nêutrons atrasados, em um reator de fissão nuclear e aplicação da lógica fuzzy nestes reatores. De acordo com a bibliografia, o sistema de equações diferenciais não lineares proposto por Duderstadt e Hamilton é um dos mais representativos para a previsão da densidade de nêutrons, porém apresenta uma deficiência para o resultado da densidade de nêutrons em sistemas moderados. Neste trabalho foi desenvolvido um novo equacionamento para a previsão da densidade de nêutrons, potência e concentração dos grupos geradores de nêutrons atrasados, através da inserção de novos termos nas equações de Duderstadt e Hamilton.  O sistema de oito equações diferenciais não lineares obtido na modelagem foi resolvido pelo método Runge Kutta de quarta ordem no software livre OCTAVE.  Foram realizadas simulações dinâmicas dos reatores nucleares de fissão e a partir dos resultados foi possível prever o comportamento em regime transiente da densidade de nêutrons, potência do reator e das frações mássicas dos grupos precursores de nêutrons atrasados  para reatores moderados. A validação do novo modelo proposto foi realizada por meio de superposição da plotagem dos resultados das simulações sobre os dados experimentais da literatura para o reator PWR TRIGA do CDTN/UFMG. O novo equacionamento resultou em uma compatibilidade adequada entre o modelo proposto e os dados experimentais, com um coeficiente de correlação de 0.9. O novo modelo proposto é uma ferramenta importante para os projetos de sistemas de controle dos reatores de fissão nuclear e pode ser aplicado em trabalhos futuros. Através da Lógica Fuzzy foi possível realizar uma estimativa numérica em relação aos percentuais de nêutrons no reator. Com essa análise, obteve-se um valor de aproximadamente 60% de nêutrons que devem ser emitidos pela fonte primária no Reator e 41% de nêutrons que devem ser absorvidos pelos moderadores.

O Brasil é um dos principais produtores e exportadores mundiais de minério de ferro com uma produção de 358,0 milhões de toneladas no ano 2021. Devido ao grande volume de produção, há, consequentemente, a geração de um grande volume de resíduos líquidos que precisam ser tratados antes de serem descartados no meio ambiente, por apresentarem elevado teor de metais pesados. Todavia, os tratamentos, até então conhecidos, são onerosos e complexos. Uma alternativa econômica e ambientalmente viável para o tratamento desses resíduos é a utilização de nanocelulose bacteriana como adsorvente dos metais pesados presente na composição dos resíduos, devido às suas propriedades de biocompatibilidade e biodegradabilidade. No entanto, faz-se necessário maior estudo para o aumento da eficiência da produção, alterando parâmetros de fermentação e avaliando a utilização de substratos alternativos. A indústria cervejeira brasileira produz cerca de 14,0 bilhões de litros de cerveja ao ano e, com isso, um grande volume de resíduos ricos nutricionalmente. Com seu alto valor nutricional, os resíduos são excelentes candidatos a substrato para as bactérias produtoras de nanocelulose bacteriana, agregando valor a eles. Diante deste cenário, o presente projeto de pesquisa tem como objetivos (i) a produção estática de nanocelulose bacteriana utilizando como substrato os resíduos da indústria cervejeira, (ii) a obtenção de um adsorvente composto de nanocelulose bacteriana para o tratamento de resíduo da indústria mineradora e (iii) a recuperação de metais pesados e óxido de ferro dos efluentes da indústria mineradora para o reuso nas indústrias. Foi possível obter, aproximadamente, 1532 mg de nanocelulose bacteriana através do sistema em bateladas. Como adsorvente, o material se mostrou muito promissor, obtendo uma capacidade de adsorção máxima para os metais Co (II), Ni (II) e Cu (II) de, respectivamente, 0,0739, 0,2504 e 0,3945 mg·g^-1. Para os mesmos metais, o índice de remoção das soluções sintéticas estudadas foi de, respectivamente, 62,56, 39,13 e 61,64%.

O setor cervejeiro, devido ao aumento da atividade produtiva e ao gosto mais exigente do consumidor, tem buscado melhorar a qualidade da cerveja produzida, tendo inclusive utilizado metodologias de inteligência artificial para lidar com a incerteza, a subjetividade e a complexidade associada a esse tipo de problema de engenharia de bioprocessos. O sistema Fuzzy é uma dessas metodologias que, além da generalidade, do poder expressivo e da capacidade para modelar problemas do mundo real, atuam no sentido de contornar a imprecisão implícita em problemas de tomada de decisão. Assim, esta pesquisa teve por objetivo desenvolver dois sistemas de apoio de decisão por meio de um sistema Fuzzy. O primeiro sistema Fuzzy foi desenvolvido para avaliar a qualidade da cerveja Pilsen utilizando três critérios de defuzzificação; e o segundo sistema Fuzzy teve como objetivo identificar diferentes tipos de cerveja. A metodologia envolveu a coleta de informações de usuário sobre os seguintes tipos de cerveja: Pilsen, Trigo, Stout e IPA. O sistema foi desenvolvido nos softwares SCILAB® e INFUZZY e as variáveis de entrada para o primeiro sistema de apoio de decisão foram o CO₂, cor, densidade, pH e o teor alcoólico, e a variável de resposta foi a qualidade da cerveja. O sistema desenvolvido teve uma taxa de acerto acima de 90% referente a qualidade da cerveja considerada aprovada, além de ser possível ,pelas superfícies de respostas, identificar as melhores regiões quando se tem o produto considerado aprovado, aprovado com alteração ou reprovada. Além disso, considerando cenários simulados, o segundo sistema Fuzzy previu corretamente, em mais de 99% das vezes, o teor alcoólico, cor e a densidade da cerveja produzida, indicando ao usuário o tipo de cerveja escolhido.

Os geopolímeros são macromoléculas inorgânicas produzidas pela ativação alcalina de materiais de aluminossilicato. Sua utilização na construção civil é uma alternativa promissora para a substituição do cimento Portland (CP), cuja fabricação é responsável por 7% das emissões de CO₂ no planeta. Além disso, a produção de geopolímeros é ambientalmente sustentável, pois tem como matéria-prima resíduos industriais que podem ser utilizados e valorizados, em vez de serem descartados. Para o desenvolvimento do geopolímero é necessário um precursor, a exemplo de um mineral aluminossilicato, e um ativador alcalino, como NaOH ou silicato de sódio. Este trabalho teve como objetivo analisar as propriedades mecânicas de um geopolímero produzido a partir dos resíduos de mineração de nióbio, especialmente a rocha anfibolito, usada como precursor. De acordo com a metodologia de arranjo experimental Extreme Vertice de mistura, foram preparados corpos de prova com diferentes razões molares de SiO₂/Al₂O₃, Na₂O/SiO₂ e H₂O/ Na₂O, em condições de cura na temperatura ambiente. As amostras foram submetidas a ensaios de resistência à compressão axial e de resistência de aderência à tração. Os resultados obtidos na região de contorno da superfície de resposta variaram de 0,04 a 0,26 MPa para resistência de aderência à tração e de 0,7 a 1,96 MPa para resistência à compressão. A interpretação do modelo de respostas geradas indicou valores ótimos de proporções de NaOH, SiO₂ e água para o experimento realizado. Os valores se aproximaram daqueles estabelecidos por normas técnicas para argamassas e cimentos (ABNT, 2005). Portanto, argumenta-se em torno da viabilidade do anfibolito como geopolímero e matéria-prima na construção civil.

O presente trabalho teve como objetivo sintetizar a esferas de carragena e de imobilizar microrganismos em sua estrutura polimérica. Foram escolhidas duas leveduras Saccharomyces pastorianus e Saccharomyces cerevisiae com microrganismos imobilizados. As leveduras imobilizas foram testadas na fermentação utilizando três substratos diferentes: o açúcar mascavo, o açúcar cristal e a D(+)sacarose. A síntese da esfera de carragena foi alcançada quando houve uma combinação das concentrações de duas soluções: da solução de carragena, na concentração de 10 g.L^-1 e da solução de KCl, na concentração de 0,848 mol. L^-1. Nessas mesmas concentrações foi possível imobilizar as leveduras na matriz polimérica da carragena e formar esferas. Os resultados das fermentações com as leveduras imobilizadas mostram que o consumo do açúcar ocorre por dois fatores: pela adsorção do açúcar na matriz polimérica da carragena, devido às interações eletrostáticas ocorrido entre eles e também pelo consumo do açúcar pelas leveduras imobilizadas.  A sacarose foi o melhor açúcar para utilizar como substrato. Em relação aos microrganismos pode-se notar que Saccharomyces cerevisiae obteve resultados mais satisfatórios, devido à maior velocidade e maior de consumo de açúcar, em comparação com a outra levedura. Esse maior consumo, podem ser explicados pela maior quantidade de células viáveis presentes dentro das esferas. Além disso, foram realizadas a secagem das esferas com as leveduras imobilizadas no dessecador, em estufa e naturalmente. Entretanto, as células após a reidratação das esferas não se mostram viáveis. Em vista de tudo isso pode-se concluir que células de microrganismos podem ser imobilizadas em esferas de carragena, entretanto, deve-se refinar o processo de imobilização para aumentar a viabilidade celular. Além disso, as células imobilizadas podem ser usadas e reutilizadas em processos biotecnológicos para produção de produtos de interesse.

O presente trabalho teve como objetivos, a otimização e o monitoramento do processo de destilação extrativa para obtenção de etanol anidro, por meio de simulação computacional no software Aspen Plus^®. Para a etapa de otimização, implementou-se um modelo estático do processo, e para a etapa de monitoramento, um modelo dinâmico em malha fechada. O etanol anidro é importante por ser utilizado como aditivo na gasolina para, principalmente, aumentar o índice de octanagem desse combustível. Um desafio refere-se à sua obtenção com teor acima de 99% de graduação alcoólica, para utilização no setor de transporte. Atualmente, no Brasil, um dos processos mais utilizados para a obtenção de etanol anidro é a destilação extrativa. Para otimizar esse sistema, empregou-se, inicialmente, o planejamento fatorial completo 2² com 5 pontos centrais, dentro de planejamento de experimentos (DOE; Design of Experiments), com o objetivo de se investigar os efeitos da temperatura do solvente e da razão de refluxo, além da interação entre ambos os fatores, sobre a concentração de etanol no produto de topo e a carga térmica do refervedor da coluna extrativa. Verificou-se também a questão da curvatura, dado o domínio dos fatores.  O Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), que faz parte da metodologia de superfície de resposta (MSR), foi utilizado para se obter os pontos ótimos de operação do processo, dada a avaliação simultânea de ambas as variáveis respostas.  Verificou-se que o melhor ponto de operação da temperatura do solvente seria de 80°C, e da razão de refluxo, de 0,31. Os valores do teor de etanol no produto de topo e a carga térmica do refervedor são iguais a 99,6% e 1472kW, respectivamente. Em relação ao monitoramento do processo, inicialmente, simulou-se um conjunto de falhas usuais em colunas de destilação extrativa. Avaliaram-se perturbações degrau e com variações no desvio-padrão, com diferentes magnitudes, em variáveis de entrada e intermediárias. Para a detecção dessas falhas, aplicou-se a técnica estatística multivariada denominada Análise por Componentes Principais (PCA; Principal Component Analysis), por meio das estatísticas T² de Hotteling e Q. PCA é uma técnica de redução de dimensionalidade, comumente aplicada em problemas de monitoramento de processos químicos contínuos. Discutiu-se a maior ou menor dificuldade de detecção das falhas, e buscou-se relacionar essa característica com a operação de colunas de destilação extrativa.

Este trabalho teve como objetivo principal avaliar a capacidade adsorvente das argilas sintéticas do tipo hidrotalcita modificadas com Cu e Fe (CuFe, CuMgAl, FeMgAl), calcinadas em diferentes temperaturas (300, 400 e 500°C), na remoção do fármaco diclofenaco de sódio (DC) em meio aquoso. Os materiais adsorventes foram sintetizados pelo método de coprecipitação e pelo método de coprecipitação a baixa supersaturação e caracterizados pelas das seguintes técnicas: difratometria de raios X (DRX), técnica que confirmou a formação da estrutura hidrotalcita, apresentando picos característicos do material e, sugerindo que os metais de transição Cu e Fe foram incorporados na estrutura da amostra;  fisissorção de nitrogênio (método de BET) que forneceu a área superficial, tamanho médio dos poros e volume de poros das amostras sintetizadas. Dentre as hidrotalcitas sintetizadas, CuFe apresentou maior área superficial (97,3 m².g^-1), CuFe500 apresentou maior tamanho médio dos poros (7,99 nm) e FeMgAl300 maior volume total de poros (48,08 cm³.g^-1); e pH no ponto de carga zero (PCZ), realizado para prever a carga superficial efetiva das amostras, sendo o resultado para CuFe, CuMgAl e FeMgAl igual a pH 7,0; 8,59 e 8,56, respectivamente. O tempo de contato e o efeito da temperatura de calcinação na adsorção para remoção do DC foram avaliados. Verificou-se que o processo de adsorção utilizando a argila CuFe atinge o equilíbrio em aproximadamente 30 min, com remoção entre 75‑80% para a amostra sem calcinação; observou-se que o modelo de pseudosegunda ordem foi o mais adequado para descrever o processo de adsorção, gerando um coeficiente R² próximo da unidade, sendo a capacidade de adsorção (q_e) foi de 40,72 mg.g^-1, qe_(real)=40,94 mg.g^-1 e a constante da taxa de adsorção (K₂) foi igual a 0,033 g.mg^-1.min^-1. O estudo da isoterma de adsorção foi realizado para a amostra CuFe, devido à alta taxa de adsorção apresentada, concluiu-se que o modelo de Freudlinch foi o mais adequado para descrever o processo. As hidrotalcitas CuMgAl e FeMgAl não se mostraram eficientes, gerando percentual de remoção de 2-7,5% e 6-10%, respectivamente. Verificou-se, também, que a temperatura de calcinação e a variação do pH inicial não influenciaram no percentual de remoção do DC.

O plástico é encontrado nos mais diversos tipos de bens de consumo, seja eles, duráveis ou pouco duráveis; muitas das vezes são descartados de forma incorreta seja em lixões e ou aterro sanitários afetando assim o meio ambiente. Na literatura é possível encontrar diversos estudos relacionados ao desenvolvimento e aplicação de processos tecnológicos que permitam o reuso e tratamento dos resíduos plásticos. Há inúmeras formas de trata-los sendo um método conhecido o 3R (reciclar, reutilizar e reduzir) a geração de resíduos.

O Uso de técnica de degradação térmica são utilizadas como ferramentas para serem aplicadas em novas tecnologias que busquem compreender os mecanismos de decomposição dos polímeros. A pirólise surge como uma forma de utilizar os produtos plásticos encontrados, transformando-os em gases que após serem condensados produzem bio-óleo. Ela é considerada um processo eficiente e de baixo custo. Este trabalho tem por finalidade obter óleo a partir de polipropileno de embalagens descartáveis, visando a modelagem e otimização do processo de pirólise utilizando o algoritmo Normal Boundary Intersection (NBI), para que, posteriormente, se possa representar um processo de pirólise em escalas maiores. Sendo assim, a partir do exposto a possibilidade de reutilização dos plásticos traz um cunho científico e ao mesmo tempo socioeconômico, de forma que, a fronteira tecnológica possa ser fomentada para produção de energia, que atualmente as fontes são poucas e pouco estratificadas. O insumo para produção de óleo combustível neste trabalho, foi o polipropileno reciclado de ponteiras utilizadas em micropipetas (50gr) sendo adicionado caulim variando a quantidade conforme proposto nos experimentos; a temperatura foi de 512ºC sendo que a rampa de aquecimento/min. também era variada. O tempo de cada experimento foi determinando em 90 min sendo após o processo encerrado. Foi possível verificar que quando utilizado rampas de aquecimento menores, favorecia a um volume de óleo produzido; e, em relação ao uso do caulim, quando utilizado massa maior com rampa de aquecimento mais alta, apresentam fatores que podem prejudicar a produção de bio-óleo.

A acrilonitrila (AN) é amplamente utilizada na produção de borrachas e resinas, mas também é considerado um poluente perigoso em gases de exaustão industrial. Acrilonitrila é cancerígena para humanos e tem um limite de emissão muito baixo. A combustão catalítica seletiva (SCC) apresenta vantagens na eliminação dos resíduos de AN, devido à menor temperatura de operação e à transformação da AN em produtos inofensivos como N₂ e CO₂. Para isso, uma série de catalisadores zeolíticos, (Co, Cu e Fe)-ZSM-5 e (Co, Cu e Fe)-Beta foram preparados pelo método de troca iônica e avaliados na Combustão Catalítica Seletiva da acrilonitrila (CCS-AN). Propriedades físico-químicas desses materiais foram caracterizadas por DRX, FRX, RTP-H₂ e espectroscopia UV-Vis. Pelas análises de DRX verificou-se que a morfologia das zeólitas Beta e ZSM-5 foram preservadas. Também foi possível identificar a presença de CuO nos catalisadores de Cu-Beta e Cu-ZSM-5 e Fe₂O₃ nos catalisadores de Fe-Beta e Fe-ZSM-5. Para Co-Beta e Co-ZSM-5 não foi possível identificar espécies de óxido de cobalto, possivelmente estão intercambiados e compensando carga nas zeólitas. Com relação às análises de RTP–H₂ foi possível identificar duas ou mais etapas de redução para os catalisadores de (Cu e Fe)-Beta e (Cu e Fe)-ZSM-5. Pela UV-Vis detectou-se bandas relativas a Cu²⁺, CuO e [Cu-O-Cu]²⁺ para Cu-Beta e Cu-ZSM-5, enquanto que para Fe-Beta e Fe-ZSM-5 identificou-se íons isolados de Fe³⁺, e Co-Beta e Co-ZSM-5 apresentou bandas relativas a Co²⁺. A combustão de acrilonitrila aumentou com o aumento da temperatura de reação e a ordem de atividade foi Cu-ZSM-5 > Cu-Beta > Fe-ZSM-5 > Fe-Beta > Co-Beta > Co-ZSM-5. A conversão de 90% de acrilonitrila foi alcançada entre 300-450 °C. Os catalisadores Cu-ZSM-5 e Cu-Beta foram os mais ativos e mostraram a maior formação de N₂ e CO₂. Esse melhor desempenho foi atribuído aos íons isolados de Cu²⁺, que foram os principais sítios ativos na CCS-AN. Portanto, foi possível concluir que Cu-ZSM-5 e Cu-Beta foram os catalisadores mais eficientes na CCS-AN.

O lixiviado de aterro sanitário contém elevada concentração de matéria orgânica recalcitrante, como, substâncias húmicas (SH), nitrogênio amoniacal (N-NH₃) e outras substâncias de elevado potencial poluidor a cursos receptores. Já foi comprovado que tratamentos baseados em processos biológicos e combinados com o tratamento de esgoto não são eficazes em adequá-lo aos padrões de descarte exigidos pela legislação ambiental. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo propor e avaliar um processo de tratamento combinado com coagulação-floculação e ozonização catalítica em um Rotating Packed Bed Reactor (RPB), no lixiviado de aterro sanitário da cidade de Conselheiro Lafaiete, Minas Gerais. Metodologia de superfície de resposta foi utilizada para modelar o problema e Normal Boundary Intersection (NBI) foi empregada para determinar as condições otimizadas do processo. O pH, velocidade de agitação e dosagem de cloreto férrico, como coagulante em Jar test, foram analisados com o objetivo de reduzir a demanda química de oxigênio (DQO) e o carbono orgânico total (COT). As condições das variáveis que forneceram o melhor tratamento com coagulação-floculação foram pH 4,7, 40 rpm e 0,8 g L^-1 de FeCl₃, reduzindo em média 34% e 46% de DQO e COT, respectivamente. Esse foi o ponto de partida para o tratamento com ozonização catalisada por MgO suportado em carvão ativado granulado (CAG) em RPB. As reações foram realizadas em um reator com volume útil de 0,25 L, alimentado por um gerador de ozônio e 1 g de massa de catalisador por vez, durante 3 h. O pH do lixiviado, velocidade de agitação do reator e vazão de ozônio foram avaliados para determinar as remoções de DQO, COT, carbono inorgânico (CI), N-NH₃ e Abs₂₅₄. Na ozonização catalítica foram obtidas remoções de 63% de DQO, 78% de COT, 68% de N-NH₃ e 41% de Abs₂₅₄.Com base nas condições otimizadas para os processos de tratamento obtidos neste trabalho e na taxa de geração e carga orgânica para o lixiviado do aterro sanitário estudado, foi realizado o dimensionamento para a extrapolação de escala de laboratório para escala real, como uma aplicação efetiva de solução para um problema comum em processos de tratamento convencionais deste efluente.

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. 

O boro, além de ser um micronutriente essencial para plantas, seres humanos e animais, é um componente importante usado em várias indústrias. Juntamente com a ampla disseminação da aplicação de boro, cada vez mais resíduos de boro poluem as fontes de água e levam a uma série de problemas ambientais e de saúde. As contaminações de boro são agravadas pelo fato desse contaminante não ser removido por tratamentos convencionais de água e sua separação ainda é considerada um desafio. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar a remoção de boro em um efluente sintético pelo processo de adsorção em carvão de ossos bovinos. O planejamento de experimentos foi realizado utilizando o método de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) com otimização dos resultados através dos métodos do Gradiente Reduzido Generalizado (GRG) e da Intersecção Normal de Fronteira (NBI). Os resultados do modelo otimizado mostraram que nas condições de pH inicial do efluente de 7,72, razão sólido-líquido de 59,95 g_carvão.kg^-1_efluente e concentração inicial de boro de 18,63 mg.L^-1, foi possível atingir 43% de remoção de boro com variância de 2%². O pré-tratamento com vapor no carvão de osso também foi avaliado e não causou alterações estruturais significativas no adsorvente nem influenciou na adsorção do boro. O estudo de equilíbrio mostrou que os dados experimentais melhor se ajustaram aos modelos de Freundlich e Henry quando comparados à isoterma de Langmuir, Temkin e Langmuir-Freundlich, sugerindo um processo reversível. O modelo de cinética de adsorção de pseudo-segunda ordem melhor ajustou os dados experimentais e os parâmetros termodinâmicos revelaram um processo endotérmico (ΔH= +15,17 kJ.mol-¹), espontâneo e controlado por entropia (ΔS= +0,07 kJ.mol^-1.K^-1) .

Os aços inoxidáveis duplex são constituídos por uma mistura volumétrica aproximadamente igual de austenita e ferrita epor apresentam elevada resistência a corrosão sua aplicabilidade tem aumentado no cotidiano das indústrias. O aço inoxidável Lean Duplex UNS S32304, material de estudo nesta pesquisa, quando comparado a outros tipos de aços inoxidáveis duplex, tem um custo de obtenção relativamente inferior, por causa da substituição parcial do níquel por nitrogênio como elemento de ligas. Este trabalho teve como objetivo analisar a resistência a corrosão do aço inoxidável Lean Duplex UNS S32304 no tempo de 4 e 8 meses imersos em uma solução de NaCl 3,5% m/v fazendo uso das técnicas eletroquímica e polarização anódica potenciodinâmica e impedância eletroquímica nos processos de soldagem GMAW, FCAW, SMAW e no metal base.Os resultados demonstram que o potencial de corrosão, das juntas soldadas pelo processo GMAW, apresentou valores mais elevados, indicando a menor tendência à corrosão destas amostras, quando comparados aos demais processos de soldagem, isso ocorreu provavelmente devido ao menor nível de inclusões não metálicas do processo GMAW.Quanto ao teste de taxa de corrosão percebeu-se que todas as amostras tiveram um grau de corrosividade no mínimo moderada, exceto o metal base que teve um grau de corrosividade baixo. As amostras que tiveram a taxa de corrosão mais elevada foram as da solda FCAW demonstrando que o meio estudado foi mais corrosivo para amostras soldadas por esse processo. Nos resultados simulados quando comparados aos obtidos experimentalmente e com a literatura foram coerentes, entretanto na parte simulada não é possível identificar qual o tipo de solda e por isso esta informação só é obtida experimentalmente, mas a simulação foi muito importante, pois apresenta informações gerais do processo corrosivo e sua aplicação em condições específicas traz resultados similares aos encontrados experimentalmente em um tempo de retorno muito menor. Esse processo de simulação ainda permite uma noção geral do comportamento de corrosão em uma mesma condição experimental com dois materiais diferentes.

O flúor tem se tornado um desafio para alguns setores industriais, como o siderúrgico, devido à sua alta carga em alguns processos, o que exige tratamento específico para remoção. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo investigar a capacidade de adsorção do carvão de osso bovino para a remoção de flúor de efluentes reais gerados na produção de coque. O Delineamento Composto Central (DCC), bem como o Planejamento de Mistura, foram realizados para definir as melhores condições de pH e razão sólido / líquido para melhorar a remoção percentual de fluoreto e a capacidade de adsorção do carvão de osso. O método de Desarability foi utilizado para otimização dos resultados. O carvão de osso bovino, com tamanho de partícula de 12 a 32 mesh (0,5 a 1,4 mm) e estrutura mesoporosa, apresentou grande potencial para remoção de fluoreto de águas residuárias de produção de coque, principalmente após pré-tratamento com ácido clorídrico. Um aumento de 75% em sua área superficial (145,91 m².g-1), em comparação com o carvão de osso não tratado (83,33 m².g-1), permitiu maior acesso do flúor aos sítios ativos para troca de fosfato da hidroxiapatita (HAP). A adsorção com 20,0 g carvão de osso bovino pré-tratado. Kg-1 efluente, capacidade adsortiva de 3,24 mg.g-1, representou um aumento de 42%, em relação ao carvão de osso não tratado. O equilíbrio foi bem representado pelo modelo de Freundlich, sugerindo a formação de múltiplas camadas heterogêneas na superfície do carvão de osso. A cinética de adsorção foi favorecida (pois foi possível remover até 75% do flúor na primeira hora de contato adsorvente-adsorvato) e modelada em pseudo-segunda ordem. A estimativa dos parâmetros termodinâmicos indica um processo endotérmico (ΔH = + 28,357 KJ.mol-1), espontâneo (ΔG = -15,291 KJ.mol-1; ΔG = - 17,052 KJ.mol-1; ΔG = -18,212 KJ.mol-1) e de entropia favorecida (ΔS = + 0,146 kJ.mol- 1.K-1).

Devido à grande problemática nos países emergentes de disposição de resíduos sólidos e os coprodutos gerados a partir da decomposição ocorrida durante o tempo de “maturação” do lixiviado nos aterros sanitários, torna-se necessária a busca de tecnologias que atenuem os impactos ambientais causados, quando descartados ou dispostos de forma inadequada. Diante disso a presente pesquisa teve como objetivo avaliar a eficiência do processo de tratamento do lixiviado, utilizando a técnica de coagulação, floculação e sedimentação, fazendo uso de um biocoagulante extraído a partir da flor de Musa sp. Os experimentos foram realizados em equipamento padrão de Jar Test, adotando os fatores rotação, dosagem de coagulante e potencial hidrogeniônico - pH modelados por uma superfície de resposta Delineamento Composto Central Rotacional – DCCR. O processo de coagulação foi realizado em duas etapas sendo a primeira com rotação estabelecida de acordo com o DCCR e a segunda foi mantida fixa em 40 rpm. O processo apresentou-se promissor na redução percentual de carga orgânica de 50,15% e 92,20% medidos em termos de Demanda Química de Oxigênio (DQO) e turbidez respectivamente, na superfície de resposta. Observou-se também que dos fatores analisados, o pH e a rotação obtiveram maior influência no resultado final. Foram avaliados individualmente, bem como em suas interações. Não houve falta de ajuste no modelo visto que o valor encontrado foi acima 0,05 e este se ajustou bem aos dados experimentais explicado por meio do valor de R² Ajustado próximo a 99% para as duas respostas analisadas. O processo de otimização foi realizado segundo algoritmo interseção normal de fronteira (Normal Boundary Intersection - NBI), aplicado a processos multi-objetivos e multivariados, na construção de uma fronteira de Pareto que por sua vez apresentou dependência linear entre as funções e consequentemente, correlação entre as respostas, forte e positiva, e por isso a inversão da fronteira. No entanto, foi necessário remover esta correlação e reverter a inversão para análise dos resultados obtidos. Sendo assim, observou-se a maximização da remoção das respostas analisadas e de modo conjunto, a minimização da variabilidade do processo.

Avaliação da influência do acabamento superficial em aço P25BM na resistência à corrosão por PITE

Catalisadores de Ni/Y₂O₂ - Y₂O₃ sintetizados a partir de polimerização em uma etapa: efeito de precursor polimérico

Catalisadores de cério-nióbio, magnésio-nióbio aplicados na reação de oxidação da anilina

Estudo de catalisadores de níquel em zircônia promovidos com lantânio, utilizados na reforma seca do metano

Sistema de visão computacional para medição de nível e classifição de regimes de operação de leito fluidizado.